Китай завершил строительство подводного железнодорожного туннеля под проливом Цзиньтан между материковым городом Нинбо и островным архипелагом Чжоушань в провинции Чжэцзян, установив новый мировой рекорд. Общая длина туннеля составляет 16,18 километров, из которых 11,21 километра проходят непосредственно под дном пролива на глубине до 78 метров ниже уровня моря. Диаметр туннеля достигает 14,5 метров, что позволяет разместить двухпутную высокоскоростную магистраль для движения поездов со скоростью 250 километров в час. Туннель официально откроется в 2028 году и сократит время в пути между Нинбо и Чжоушанем с нынешних двух часов (паром плюс автомобиль или объездной маршрут через мосты) до 30 минут прямого железнодорожного сообщения. Это инженерное достижение превосходит знаменитый подводный туннель Сэйкан в Японии, который до сих пор считался самым длинным в мире, но рассчитан на более медленные скорости. Китай демонстрирует лидерство в строительстве сложнейшей транспортной инфраструктуры, которое позволяет соединять изолированные территории и стимулировать экономическое развитие ранее труднодоступных регионов.
Почему подводный туннель сложнее наземного
Строительство туннеля под морским дном на порядок сложнее прокладки обычного наземного туннеля через горы. Первая проблема - геология морского дна. Пролив Цзиньтан находится в сейсмически активной зоне, где регулярно происходят землетрясения магнитудой до 5-6 баллов. Туннель должен выдерживать не только постоянное давление воды сверху, но и сейсмические колебания, которые могут разрушить конструкцию или вызвать трещины, через которые хлынет вода.
Вторая проблема - давление воды. На глубине 78 метров ниже уровня моря давление составляет около 8 атмосфер, то есть 8 килограммов на каждый квадратный сантиметр поверхности туннеля. Общая нагрузка на весь туннель измеряется миллионами тонн. Стены туннеля должны быть достаточно толстыми и прочными, чтобы сдерживать это давление десятилетиями без деформаций.
Третья проблема - подводные течения и размывание грунта. Пролив Цзиньтан соединяет Восточно-Китайское море с заливом Ханчжоу, через него проходят мощные приливные течения, которые дважды в день меняют направление. Эти течения размывают морское дно, меняют его рельеф, могут обнажить части туннеля, если он недостаточно глубоко зарыт. Инженеры проложили туннель на глубине 30-40 метров под морским дном, чтобы обеспечить достаточную защиту от размывания.
Четвёртая проблема - вентиляция и безопасность. Поезда, движущиеся со скоростью 250 километров в час в туннеле диаметром 14,5 метров, создают мощные воздушные потоки, перепады давления, шум. Нужна сложная система вентиляции, которая обеспечивает свежий воздух пассажирам, отводит выхлопы (если будут дизельные локомотивы для аварийных ситуаций), контролирует температуру. В случае пожара или аварии пассажиры должны иметь возможность эвакуироваться, что в 16-километровом подводном туннеле чрезвычайно сложно. Китайские инженеры построили аварийные выходы, системы пожаротушения, спасательные шахты, через которые людей можно поднять на поверхность воды, где их подберут спасательные суда.
Технология строительства: туннелепроходческие комбайны-гиганты
Туннель под проливом Цзиньтан строился методом щитовой проходки с использованием гигантских туннелепроходческих машин (Tunnel Boring Machine, TBM). Это цилиндрические стальные монстры диаметром 14,5 метров и длиной около 100 метров, весом несколько тысяч тонн. На переднем конце машины находится вращающаяся режущая головка с алмазными зубьями, которая разрушает породу. Порода транспортируется назад через конвейеры, вывозится на поверхность. Машина медленно движется вперёд, прокладывая туннель.
За режущей головкой следует система установки бетонных сегментов, которые образуют стены туннеля. Сегменты - это огромные изогнутые бетонные блоки длиной 2 метра, шириной 1,5 метра, толщиной 50-60 сантиметров, армированные стальной арматурой. Машина устанавливает сегменты по кругу, формируя кольцо, затем движется дальше, устанавливает следующее кольцо. Сегменты соединяются болтами, швы герметизируются специальными резиновыми прокладками и гидроизоляционными материалами, чтобы вода не просачивалась.
