哈爾濱至漠河鐵路擴(kuò)能改造方案研究

方福權(quán)

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,天津 300142)

1 概況

哈爾濱至漠河鐵路通道位于我國(guó)東北地區(qū)西部,在黑龍江省和內(nèi)蒙古境內(nèi),是東北西部地區(qū)路網(wǎng)的區(qū)域性干線鐵路,是黑龍江鐵路區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,該線通過(guò)哈爾濱樞紐與哈大鐵路、哈佳鐵路、哈牡鐵路等鐵路干線相連接,在齊齊哈爾地區(qū)與西部干線相連,向西與口岸鐵路相連,是東北西部重要的煤炭、糧食外運(yùn)及滿洲里口岸集疏運(yùn)通道。線路起自哈爾濱,主要經(jīng)由綏化市、大慶市、齊齊哈爾市、黑河市、內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾盟和大興安嶺地區(qū),止于漠河縣。基本囊括了該地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)。既有鐵路線路全長(zhǎng)1 193.6 km。

1.1 區(qū)域路網(wǎng)現(xiàn)狀

本項(xiàng)目位于黑龍江省西部和內(nèi)蒙古東部地區(qū),東西、南北向分別以濱洲線和哈大線、富西線、平齊線、通讓線為主線,組成區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)構(gòu)架,以林碧線、塔韓線、齊北線等眾多線路為填充,共同承擔(dān)區(qū)域內(nèi)客貨交流。區(qū)域內(nèi)京哈線、濱洲線為路網(wǎng)重要干線,均為雙線鐵路,坡度在6‰及以下,牽引質(zhì)量在5 000 t以上,運(yùn)營(yíng)條件較好。而齊富、富嫩、嫩黑、嫩林線、伊加線等線路坡度較大,均為單線內(nèi)燃牽引,牽引質(zhì)量在1 400～4 000 t,到發(fā)線有效長(zhǎng)在350～850 m,線路允許速度80～100 km/h,運(yùn)營(yíng)條件較差。

1.2 區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)調(diào)整規(guī)劃,研究年度區(qū)域內(nèi)在建及規(guī)劃建設(shè)的鐵路包括哈大客運(yùn)專線、哈齊城際、哈牡客運(yùn)專線以及新建的哈佳鐵路,古蓮至洛古河鐵路、海拉爾至黑山頭鐵路、伊爾施至哈阿日哈沙特鐵路、扎蘭屯至阿榮旗鐵路、葦河至亞布力鐵路、伊爾施至口岸鐵路、莫爾道嘎至室韋口岸鐵路等。

2 項(xiàng)目建設(shè)的必要性

本項(xiàng)目始于黑龍江省會(huì)哈爾濱,向黑龍江西北部延伸,終至漠河縣,全長(zhǎng)1 193.6 km。從線路走向與區(qū)域路網(wǎng)構(gòu)成角度分析,本項(xiàng)目分為2大區(qū)段,體現(xiàn)為不同的功能定位。哈爾濱至齊齊哈爾區(qū)段位于哈齊通道上,該通道聯(lián)結(jié)了哈大線、濱洲線、濱綏線等干線路網(wǎng),既是東北鐵路網(wǎng)主骨架的組成部分,也是東北快速客運(yùn)網(wǎng)的重要組成部分,還是亞歐大陸橋在國(guó)內(nèi)的主要通道。齊齊哈爾至漠河區(qū)段起到連通區(qū)域內(nèi)各條鐵路支線的作用,承擔(dān)區(qū)域內(nèi)客、貨對(duì)外運(yùn)輸任務(wù),是黑龍江西北部地區(qū)客貨兼顧的鐵路主干線。本項(xiàng)目修建的重要意義體現(xiàn)在以下6個(gè)方面：

(1)是拓展鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)覆蓋半徑,延伸區(qū)域快速客運(yùn)網(wǎng)觸角的需要；

(2)是提高鐵路客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量,吸引誘導(dǎo)旅游客流,促進(jìn)沿線旅游產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展的需要；

(3)是改善地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)施“振興東北老工業(yè)基地”戰(zhàn)略的需要；

