蘭成鐵路線路選線優化設計

高延平

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

作為西部大開發戰略的一部分,行將建設的蘭州至成都鐵路行經于川西北高原東緣及甘肅省南部地區,位于青藏高原與四川盆地和黃土高原接壤地帶,與213國道基本并行,通過少數民族聚居地,自古是藏—漢文化交流的交通要道。線路區域涉及蘭青線以南、蘭渝線及寶成以西的川西北地區和甘肅甘南、隴南地區。是國家鐵路網尚未覆蓋的地區之一,這里居住有回、藏、羌等少數民族。

線路通過甘南、川西北地區少數民族聚居區,人口稀少但資源豐富,交通基礎設施極為薄弱,對外交通不暢,長期嚴重制約了地方經濟的發展,人民生活水平較低。

1 蘭成鐵路建設意義與建設標準

線路影響區域的甘南和川西北地區旅游資源富集,旅游產業是地方國民經濟的支柱,該鐵路的建設可為進出甘南和川西北地區的游客提供更為經濟、安全、便捷的運輸方式,有利于整合沿線地區的旅游資源,促進甘南和川西北地區旅游產業的可持續發展,進而帶動區域豐富的礦產資源開發以及經濟的發展。線路縱貫阿壩、甘南兩大藏族自治州及臨夏回族自治州,由于交通等基礎設施非常薄弱,區域經濟發展嚴重滯后,人民生活水平較低,鐵路的建設可以改變該地區封閉落后的交通設施,加強與成渝經濟圈等發達地區人員物資交流。建成后將與蘭州至重慶線路共同構成國家鐵路網中西北西南區際間的客貨主通道。

蘭州至成都鐵路線是西北與西南區域間快速鐵路通道的重要組成部分,是完善西部路網,擴充鐵路運輸能力,增加路網靈活性,具有國土資源開發典型特征的區域鐵路干線。蘭州至成都鐵路線定位為客貨共線的區域路網鐵路干線,設計時速160 km。

2 線路方案的綜合比選

依據項目所處地理位置、區域社會經濟發展需要及資源開發等情況綜合判斷,該鐵路線路應具備以下四方面的主要功能與作用：首先是完善西部路網,拓寬路網覆蓋面,有利于形成西部路網骨架,增強路網運輸的靈活性,使路網布局更趨合理；其次是與蘭渝鐵路共同構成西北與西南間客貨交流的主通道,也是新疆礦產物資外運的后方通道；第三是兼顧區域國土開發功能；最后是吸引九寨溝旅游客流,為其提供方便快捷的旅游交通條件。

結合分析該地區的區域地形、地質條件及經濟擴張點和旅游景點分布情況,宜按干支線結合的思路研究布設區域路網,干線鐵路應具有區域國土開發意義,路網布局合理,主要承擔西北與西南區際間客貨交流,兼顧九寨溝旅游客流及沿線地方客貨交流,是西部路網中客貨共線的干線鐵路。支線鐵路分別自蘭渝鐵路和蘭成鐵路上引出,承擔九寨溝旅游客流的運輸,成為西部路網兩大干線鐵路之間的聯絡線,增加路網運輸的靈活性,是旅游專線鐵路,可經蘭渝線承擔西安、重慶、蘭州方向的旅游客流,經蘭成線承擔成都、蘭州方向的旅游客流。

通過以上簡要分析,經多方案綜合分析與比選,蘭成鐵路松潘至成都段線路走向比較明確,即選擇順岷江而下的方案,蘭州至松潘有兩大線路走向方案,方案一為經臨夏、合作方案,線路自蘭州樞紐西端引出,經甘肅省永靖縣、臨夏州和甘南州,自郎木寺進入四川省,經若爾蓋至松潘,基本與213國道并行。方案二為經哈達鋪方案,線路與蘭渝線共線自蘭州樞紐東端引出,經甘肅省榆中、渭源、岷縣至哈達鋪,新建線路自蘭渝鐵路哈達鋪車站引出,以連續特長隧道工程穿越西秦嶺山脈和岷山山脈,跨越白龍江至岷江源頭的松潘。