Скорость проходки зависит от породы. В мягком грунте машина может проходить 10-15 метров в день. В твёрдых скальных породах скорость падает до 3-5 метров в день. Под проливом Цзиньтан геология разнообразная: участки мягкой глины, песка, твёрдого гранита, разломы с трещинами, водоносные слои. Инженеры постоянно корректировали параметры проходки, меняли режущие инструменты, укрепляли проблемные участки дополнительными бетонными инъекциями.
Одна из сложнейших проблем - управление давлением в туннеле во время проходки. Если давление внутри слишком низкое, вода и грунт могут хлынуть в туннель, затопив его и уничтожив машину. Если давление слишком высокое, грунт перед машиной становится настолько плотным, что режущая головка не может его разрушить, зубья ломаются, машина застревает. Инженеры используют систему контроля давления, нагнетая сжатый воздух или специальные жидкости в забой, балансируя давление внутри туннеля с давлением воды и грунта снаружи.
Сравнение с мировыми рекордами
До завершения туннеля под проливом Цзиньтан самым длинным подводным железнодорожным туннелем в мире был туннель Сэйкан в Японии, соединяющий острова Хонсю и Хоккайдо под Сангарским проливом. Туннель Сэйкан имеет общую длину 53,85 километра, из которых 23,3 километра проходят под морским дном. Он открылся в 1988 году после 24 лет строительства и до сих пор остаётся самым длинным железнодорожным туннелем в мире по общей длине.
Однако туннель Сэйкан не является высокоскоростным. Максимальная скорость поездов в нём ограничена 140 километрами в час из-за узкого диаметра, крутых поворотов, старых технологий строительства. Туннель под проливом Цзиньтан короче по общей длине (16,18 километров против 53,85), но рассчитан на скорость 250 километров в час, что делает его самым длинным высокоскоростным подводным железнодорожным туннелем.
Евротуннель под Ла-Маншем, соединяющий Великобританию и Францию, имеет длину 50,45 километров, из которых 37,9 километров под морским дном. Он открылся в 1994 году и используется как для пассажирских поездов Eurostar, так и для грузовых и автомобильных челночных поездов. Максимальная скорость поездов в Евротуннеле 160 километров в час, что ниже китайского туннеля.
Китай имеет и другие впечатляющие подводные туннели. Туннель под рекой Янцзы в Нанкине длиной 6,6 километров для метро. Туннель под рекой Хуанпу в Шанхае. Десятки автомобильных подводных туннелей в разных городах. Но туннель под проливом Цзиньтан уникален сочетанием длины, глубины, скорости движения и сложности геологических условий.
Нинбо и Чжоушань: зачем нужен туннель
Нинбо - крупный портовый город в провинции Чжэцзян на восточном побережье Китая, население около 10 миллионов человек. Это один из древнейших портов Китая, через который веками шла торговля с Японией, Кореей, Юго-Восточной Азией. Сегодня порт Нинбо-Чжоушань - крупнейший в мире по грузообороту, обрабатывает более миллиарда тонн грузов ежегодно, больше, чем любой другой порт планеты.
Архипелаг Чжоушань состоит из более чем 1300 островов в Восточно-Китайском море. Самые крупные острова - Чжоушань (где находится административный центр), Путо (знаменит буддийскими храмами, место паломничества), Тайшань, Цюйшань. Общее население архипелага около 1,2 миллиона человек. Экономика базируется на рыболовстве, судостроении, нефтепереработке (на острове Дайшань расположены крупные нефтехранилища и терминалы для танкеров), туризме.
До недавнего времени связь между материковым Нинбо и островами Чжоушань осуществлялась паромами. Это медленно, зависит от погоды (во время тайфунов и штормов паромы не ходят), ограничивает пассажиропоток и грузопоток. В 2009 году открылся мост Ханчжоу через залив, соединивший южный берег с островом Цзиньтан, и серия мостов между островами архипелага, что улучшило автомобильное сообщение. Но автомобильная дорога из Нинбо в Чжоушань всё равно требует объезда, занимает 1,5-2 часа в зависимости от трафика.
Железнодорожный туннель радикально меняет ситуацию. Прямое высокоскоростное сообщение за 30 минут делает острова Чжоушань пригородом Нинбо. Люди смогут жить на островах и ездить на работу в Нинбо. Туристы из других городов Китая будут приезжать в Чжоушань на выходные без необходимости ночевать там. Грузы, особенно скоропортящиеся морепродукты, которыми славится Чжоушань, смогут быстро доставляться в Нинбо и далее по всему Китаю по высокоскоростной железнодорожной сети.
