评开凿“胶莱海洋运河”的实际功能与可行性
评开凿“胶莱海洋运河”的实际功能与可行性
霍有光
（西安交通大学生态环境与现代农业工程中心，教授，710049）
2002年，有位民间研究者在《人民日报》BBS论坛“国策专论区”发表了一篇题为《东中国海及其水系的景观生态价值评估和新的可再生能源水利资源评价（修改稿）》的文章，要旨是：“运用现代土木水利工程技术高标准重开胶莱海洋运河”，“恢复胶莱海峡在海史时期的东中国海暖流气象功能”。如果有了“胶莱海洋运河”，“胶莱海峡南流的流量就相等于东中国海暖流的流量。一旦暖流快速直达燕山脚下，暖流上空的太平洋赤道蒸汽流就会在东中国海西北山系登陆爬升，形成丰富的地理降水，恢复海史时期的北方大草原5至8月发‘龙水’的气候景观。从而无需人工植树种草，就可以再造秀美山川的北国风光”。这条“胶莱海洋运河”不仅可以创造“陆水——远洋联运网络”，还可以“更进一步创造水上乐园、水上旅游线、水上公寓和宾馆、水上居民区，甚至是海上城市带”，将出现“200万艘标准超级汽轮和500万艘水效飞船在这穿梭不息”的壮观景象。
笔者认为，这种设想能不能实现，关键是开凿胶莱海洋运河，到底能不能起到研究者所预期的那种作用？因此，有必要给予客观的、实事求是的科学评价与科学分析。
1历史上开凿“胶莱运河”究竟是怎么一回事？
历史上开凿胶莱运河，就是利用胶莱河河床，垂直凿空山东半岛，南起于胶州湾，北出于莱州湾而入渤海。目的是避开山东半岛东端海浪之险并缩短航运，便利漕运，使江南之粮运抵京师。
首次开凿胶莱运河，始于元代。据《元史·河渠二》记载，至元十七年（1280），“姚演言开河事”，而后，由阿八赤开凿胶莱运河。至元三十一年（1294），漕臣囊加等上书说：“漕海舟，疾且便”，即胶莱运河其实没有海运方便而快捷。右丞麦术丁亦上书说：利用胶莱运河进行漕运，名存实亡，“益少损多，不便转漕。水手军人二万，舟千艘，见闲不用，如得之，可岁（海）漕百万石”，因为“自海道运粮”十分便利，请求罢胶莱运河漕运。元世祖准奏。阿八赤所开胶莱运河自此废置不用。说明胶莱运河养了一批闲员，效益不佳。
明代复开胶莱运河，由于工程浩大、维持费用高昂、河道淤塞与战乱等因素，最终也是废置不用。若认真阅读与分析《明史·河渠五》，致使胶莱运河不得不废置，有如下几点自然因素：
（1）胶莱运河的河床高于海平面，全程中间高、两头低，因而不得不“设九闸，置浮梁，建官署以守。而中间分水岭难通者三十馀里”。通过建立船闸的办法来提高水位，使漕船爬阶梯，当运河水少时，漕船自然无法由南向北翻越分水岭。
（2）胶莱运河虽然高出海平面，但由于海湾呈喇叭型，自口外向口内渐狭，外海潮流受渐狭地形约束，潮流指向运河河口内，强度逐渐增强，造成“南北三百馀里，潮水深入”，“渠口一开，沙随潮入”。耗工费资，好不容易疏浚了河道，但“大潮一来，沙壅如故，故复有筑堤约水障沙之议。……障两岸之沙则可耳，若潮自中流冲激，安能障也？”河口设闸门，可以阻挡泥沙侵入运河，但落下闸门，漕船则无法乘潮而入运河，两者彼此矛盾。故运河河口渠道一直无法解决淤沙难题，“南北（河口）海沙易塞，舟行滞而不通”。