(4)是增強(qiáng)煤炭外運(yùn)通路,促進(jìn)黑龍江省西部地區(qū)煤炭資源開發(fā),保障東北地區(qū)能源供給的需要；

(5)是保障中俄鐵路口岸后方通路暢達(dá),強(qiáng)化亞歐大陸橋國(guó)際通道建設(shè)的戰(zhàn)略需要；

(6)是順應(yīng)我國(guó)能源政策發(fā)展地區(qū)貨物運(yùn)輸,貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。

3 方案研究

3.1 主要研究思路

本項(xiàng)目除哈爾濱至齊齊哈爾段外,既有線線路條件較差,客運(yùn)速度低,旅行時(shí)間長(zhǎng),客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量低,通過(guò)能力不能滿足研究年度客貨運(yùn)量不斷增長(zhǎng)的運(yùn)輸需求。根據(jù)項(xiàng)目的功能定位和通道內(nèi)新線建設(shè)和既有線路情況,主要研究區(qū)段為齊齊哈爾至漠河段,根據(jù)不同區(qū)段客貨運(yùn)量對(duì)既有線路進(jìn)行擴(kuò)能改造,重點(diǎn)以哈爾濱至漠河旅客列車旅行時(shí)間控制在13～14 h為目標(biāo),按照不同區(qū)段既有線條件和地形條件,分區(qū)段研究提速改造方案。

3.2 線路方案說(shuō)明

綜合通道各區(qū)段既有線路條件、區(qū)段客貨運(yùn)量、各段地形條件,哈爾濱至漠河鐵路通道分段進(jìn)行方案研究。

(1)哈爾濱至齊齊哈爾段

哈爾濱至齊齊哈爾段既有線現(xiàn)狀較好,除哈爾濱樞紐和齊齊哈爾樞紐局部地段限速120 km/h外,其余地段均達(dá)到了160 km/h,本段采用維持既有線方案。

(2)齊齊哈爾至富裕段

齊齊哈爾至富裕段既有現(xiàn)狀平縱斷面條件均較好,線路現(xiàn)狀速度為120 km/h,規(guī)劃年度內(nèi)區(qū)域路網(wǎng)橫向建設(shè)有哈齊客專,縱向沒(méi)有規(guī)劃其他快速客運(yùn)線路,同時(shí)與本線相鄰的平齊線(三間房—齊齊哈爾)、濱洲線(讓湖路—紅旗營(yíng))現(xiàn)狀線路允許速度為160 km/h,作為東北西部重要的縱向鐵路干線,本線的速度目標(biāo)值不宜過(guò)低。故采用增建二線提速至160 km/h方案。

(3)富裕至嫩江段

既有富嫩鐵路等級(jí)為Ⅱ級(jí)、單線,線路長(zhǎng)度180.373 km。沿線位于嫩江平原,大部分是丘陵、山岳及濕地連續(xù)地帶。地勢(shì)南高北低,富裕—拉哈站間地處平原,間有部分丘陵,拉哈—嫩江站間為丘陵地帶。

近遠(yuǎn)期貨運(yùn)量為2 175萬(wàn)t和2 577萬(wàn)t,近遠(yuǎn)期客車對(duì)數(shù)為24對(duì)和29對(duì),根據(jù)綜合運(yùn)輸需求,考慮本段鐵路等級(jí)確定為國(guó)鐵Ⅰ級(jí),根據(jù)區(qū)段的客貨運(yùn)量需求,本段增建二線。

富裕至嫩江段是哈漠鐵路的重要組成部分,是哈爾濱至嫩江市及加格達(dá)奇、漠河的唯一鐵路通道。結(jié)合本段既有線路條件較好的情況,提速160 km/h速度目標(biāo)值方案改建線路長(zhǎng)度增加不多,可大大提升嫩江、加格達(dá)奇、漠河等方向客流的服務(wù)質(zhì)量,故本段提速擴(kuò)能改造研究采用160 km/h速度目標(biāo)值方案。

(4)嫩江至加格達(dá)奇

嫩江至加格達(dá)奇為嫩林線的一部分,本段線路長(zhǎng)度為186.452 km。沿線前16 km為廣闊的嫩江沖積平原,間有局部沼澤地,16 km至90 km段為大興安嶺東南丘陵山坡,90 km之后為甘河河谷臺(tái)地、地形起伏較大。