Интеграция в национальную высокоскоростную сеть
Туннель под проливом Цзиньтан - часть более крупного проекта высокоскоростной железной дороги Нинбо-Чжоушань, которая интегрируется в национальную сеть высокоскоростных магистралей Китая. Из Нинбо можно доехать до Шанхая за 2 часа, до Ханчжоу за 1 час, до Пекина за 6 часов. После открытия туннеля жители островов Чжоушань получат доступ ко всей этой сети, смогут путешествовать по всему Китаю с минимальным временем пересадки.
Китай обладает крупнейшей в мире сетью высокоскоростных железных дорог - более 45 тысяч километров линий, по которым поезда движутся со скоростью 250-350 километров в час. Сеть соединяет все крупные города, перевозит миллиарды пассажиров ежегодно, стала основой транспортной системы страны. Расширение этой сети на ранее изолированные территории вроде островов - логичный следующий шаг.
Экологические и социальные последствия
Строительство туннеля имеет экологические последствия. Разрушение морского дна, взвешенные частицы в воде, шум от строительных работ влияют на морскую экосистему. Пролив Цзиньтан - важный район рыболовства, место обитания множества видов рыб, моллюсков, ракообразных. Инженеры проводили оценку воздействия на окружающую среду, внедряли меры по минимизации ущерба: ограничивали объёмы взвешенных частиц, избегали строительства в периоды нереста рыб, восстанавливали морское дно после завершения работ.
Социальные последствия более позитивные. Жители островов Чжоушань получают доступ к рабочим местам, образованию, медицине материкового Нинбо. Молодёжь, которая раньше была вынуждена уезжать с островов в поисках возможностей, теперь может жить дома и ездить на работу или учёбу. Туризм на островах получает импульс, потому что турпоток увеличивается благодаря удобной транспортной доступности.
Недвижимость на островах дорожает. Инвесторы скупают землю и строят жильё, отели, развлекательные комплексы в ожидании потока людей после открытия туннеля. Это создаёт экономические возможности для местных жителей, но также риски джентрификации, когда коренное население вытесняется богатыми покупателями из материкового Китая.
2028 год: что произойдёт при открытии
Туннель официально откроется в 2028 году после завершения строительства железнодорожных путей, установки систем сигнализации, тестирования безопасности, обучения персонала. Первые поезда пройдут в тестовом режиме, постепенно скорость будет увеличиваться до проектных 250 километров в час. Коммерческие перевозки начнутся в конце 2028 или начале 2029 года.
Ожидается, что в первый год после открытия туннель обслужит 10-15 миллионов пассажиров. Поезда будут ходить каждые 15-30 минут в часы пик, каждый час в остальное время. Билет из Нинбо в Чжоушань будет стоить около 30-50 юаней (4-7 долларов), что сопоставимо с автобусом или паромом, но намного быстрее и удобнее.
Туннель станет символом инженерной мощи Китая, туристической достопримечательностью сам по себе. Путешествие под морским дном на 250 километрах в час - это уникальный опыт. Возможно, появятся специальные туристические поезда с панорамными окнами (хотя под водой смотреть особо не на что, только стены туннеля), информационными панелями, рассказывающими о строительстве и геологии.
Планы на будущее: ещё больше подводных туннелей
Китай не останавливается на достигнутом. В планах строительство ещё более амбициозных подводных туннелей. Туннель через Тайваньский пролив, соединяющий материковый Китай с островом Тайвань, обсуждается десятилетиями. Длина такого туннеля составила бы 120-150 километров, что сделало бы его самым длинным подводным туннелем в мире. Но проект замораживается из-за политических противоречий между КНР и Тайванем, а также колоссальной стоимости и технической сложности.
Туннель через Бохайский залив, соединяющий провинции Ляонин и Шаньдун на севере Китая, тоже в разработке. Он сократил бы расстояние между северо-восточными провинциями и остальным Китаем, стимулировал бы экономическое развитие региона, который сейчас отстаёт от богатых прибрежных провинций на юге и востоке.
Строительство самого длинного в мире подводного высокоскоростного железнодорожного туннеля под проливом Цзиньтан - ещё одно подтверждение того, что Китай доминирует в глобальной инфраструктурной гонке. Страна, которая 40 лет назад едва могла строить простые автомобильные дороги, сегодня реализует проекты, которые казались фантастикой даже развитым западным странам. Туннель откроется в 2028 году, но его влияние на соединение изолированных территорий, экономическое развитие регионов, демонстрацию технологических возможностей будет ощущаться десятилетиями.