2.1 線路走向概況

經臨夏、合作方案線路接軌于蘭州樞紐西端的蘭青鐵路八盤峽站,沿黃河右岸行進,經永靖縣于劉家峽附近跨越洮河,沿大夏河而上,再經臨夏市、甘南藏族自治州首府合作市、瑪曲縣、郎木寺,沿若爾蓋草地東側、基本與213國道并行南下,以9.95 km隧道穿越長江與黃河水系分水嶺,順羊洞河而下,跨岷江至松潘。新建線路長度484.2 km,橋隧總長215.15 km,占正線長度的44.4%,最長隧道長16.4 km,展線系數1.09,新設車站26處,靜態投資154.98億元。

經哈達鋪方案蘭州至哈達鋪段利用在建的蘭渝鐵路,新建線路自哈達鋪站雙線疏解引出,順小岷江足坡而下,以21.50 km的特長隧道穿越西秦嶺山脈的營盤山,跨白龍江后,線路足坡而上,以19.50 km和28.95 km的特長隧道橫穿岷山山脈,再經大錄、熱摩柯,以24.15 km的特長隧道穿弓杠嶺,用21.5 km的特長隧道穿香臘臺,順岷江而下至松潘。新建線路長度177.13 km,隧道最長28.95 km,橋隧總長173.692 km,占線路總長的97.40%,展線系數1.09,新設車站5處,靜態投資97.46億元。

2.2 經濟效益比較分析

兩方案經過地區的資源、經濟發展、人口分布情況明顯不同,經臨夏、合作方案經過的縣市多,旅游資源富集,沿線所經臨夏回族自治州、甘南藏族自治州均為貧困地區,人口相對較少、經濟相對滯后。為我國西部鐵路空白地區,修建鐵路能為沿線地區的礦產資源及旅游資源的開發利用提供良好的交通條件,大大改善受冰凍、雨雪天氣影響的交通現狀,能極大地帶動沿線的經濟發展,使沿線貧困人口盡快脫貧致富。從國土資源開發和促進沿線經濟發展分析,臨夏、合作方案具有較為明顯的經濟發展優勢。

2.3 是國家路網布局的組成部分

兩方案在路網上均能連接西北、西南地區的蘭州、成都兩個重要城市及鐵路樞紐,滿足西北西南區際間的客貨交流；完善西部地區路網結構,改善運輸條件,增加路網密度和鐵路運輸的靈活性。臨夏、合作方案接軌于蘭州樞紐,線路行經甘肅南部的臨夏回族自治州和甘南藏族自治州,線路遠離在建的蘭渝鐵路,形成新的鐵路吸引區,且規劃中的川青線合理走向可與若爾蓋至成都段共線,規劃中的西寧至合作鐵路連接成都與西寧兩大中心城市,路網布局合理,并自蘭渝線隴南(兩水)至蘭成線松潘修建九寨溝支線鐵路,成為本線和川青線與蘭渝鐵路之間的聯絡線,增強路網靈活性。因而從路網布局合理性分析,經臨夏、合作方案明顯優于經哈達鋪方案。

2.4 線路方案社會效益分析

經哈達鋪方案通過甘南藏族自治州地域,但均為橋隧相連工程,未經過任何經濟區域擴張點,對沿線地區經濟發展作用較小；經臨夏、合作方案途經甘南、臨夏兩個藏族自治州且經過其州府所在地,可充分調動川、甘、青三省積極性,修建鐵路對維護區域穩定,促進少數民族團結、構建和諧社會的經濟發展具有重要意義。

經臨夏、合作方案成都至蘭州運營距離長795 km,通過客貨流在蘭州樞紐順暢,蘭州樞紐東端有隴海、包蘭、蘭渝、西蘭客運專線引入,西端有蘭新、蘭青、蘭成、蘭新客運專線引入,樞紐東、西兩端均衡。經哈達鋪方案成都至蘭州運營距離長678 km,雖運營距離較經臨夏、合作方案短117 km,但空間布局上靠近蘭渝線,與蘭渝線屬同一經濟吸引區,通道意義不強。因而經臨夏、合作方案更具通道優勢。