（3）由于胶莱运河自身水少，难以行船，故不得不引其他河流为胶莱运河补水，以增加运河的水量，先后“导张鲁（河）、白（河）、现（河）诸河水益之”。但“春夏泉涸无所引注，秋冬暴涨无可蓄泄”。尤其是春夏季节，“水泉枯涸，无可仰给”，“所引白河细流不足灌注。他若现河、小胶河、张鲁河、九穴、都泊皆潢污不深广。胶河虽有微源，地势东下，不能北引。诸水皆不足资”。运河“河道纡曲二百里，张鲁（河）、白（河）、胶（河）三水微细，都泊行潦，业已干涸。设遇亢旱，何泉可引？引泉亦难恃也”。
（4）许多地段为沙质河岸，极易崩岸而淤塞河道，屡修屡毁。两岸“流沙善崩”，“浮沙易溃，不能持久，扰费无益”。
可见，历史上的胶莱运河是一条地地道道的、靠沟通陆地水系来维持航运的运河，河床高于海平面，它并没有沟通渤海（莱州湾）与黄海（胶州湾）两大海水，就是说胶莱运河没有使黄海与渤海发生过对流关系，受当时施工能力与生产力水平、科技条件的限制，运河开挖的深度有限，无法削平分水岭，水源不足，淤塞不断，破费不止，效益一直不甚理想。通过长期航运实践，包括漕臣在内的诸多官员，指出胶莱运河不仅不如海运方便，运河航运的综合成本反而比海运要高得多。
2现有科研成果与地质沉积证据表明根本不存在所谓的“胶莱海峡”！
有人认为山东半岛曾经历过一个“海史时期”，在这个时期存在一个“胶莱海峡”，所以我国北方雨量十分充沛，气候属于亚热带。然而科学事实是，所谓的“海史时期”里根本不存在一个所谓的“胶莱海峡”。
据迄今已有研究成果，山东地质基础古老，属中朝准地台的组成部分。郯庐断裂带纵贯南北，断裂以东的半岛和沿海部分，前震旦纪变质岩系出露地表，属胶辽台隆，多形成沉积变质矿床和内生矿床；断裂以西属鲁西断隆，寒武、奥陶系灰岩发育，石炭一—二叠纪含煤构造分布较广，形成了鲁西南煤田。在燕山运动中，鲁中南隆起，形成一系列山地；鲁西北和黄河三角洲在白垩纪开始发育为陆相断陷盆地，生成了丰富的油气资源。
2.1胶莱盆地
胶莱盆地（地质上称为“胶莱拗陷”）呈北西向展布，盆地以西为“鲁中丘陵”，海拔400～
2.2胶莱古文化
夏文化（约前21世纪～约前16世纪）距今约4100～3600年，翻开现代科学研究成果——《中国历史地图集·原始社会·夏·商·西周·春秋·战国时期》不难发现，山东半岛（包括胶莱平原）布满了夏文化——龙山文化遗址群。假如海史时期曾出现过“胶莱海峡”，那么“龙山文化遗址”为什么没有沉陷于海峡之中呢？事实说明，从原始社会（甚至白垩纪）至战国时期（乃至当代），山东半岛从来就是统一的整体，根本就没有出现过所谓“胶莱海峡”时期。在所谓的“海史时期（10～3千年前）”，此时的胶莱盆地正孕育着我国黄河下游地区的原始农业。
需要指出的是，山东龙山文化在其分布区内文化面貌相当一致，从渤海海峡的岛屿到苏北、鲁中南地区，各地的蛋壳高柄杯及磨光黑陶器造型及制法十分接近，蕴涵着活跃的社会经济现象与发达的产品交换文化，反映出山东半岛境内并不存在一条所谓的阻碍东、西民众交往的“胶莱海峡”。
2.3胶莱海峡有否存在
还有一种观点认为高等学校教学参考用书《中国自然地理图集》（西北师范学院编）有关图幅上绘有“胶莱海峡”。笔者查阅了有关图件。其中：
