- 渤海概况
渤海的地理位置为北纬36°58′~40°59′，东经118°42′~122°17′，东西宽约346公里，南北长约550公里。面积约7.7284万平方公里，平均深度18米。根据地形地貌，渤海可分辽东湾、渤海湾、莱州湾、中央浅海盆地和渤海海峡5个部分。
图一， 渤海及其周边地形地貌。
渤海是一个近封闭的内海，三面环陆，北，西，南三面分别与辽宁、河北、天津和山东三省一市毗邻。东面向外海开口，以辽东半岛的老铁山岬经庙岛群岛至山东半岛北端的蓬莱岬的联线与黄海分界。海岸线全长约3800公里。
注入渤海的主要河流有黄河、辽河、滦河和海河，年径流总量达888亿立方米,携带的泥沙大约20亿立方米。如果不是渤海盆地几十万年以来一直处于下沉状态，渤海都已被填平。比较2000多年前的海岸，渤海沿岸被填出陆地大约5000平方公里，尤其1854年黄河改道以后，新增陆地面积约2500平方公里， 目前每年新增土地面积约20平方公里。 渤海的地势由沿岸向中央和海峡倾斜，地形单调平缓。海底分布有古海岸线和古河道残迹。渤海为中、新生代沉降盆地，基底为前寒武纪变质岩。第四纪沉积物厚达300～500米，沉积物主要为陆源物质，以淤泥和粉沙淤泥为主。
渤海的海水总容量为1730立方公里（17300亿立方米），作为对比， 中国面积最大的高原内陆咸水湖青海湖水面面积4650平方公里，平均深度21米，湖水容量743亿立方米。
- 老铁山水道
图二，辽东半岛的老铁山岬和北城隍岛（庙岛群岛最北端的岛屿，属山东长海县）间的老铁山水道，宽40公里，平均水深60米。
老铁山水道位于渤海海峡最北部，北起老铁山西角，南至北隍城岛，宽40公里，全长约45公里，平均水深60米，最大水深86米。黄海海水经此涌入渤海，而渤海海水经南面的庙岛群岛间的一系列孔道涌入黄海。海流的流向在渤海内呈现逆时针旋转。
因老铁山水道地形狭窄导致流速最高达6.3节（每秒2.8米），该区域暗流复杂，是我国最凶险、最涌急的水道之一。冬季偏北风6-8级，全年雾天约44天，曾被称为“东方百慕大”。在这里无论建桥还是建海底隧道都极为困难，这段通道的建设是渤海海峡通道的最大难点和关键。
- 渤海海峡
渤海海峡位于中国辽宁省大连市南端的老铁山角，与山东省山东半岛之间，连接黄海、渤海的海峡，是渤海的唯一出口，所以被称为“渤海咽喉”。渤海海峡南北宽度为105公里，海峡北端为前述的老铁山水道，水道之南为庙岛群岛（属山东烟台），共32个岛屿，南北向排列，陆地总面积约53平方公里。
图三，环渤海的行政区划和交通线路。
图四， 渤海海峡处水深图。
- 渤海海峡通道
渤海海峡跨海通道是中国规划建设的连接山东蓬莱与辽宁旅顺的跨海交通工程，在上个世纪九十年代首次提出，计划以桥梁、隧道或桥隧结合方式跨越渤海海峡，海峡直线距离约106公里。为了减少工程量和降低造价，利用庙岛群岛中七个岛屿的作为中继接力，通道总长度将超过110公里。该通道建成后将形成纵贯中国南北的交通动脉，缩短东北至山东运输距离400-1000公里，计划采用公路与铁路双通道设计。2015年国家发改委召开座谈会推进前期研究，同年写入《环渤海地区合作发展纲要》。2019年通道方案战略性规划研究报告完成并上报国家发改委审批，估算投资约3000亿元。
渤海海峡跨海通道建成将极大便利东北地区特别是辽宁省与东部和东南沿海省份的交流，尤其有利于辽宁、山东两省的人员和物资交流，有效减轻渤海西岸的铁路和公路的运输压力。
渤海海峡跨海通道具有重大的经济效益和社会效益，其回报将反映在多方面，具有综合性、社会性。通过通行收费，加上各种管线收费、土地增值、旅游开发、节约燃油与材料等，综合社会效益十分显著。以跨海铁通道为例，2000多亿元的投资，10年-15年左右即可收回成本，投资回报率大大高于一般的大型工业投资项目。
- 跨海通道的方案、桥隧、和预算
图五， 跨海通道的方案。红色线段为海底隧道，蓝色线段为海上大桥，橙色线段为岛上通道。
渤海海峡跨海通道总长113.2公里，需要建海底隧道三条，总长69.2 公里。海上大桥四座，总长15.5公里。利用庙岛群岛中的岛屿七座，由于岛上地形崎岖，仍然须要建筑桥涵和短隧洞，以及开挖大量土方。即使如此，岛上施工或者岸边施工都要比海上施工容易许多。岛上通道总长28.5公里，其中三分之二以上为隧道和桥梁，其余三分之一不是土方开挖，就是土方填筑。
由于土方的开挖和填筑，庙岛群岛新增土地面积大约2 平方公里，都是蓬莱观海的好去处。当公路跨海通道建成后，在岛屿的进出口都应建有观景平台。由于公路和铁路双通道的建设，和G517公路大桥，再加上一条玉石街大坝，南北长山岛几乎连在了一起。
下表为渤海海峡跨海通道的主要工程项目，长度，以及工程的初步预算（仅以铁路通道估算）。初步估算下来铁路通道的总造价大约2400亿人民币。