2.5 工程地質條件比較

經哈達鋪方案哈達鋪—松潘行進于川甘交界處的崇山峻嶺中,人煙稀少,且地質復雜(西秦嶺復雜構造帶,炭質板巖、片巖等軟巖帶發育),工程艱巨,橋隧比重達97.8%,大于15 km的特長隧道6座,區段客貨密度小,遠期僅有10對客車,貨運575萬t,相比蘭渝線未經過隴南,廣元、綿陽、德陽及川東一線人口產業密集帶,運輸能力閑置,運輸質量低且坡度較蘭渝線大,運輸成本高,投資效益較差,經綜合分析蘭成鐵路宜采用經臨夏、合作方案。

綜合以上分析,哈達鋪至川主寺區段運量小,行走于川甘交界的崇山峻嶺中,人煙稀少,且地質復雜,工程艱巨,不宜采用經哈達鋪方案。綜合多種因素蘭州至成都鐵路宜采用經臨夏、合作方案,建成后將形成青藏高原東緣與四川盆地及黃土高原結合帶、行經少數民族地域的具有國土開發性、布局合理的區域路網干線。

3 九寨溝旅游支線方案可行性

為了給九寨溝旅游客流提供安全、環保、全天候的交通運輸條件,實現九寨溝旅游不受季節限制,擬在蘭渝線和蘭成線之間修建經九寨溝的旅游支線,承擔九寨溝旅游客流的運輸任務,可兼顧生活物資的運輸,也可作為西北至西南兩大干線之間的聯絡線,增加路網的靈活性。受地形條件和高程的控制,需采用較大的坡度(約30‰),采用電力動車組牽引。

3.1 九寨溝旅游交通現狀及總體規劃

九寨溝縣位于四川省北部,阿壩藏族羌族自治州東北部,面積5 290 km2,2006年年末總人口6.18萬人。擁有舉世聞名的九寨溝風景區,以及甲勿池、嫩恩桑錯等風景區,縣城至景區谷底海拔高程1 400～2 000 m。九寨溝風景區位于縣城西側約38 km處,坐落于岷山與西秦嶺高中山交錯的白水江河谷中,2006年接待國內外游客273萬人次,旅游總收入達23.2億元。

區域內除世界自然遺產九寨溝外,還有分布于縣城周邊的九寨國家森林公園、神仙池景區、白河金絲猴自然保護區、勿角大熊貓自然保護區、黑河風光帶、勿角白馬藏族風情園、保華海池景區和被譽為“東方達沃斯”的九寨天堂等眾多自然景觀和人文資源。

九寨溝旅游服務設施主要分布在九寨溝縣城、九寨溝溝口附近漳扎鎮、松潘縣城及川主寺鎮,現有賓館接待能力分別為1 000人、10 000人、5 000人和4 000人；為保護景區,緩解九寨溝景區及周邊的生態壓力,根據九寨溝旅游總體規劃,分布于九寨溝溝口附近的服務設施維持現狀,并逐步縮減,提出“景區游、縣城住”的戰略目標,把九寨溝縣城建成游客的集散地,規劃在縣城形成2萬張接待床位的規模,打造成“國際旅游名城”和最佳旅游休閑度假地,同時整合縣城周邊眾多的人文資源和自然景觀,以滿足不同層次游客的需求,實現客源分流,緩解九寨溝主景區的環境和接待壓力,實現九寨溝這一世界自然遺產的有效保護和可持續發展。

九寨溝景區的現狀交通設施有省道301和九黃機場,省道301是連接九寨溝縣城、景區、九黃機場、川主寺和松潘的唯一公路,其中九寨溝縣至九寨溝口為二級公路,海拔由1 400 m上升至2 000 m,九寨溝溝口至九黃機場、川主寺、松潘縣城段為三級公路,需翻越海拔高程3 500 m的弓杠嶺,標準低,坡陡彎急,全年約有100 d冰雪路面,安全性差,運輸無保障；旅游高峰季節道路擁擠,服務質量差。九黃機場地處松潘縣境內,位于海拔高程3 500 m的山頂上,距九寨溝風景區及九寨溝縣城分別為88 km和128 km,機場旅客必須經省道301進出九寨溝景區。為了保障游客的安全,充分開發和利用好旅游資源,將資源優勢轉化為經濟優勢,實現九寨溝旅游不受氣候影響的目標,迫切需要修建安全、環保、全天候的現代化鐵路,以提供強有力的運力支持。