胶莱盆地（胶莱拗陷）呈北西向被夹持在“鲁中丘陵”与“胶东丘陵”之间。“鲁中丘陵”与“胶东丘陵”均为古老的陆地，而胶莱盆地第四系沉积物则形成较晚。如上所说，胶莱盆地是一个“拗陷带”，它两端高、中间低，自新生代以来主要是接受陆相沉积，海相沉积为次要部分（由海侵作用而形成）。据《中华人民共和国地质图集·山东省地质图》（1：200万）、《中华人民共和国地质图》（1：400万），胶莱盆地北缘通往莱州湾的出口与南缘通往胶州湾的出口，基本被古老的陆地所堵死。即：①胶莱盆地北缘通往莱州湾的出口附近，基本被大面积出露的、呈北东向展布的太古界胶东群、元古界粉子山群、元古代花岗岩群所构成的陆地堵死，它们西与“鲁中丘陵”相联，东与“胶东丘陵”相接，中间少见笔直细小的孔道；②胶莱盆地南缘通往胶州湾的出口附近，基本被大面积出露的、呈北东向展布的侏罗系蒙阴组、白垩系青山组与王氏组所构成的陆地堵死，它们西与“鲁中丘陵”相联，东与“胶东丘陵”相接，中间少见笔直细小的孔道。③第四系亚砂土及亚粘土则分布在北、南两大古老陆地之间，表明晚自白垩纪（前137百万年——前67百万年）以来，山东半岛就不存在一条称的上所谓“胶莱海峡”的地质构造。
3黑潮暖流到底能否自动流入“胶莱海洋运河”
黑潮是北太平洋西部的边界流，其源地位于台湾省东南和巴士海峡以东海域，它是北赤道流的一个分支，沿台湾东岸北上，在大陆架外和陆坡之间流动，离岸距离60～100公里。黑潮的主体指向北东，由南向北，抵日本九州前缘时，分为三支：其中最大一支，沿九州岛东侧（土噶喇海峡）继续北上，进入日本九州岛、四国岛、本州岛以东的太平洋海域，继续向前，转为近东西向，称为“黑潮续流”；另一支沿九州岛西侧（对马海峡）继续北上，称为“对马暖流”。这两个支流，构成了黑潮的主体。第三支则指向渤海，称为“黄海暖流”（从对马暖流中分出），它是黑潮的次要部分。要使九州岛附近的黑潮暖流进入胶州湾将遇到以下几个不可逾越的难题：
3.1黑潮暖流的主轴指向北东向，要令黑潮暖流进入胶莱海洋运河，首先要使到达九州岛附近的黑潮前进方向旋转90度；或者使到达济州岛附近的黑潮支流“对马暖流”（按：此处的暖流流量已远远不“等于东中国海暖流新增的流量”）前进方向旋转90度，即由“北东向”改为“北西向”。九州岛附近的黑潮主流远离胶州湾1080公里，济州岛附近的黑潮主要支流——“对马暖流”远离胶州湾630公里，它们为什么要自动发生旋转，突然改变方向，长途跋涉选择深入胶莱海洋运河之途径，海洋动力学机理是什么？
3.2到达九州岛附近的黑潮主流，前进方向旋转90度后，进入胶州湾，必须先后穿过东海、黄海及胶州湾。东海平均海深
3.3对马海峡一般深度为50～
土噶喇海峡出口与太平洋相通，此处水深1000～
渤海进一步可划分为3个海湾和1个中央盆地。其中：辽东湾水深大多小于
可见，黑潮北上要受海底地形的制约。黑潮主体之所以选择沿九州岛东（土噶喇海峡）、西（对马海峡）两侧北上，重要原因是这里海水（或海槽）比较深，海峡出口外的受体亦比较大，可以尽量多地容纳暖流水体。需要指出的是，胶莱海洋运河的入口是胶州湾。胶州湾呈半环抱状，入口处“团岛咀”与“脚子石咀”之间仅宽
综上所述，根据最基本的海洋学知识，不存在黑潮自动进入胶州湾和渤海的可能性。
4按现代高标准重开“胶莱海洋运河”的大致工程量分析