近遠(yuǎn)期貨運(yùn)量為961萬(wàn)t和1 260萬(wàn)t,近遠(yuǎn)期客車對(duì)數(shù)為14對(duì)和18對(duì),綜合運(yùn)輸需求,考慮本段等級(jí)確定為國(guó)鐵Ⅰ級(jí),根據(jù)區(qū)段的客貨運(yùn)量測(cè)算,本段維持單線。

本段分別研究了提速120 km/h方案和160 km/h 2個(gè)方案,并且結(jié)合地形條件,以大楊樹站(NLK90+867)分界,分2段進(jìn)行研究。

研究結(jié)論：嫩江至大楊樹段地形條件相對(duì)較好,既有線路條件已基本接近120 km/h,提速120 km/h意義不大。160 km/h方案雖然較120 km/h方案增加投資約64 000萬(wàn)元,但是考慮到加格達(dá)奇是本線沿線重要的經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn),且本段線路改造后為遠(yuǎn)期增建第二線預(yù)留條件和哈爾濱至漠河實(shí)現(xiàn)列車“夕發(fā)朝至”的因素,本次推薦嫩江至大楊樹采用160 km/h 方案；大楊樹至加格達(dá)奇160 km/h方案較120 km/h方案增加投資114 787.6萬(wàn)元,僅節(jié)省時(shí)間16 min,160 km/h方案提速效果差,因此大楊樹至加格達(dá)奇段采用120 km/h方案。

(5)加格達(dá)奇至塔河

加格達(dá)奇至塔河段地形為丘陵山坡與河谷臺(tái)地交錯(cuò)。加格達(dá)奇至小揚(yáng)氣、新天至林海、碧洲至塔河3段位于丘陵山坡地帶,既有線路平面條件差；小揚(yáng)氣至新天、林海至碧洲位于河谷臺(tái)地地帶,既有線路平面條件也較好。

加格達(dá)奇至林海近遠(yuǎn)期貨運(yùn)量為890萬(wàn)t和1 185萬(wàn)t,近遠(yuǎn)期客車對(duì)數(shù)為9對(duì)和10對(duì),林海至塔河近遠(yuǎn)期貨運(yùn)量為833萬(wàn)噸和1125萬(wàn)噸,近遠(yuǎn)期客車對(duì)數(shù)為9對(duì)和10對(duì),綜合運(yùn)輸需求,考慮本段等級(jí)確定為國(guó)鐵Ⅱ級(jí),根據(jù)區(qū)段的客貨運(yùn)量測(cè)算,本段維持單線。

根據(jù)本段線路條件,研究了現(xiàn)狀擴(kuò)能和提速120 km/h方案。結(jié)合地形條件,將本段分為加格達(dá)奇至小揚(yáng)氣、小揚(yáng)氣至新天、新天至林海、林海至碧洲、碧洲至塔河5個(gè)區(qū)段進(jìn)行研究。既有平面的情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 加格達(dá)奇至塔河既有平面情況統(tǒng)計(jì)

圖1 方案示意

研究結(jié)論：通過(guò)對(duì)5個(gè)小區(qū)段的現(xiàn)狀擴(kuò)能和提速120 km/h方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,加格達(dá)奇至小揚(yáng)氣的投資節(jié)時(shí)比僅為4 005萬(wàn)元/min,新天至林海的投資節(jié)時(shí)比為2 992萬(wàn)元/min、碧洲至塔河的投資節(jié)時(shí)比為2 972萬(wàn)元/min,效果均很不明顯。小揚(yáng)氣至新天的投資節(jié)時(shí)比為1 135萬(wàn)元/min、林海至碧洲的投資節(jié)時(shí)比為1 581萬(wàn)元/min,效果理想。綜合以上分析結(jié)果,鑒于加格達(dá)奇至塔河間259.519 km全部采用120 km/h提速方案,改建工程費(fèi)用較大,考慮節(jié)省工程投資等多方面原因,本次研究推薦小揚(yáng)氣至新天、林海至碧洲2段線路改建提速至120 km/h,其余地段保持現(xiàn)狀的擴(kuò)能方案。方案示意如圖1所示。