3.2 旅游客流分析

根據旅游客流的流向,前往九寨溝的旅游客流源及中轉地主要來自4個方向,其一是成都及以西、以南方向的游客,占游客總量的60%；其二是重慶及其以東、以南方向的游客,占游客總量的20%；其三是西安以東及以北方向的游客,占游客總量的13%；其四是蘭州及其以西、以北的游客,占游客總量的7%。經綜合分析,成都至九寨溝的游客選擇蘭成線為優,徑路比蘭渝線短150 km,旅行時間省30 min。重慶方向選擇蘭渝線為優,徑路比蘭成線短154 km,旅行時間省36 min。西安方向選擇蘭渝線為優。蘭州方向選擇蘭渝線為優,徑路比蘭成線短188.6 km。

3.3 與蘭成蘭渝干線鐵路接軌方案

根據九寨溝旅游客流的流向,結合沿線地形條件,考慮與公路、航空運輸的緊密銜接,經多方案綜合分析與比選,選擇蘭成線的川主寺和蘭渝線的兩水為九寨溝支線與干線鐵路的接軌站。

川主寺至九寨溝縣,地處岷山及西秦嶺中高山區,地形陡峻,相對高差500～2 000 m,海拔高程1 400～4 500 m,區域內水系發達,主要河流有岷江及其支流羊洞柯,白水江及其支流白河、黑河。沿黑河已開發有梯級電站,對線路走向有一定影響。川主寺至九寨溝縣航空距離僅74 km,川主寺海拔高程為3 040 m,九寨溝縣為1 400 m,景區溝口為1 996 m,其間線路需翻越海拔高程3 500 m的弓杠嶺。由于高差較大,采用主線的限制坡度,線路展長較多,因此支線采用30‰的限制坡度。

川主寺至九寨溝縣段：線路自川主寺站,足坡而上,跨岷江以10.6 km特長隧道穿越弓杠嶺,經熱摩柯附近沿白河北岸以隧道群足坡而下,設九寨溝站,出站后沿白河而下,至九寨溝縣城西郊安樂鄉設站。線路長度118.6 km,最長隧道長12.20 km,橋隧總長97.92 km,占線路總長的83.48%,展線系數1.54,新設車站7處,靜態投資51.9億元。

九寨溝縣至兩水段：線路自九寨溝縣站引出,以15.23 km的特長隧道穿越總梁至永和鄉設站,以21.05 km的特長隧道穿越插崗梁至鐵壩,以6.35 km隧道穿王家山至麻濕灣設站,而后折向東,跨過白龍江,引入蘭渝鐵路兩水站。線路長度60 km,橋隧總長65.06 km,占線路總長的94.7%,最長隧道長21.05 km,展線系數1.07,新設車站2處,靜態投資40.9億元。

4 結論

經綜合經濟、社會效益分析成果,結合國土開發,民族地區發展,填補川西北及甘南路網空白需要,構筑蘭州成都間新通道,為九寨溝、黃龍景區的旅游提供安全、環保、全天候的交通運輸條件,為高寒邊遠地區應對低溫冰雪災害及突發事件提供強有力的運力支持等方面綜合分析,宜按干支線結合的思路研究布設區域路網,干線鐵路應具有區域國土開發意義,路網布局合理,主要承擔西北與西南區際間客貨交流,兼顧九寨溝旅游客流及沿線地方客貨交流,是西部路網中客貨共線的干線鐵路。支線鐵路分別自蘭渝鐵路和蘭成鐵路上引出,承擔九寨溝旅游客流的運輸,成為西部路網兩大干線鐵路之間的聯絡線,增加路網運輸的靈活性,屬旅游專線鐵路。

綜上所述,蘭州至成都鐵路線路方案宜采用經臨夏、合作方案,定位為客貨共線的區域路網鐵路干線,同時考慮兼顧九寨溝旅游客流及沿線地方貨流量需要的支線聯絡線路。

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