作为一条小运河有没有必要开凿的规模比国际运河还要宽深?运用现代土木水利工程技术高标准重开胶莱海洋运河必须考虑它的实际工程量问题。作为一条并没有多大运输量的、区域间的小运河，有没有必要开凿的比国际运河还要宽深？这样做到底值不值？是不是非要不惜代价去这样做？
4.1一般来说，“运河”宽度只有数
4.2如果重开现代水平的胶莱“运河”，虽然狭窄的河道无法担任北送大洋暖流的重任，仅起通航作用，但实际工程量问题仍不容低估。
胶莱河纵贯胶莱平原，东依大泽山山脉（主峰海拔
可以看出，重开胶莱海洋运河，必须削平分水岭，并将运河河床挖掘至海平面以下。假设全线平均开挖深度以海平面以下
4.3胶莱平原地势低平，海拔在50米以下,坡降一般为0.25‰至0.1‰，部分支流源于两侧低山丘陵。境内有流域面积100平方公里以上的河流32条，分为大沽河、北胶莱河、沿海诸河三大水系，多为源短流急、暴涨暴落，年内径流变化剧烈。胶莱平原土层深厚，农耕发达，是山东省重要的农产区。胶莱运河沿途必须穿越胶州市、平度市与潍坊市、昌邑市、莱州市。譬如其中：
胶州市，地处胶州湾弧顶、胶潍河谷盆地南部边缘，属滨海平原，总面积1210平方公里，其中平原占47%，洼地占21%。耕地面积达102万余亩，有效灌溉面积达47万余亩，耕地为两年三作或一年二作，盛产小麦、玉米、大椒、花生、水果、蔬菜等。
昌邑市，北临莱州湾，总面积1579平方公里，海拔在3～33米之间，有耕地110万余亩，有效灌溉面积达88万余亩，盛产小麦、玉米、棉花、花生等。
平度市，总面积3167平方公里，其中平原占43%，洼地占30%。是国家商品粮和花生生产基地，耕地有261万余亩，有效灌溉面积达180万余亩，机井有27400多眼，农业以种植小麦、玉米、花生、棉花为主，1995年油料产量居全国第一，无公害花生被中国绿色食品发展中心认定绿色食品，被农业部授予“粮食生产先进市”和“优质花生基地”称号，盛产优质葡萄，大泽山镇被农业部命名为“中国葡萄之乡”。
莱州市，西部、北部临渤海湾，总面积1815平方公里，其中平原占42%。耕地有133万余亩，有效灌溉面积达92万余亩，机井有15800多眼，粮食产量一直保持稳产高产水平，被誉为“山东粮仓”。农作物以小麦、玉米、花生为主。
胶莱运河沟通渤海与黄海之后，海水必将对运河两侧的胶莱平原大面积农田构造严重的盐碱化浸染，盐水上泛，耕地品质下降。同时，海水还将渗入胶莱平原所有的灌溉用机井和饮用水井，对山东半岛的地下水，即人类赖以生存的淡水资源构成污染。
概言之，笔者认为，假如开凿“胶莱海峡”，可以便捷航运，但施工量并不小、造价不菲，通航后每年还必须开支较大的运河疏浚与维修管理费用，同时必须考虑对两岸农业区带来的盐碱化问题以及生态环境破坏问题。
5当代有没有必要开凿“胶莱海洋运河”？
开凿“胶莱海洋运河”的实际功能是可以缩短一定的航程。但有没有必要非开凿这样一条运河，还有待进一步研究。
5.1胶莱海洋运河既然是“运河”，那么就不是“海峡”！“运河”与“海峡”两者概念不同，开凿难度亦不同。设计“运河”应该以满足当地通航需要为标准，不必设计的太宽太深。胶莱海洋运河设计的宽度假定为1000米，（注：巴拿马运河全长81.6公里，宽152～304米，水深13.5～26.5米，运河与洋面存在高差，大部分河段水面高出海面26米，可通行6万吨级以下船舶，年通过能力1.5万艘，占世界海上货运量5%），满足万吨级轮船的通航需要是不是太宽了？开凿一条远远超过国际性通航需求的区域性小运河，是不是有点过分劳民伤财、闲置浪费了？