(6)塔河至漠河

塔河至漠河段位于嫩林線最北部,在勾頭崖口附近地勢(shì)險(xiǎn)峻,西羅奇嶺至蒙克山段線路走行在山脊上,高山深谷連續(xù)出現(xiàn)。盤古至樟嶺間地形也極為陡峻。

近遠(yuǎn)期貨運(yùn)量為748萬(wàn)t和1 040萬(wàn)t,近遠(yuǎn)期客車對(duì)數(shù)為5對(duì)和6對(duì),綜合運(yùn)輸需求,考慮本段等級(jí)確定為國(guó)鐵Ⅱ級(jí),根據(jù)區(qū)段的客貨運(yùn)量測(cè)算,本段維持單線。

本段線路長(zhǎng)度216.258 km,其中曲線長(zhǎng)度為96.37 km,占全段的44.56%。平面最小曲線半徑為250 m,小于400 m半徑的曲線共有40個(gè),長(zhǎng)度19.85 km。小于800 m半徑的曲線長(zhǎng)度為68.42 km,占曲線總長(zhǎng)度的71%,占全段的31.64%。對(duì)采用提速120 km/h方案,從既有線平面數(shù)據(jù)分析來(lái)看,至少需要改建既有線188.308 km,既有線基本無(wú)法利用,相當(dāng)于新修一條線路,考慮到節(jié)省工程投資,不再進(jìn)一步詳細(xì)研究。為此本段研究了取消小于R-400 m半徑改造方案和維持現(xiàn)狀方案。改造后取消小于R-400 m半徑擴(kuò)能方案 (Ⅰ方案)工程投資21.25億萬(wàn)元；維持現(xiàn)狀擴(kuò)能方案(Ⅱ方案)工程投資12.77億元。方案優(yōu)缺點(diǎn)分析見(jiàn)表2。

表2 優(yōu)缺點(diǎn)分析

本段綜合分析結(jié)果,考慮到取消小于R-400 m半徑擴(kuò)能方案雖然改善了線路運(yùn)營(yíng)條件,但是增加工程投資太大,且提速不明顯,推薦采用維持現(xiàn)狀擴(kuò)能方案。

3.3 線路推薦方案綜述

線路起自哈爾濱市哈爾濱站,利用既有哈齊通道至齊齊哈爾,齊齊哈爾至嫩江增二線改造提速至160 km/h；嫩江至大楊樹改造提速至160 km/h；大楊樹至加格達(dá)奇改造提速至120 km/h；加格達(dá)奇至塔河段內(nèi)局部提速改造至120 km/h,其他部分維持現(xiàn)狀；塔河至漠河維持現(xiàn)狀擴(kuò)能,到達(dá)終點(diǎn)漠河縣站。

改建后哈爾濱至漠河鐵路全長(zhǎng)1 189.856 km,設(shè)站99座,其中線路所3個(gè)。改建后可以滿足近期客貨運(yùn)量需求；經(jīng)停沿線大站旅客列車,考慮經(jīng)停肇東、大慶、齊齊哈爾、富裕、嫩江、加格達(dá)奇6個(gè)車站,全線運(yùn)行時(shí)分在13～14 h,滿足了哈爾濱至漠河“夕發(fā)朝至”的時(shí)間要求。

4 結(jié)語(yǔ)

哈爾濱至漠河縣鐵路擴(kuò)能改造,對(duì)于加強(qiáng)省會(huì)與邊陲城市之間交流,黑龍江省西北部與外界的聯(lián)系與交流,提高路網(wǎng)貨運(yùn)輸送能力,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,加強(qiáng)鐵路客貨運(yùn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,滿足社會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)輸數(shù)量和運(yùn)輸質(zhì)量的需求具有重要意義。根據(jù)本項(xiàng)目的功能定位和時(shí)間目標(biāo)要求,建議本項(xiàng)目擇機(jī)盡快實(shí)施,以滿足客貨運(yùn)量需求,有利于整個(gè)鐵路通道整體能力的發(fā)揮。

在對(duì)方案研究的過(guò)程中,先詳細(xì)分析了各個(gè)區(qū)段的既有線情況,然后根據(jù)既有情況對(duì)改造方案進(jìn)行比選,綜合確定一個(gè)合理的方案,對(duì)于由數(shù)條鐵路組成的鐵路通道提速研究有一定的借鑒意義。

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