需要指出的是，山东省交通运输发达，路网密度大。平均每百平方公里有线路26.87公里。线路总长已超过4万公里。其中铁路营运里程2042.8公里，公路通车里程4.08万公里，内河通航里程1840公里，输油气管道长440.7公里。区内与胶莱（运）河发生穿插关系的主要交通线路有12条，至少必须重建12座跨越运河之大桥（注：每座桥墩的高度，水上部分加水下部分将达80米以上），这些与运河发生穿插关系的交通线路是：（1）新安镇——流亭镇高速公路；（2）前湾港——大沽河桥省级公路；（3）胶州市——烟台市铁路；（4）204国道（胶州市——青岛市段）；（5）潍坊市——南泉镇高速公路；（6）烟台市——海州市高速公路；（7）胶州市——朱桥镇省级公路；（8）高密市——莱州市省级公路；（9）309国道（平度市——潍坊市段）；（10）烟台市——潍坊市高速公路；（11）206国道（莱州市——潍坊市段）；（12）新河镇——垦利县省级公路。以上共计铁路1条、国道3条、高速公路4条、省级公路4条。如果超过运河实际货运能力，随意加宽运河的宽度与深度，是工程设计不负责任的表现，必然与山东发达的交通运输网发生穿插关系，不得不新建跨越胶莱海洋运河的有关交通桥梁工程，从而造成不得不加大投资力度与施工难度的局面。
5.2历史的经验值得注意。元明时期开凿胶莱海洋运河，虽然全线河床均高于海平面，但一直无法避免每日二次潮汐带来的不利影响。由于海湾呈喇叭型，自口外向口内渐狭，外海潮流受渐狭地形约束，潮流指向运河河口内，强度逐渐增强，造成“南北三百馀里，潮水深入”，“渠口一开，沙随潮入”。耗工费资，好不容易疏浚了河道，但“大潮一来，沙壅如故”。那时黄河尚未入渤海,那么宽1000米、长110公里的胶莱海洋运河河道（即一条低于莱州湾、胶州湾海盆的南北向洼地），将成为莱州湾、胶州湾潮水输送和储存泥沙的最佳场所，古代胶莱海洋运河所遇到的淤积难题，将在胶莱海洋运河中一再重演，疏浚河道所耗费的巨额资金将难以估计。
5.3胶莱盆地由断陷作用形成，介于鲁中山丘区与胶东丘陵区之间，地势平缓，坡降一般为0.25‰～0.1‰。主要包括潍坊市大部与青岛市北部，系潍河、大沽河、胶莱河冲积而成，土层深厚，农耕发达，是山东省的主要农产区。开凿深度达海平面以下60米、宽度达1000米的胶莱海洋运河，海水侵入深厚的土层，将对平坦的胶莱盆地带来大面积盐碱化浸染问题与土地质量下降问题，致使农作物减产或绝收，植被退化或死亡。海水渗入地下，还将破坏盆地内所有的灌溉用机井和饮用水井，对山东半岛的地下水，即人类赖以生存的淡水资源构成污染。山东淡水资源比较贫乏，人均仅占有520立方米，为全国人均占有量的18.8%，为世界人均占有量的3.6%。胶莱河以分水岭为界，可分为南、北两支：南胶莱河长52公里，汇入胶州湾，流域面积2063平方公里，年径流量3.49亿立方米；北胶莱河长97公里，汇入莱州湾，流域面积3978平方公里，年径流量4.97亿立方米。众所周知，水往低处流，如果令汇入胶莱河的地表径流与高盐海水相混合，意味着8.46亿立方米的淡水资源（除上游拦蓄一部分外）绝大部分将失去使用功能。
胶莱海洋运河这样大尺度的河床要作到三维密封而不漏水，显然是不可能的。胶莱盆地呈北西向展布，北北东向展布的沂沭断裂（即郯城——庐江大断裂北段）以一系列密集断裂形式与胶莱盆地呈斜交关系。沂沭断裂至今仍处于活动之中。开凿胶莱海洋运河，在地质断裂活动作用下，海水对胶莱盆地构成的盐碱浸染威胁是无法密封的，其损失很可能远远大于航运带来的些微利益。
5.4元明时期调运江南粮食，“自太仓（治今江苏太仓县）抵胶州（治今山东胶州市）”，走的就是海路。开凿胶莱运河直抵塘沽，所谓“可避东北海险数千里”，主要原因就是山东半岛以东、当时木质帆船难以抵御海上风浪之险，故有选择内河航运的途径来实现“南粮北运”之举。实践证明，经营胶莱运河的效益一直不甚理想，许多官员曾在“运河漕运不如海运”的批评声中要求废置胶莱运河漕运。如元代右丞相麦术丁上书说：胶莱运河漕运，占用“水手军人二万，舟千艘”，基本闲置而无法发挥作用，若调拨这批人员、船舶从事海上运输，每年可自海道为京师运粮“百万石”。追求海上运粮“百万石”之目标，说明当时胶莱运河的年均运输能力连“百万石”都达到不了！区区“百万石”粮食，若用现代船舶，不仅可以抵御海上风浪，而且五万吨级货轮一次便可运完，超过了元明时期胶莱运河全年的运输能力。
改革开放以来，山东省海运业发展很快。山东拥有海岸线3121公里，有16处主要港湾和51处可建深水泊位的优良港址。现有青岛、烟台、石臼、威海、龙口、岚山等6大港口，均为正式对外开放的港口。此外，还有石岛、蓬莱、东风、莱州等地方性港口。其中青岛港港阔水深，年吞吐量3000多万吨；烟台港年吞吐量600余万吨；石臼港外临深水，建有10万吨级煤炭出口码头，年吞吐量已达925万吨。假若海运改走胶莱海洋运河，势必会部分闲置已有的海港设施，造成浪费。近年来，山东省委、省政府提出了“开发半壁江山，建设海上山东”的战略构想，同时呼吁“要加强海岸带地下水资源的保护，防治海水内侵及土壤盐碱化等生态破坏现象”。这样做，无疑有利于坚持开发与保护并重，把海洋经济发展与海洋环境保护有机结合起来，为建设“海上山东”创造良好的生态环境。
综上所述，在当代山东半岛陆地交通运输网十分发达、环岛众多城市港口设施非常完善、大吨位海舶运输成本比较低廉的情况下，人为大规模引“海水内侵”，横贯山东全境，开凿、管理、维修胶莱海洋运河是否比海运划算，尚需综合各种因素加以仔细论证与权衡。
参考文献
1．《元史·河渠二》
2．《明史·河渠五》
3．中国地质科学研究院主编，中华人民共和国地质图集·山东省地质图（1：200万），地质出版社，1973
4．中国地质科学研究院主编，中华人民共和国地质图（1：400万），地质出版社，1973
5．中国大百科全书·考古，中国大百科全书出版社，1995
6．西北师范学院编，中国自然地理图集，地图出版社，1984
7．山东省交通图（1：75万），星球地图出版社，1998
8．《中国历史地图集·原始社会·夏·商·西周·春秋·战国时期》（谭其骧主编，地图出版社1985），
