趙東亮
【摘 要】龍府鐵路北起龍馬鐵路專用線龍口站,南連神瓦鐵路郝家寨站(溝通瓦日鐵路),為準格爾基地煤炭、陜北基地煤炭等外運的南下新通道。本文結合項目功能定位、預測貨物運量、流向及區域路網概況,分別從路網規劃、城市規劃、礦產資源分布情況、工程地質、環境保護以及安全等方面淺析本線的選線思路和原則,并通過方案綜合比選得出最佳的線路方案。
【關鍵詞】龍府鐵路;研究思路;選線原則;選線設計
中圖分類號: U212.32 文獻標識碼: A 文章編號:2095-2457(2018)08-0210-003
Research on Route Scheme of New Longkou to Fugu Railway
ZHAO Dong-liang
(Zhengzhou Design Institute, China Railway Engineering Design Consulting Group Co., Ltd., Zhengzhou 450001, China)
【Abstract】The Longfu Railway north of the Longma Railway dedicated to Longkou Station and the south to the Shenwa Railway Haojiazhai Station (communicating Wajri Railway) is a new southbound passage for the Zhungeer Base Coal and the Northern Shaanxi Coal. This article combines the function positioning of the project, forecasts cargo traffic volume, direction of flow and regional road network profile, analyzes the route selection line of this line from road network planning, urban planning, distribution of mineral resources, engineering geology, environmental protection and safety. Principles, and through the program to compare and choose the best route program.
【Key words】Longfu Railway; Research ideas; Principle of line selection; Line selection design
1 項目概況
新建龍口至府谷地方鐵路工程(以下簡稱“龍府鐵路”)位于內蒙古自治區準格爾旗龍口鎮及陜西省府谷縣境內,線路北起擬建龍馬鐵路專用線龍口站,南接規劃神瓦鐵路郝家寨站,線路建筑長度78.9km。
該通道是龍口集運站煤炭外運系統的重要組成部分,是保障集運站煤炭外運的有力支撐,將為華中、華東等能源調入區域提供運輸保障,是滿足區域經濟持續快速發展的堅強后盾,是準格爾基地煤炭外運、陜北基地煤炭外運的南下新通道,將為我國國民經濟發展具有重要的能源安全保障作用。本項目的實施,將成為區域煤炭外運連接山西中南部鐵路的新通道,形成通達河南、華東及山東沿海港口的煤運通道。同時,項目銜接瓦日等鐵路干線,強化了區域路網結構,增強了區域路網的靈活性、機動性,路網意義顯著,紐帶作用突出。
2 研究思路
本研究需要解答的關鍵問題是:為什么要建設?如何建設?
為解答首要問題,本次研究從企業及地區內外運需求、府谷及山西河東地區逐級分析煤炭開發規劃與需求,進而得出企業與地區內整體外運需求,再結合路網發展規劃,分析外運能力適應性,提出本項目建設的必要性及項目的功能定位,給出“為什么要修建”的解答。
接下來的“如何建設”問題,首先,研究中重點根據區域內預測貨運量的大小、流向、區域內既有及規劃路網概況等綜合分析,研究年度內煤炭外運需求量若利用區域內既有鐵路通道分流,則存在以下問題:無論利用朔準~神朔~寧苛線,還是利用朔準~準神~神瓦線分流,均存在能力不能滿足運輸需求的區段,需要對既有鐵路進行擴能改造;通路內存在國鐵,合資鐵路,神華集團鐵路等多種性質的鐵路,運輸組織困難,協調難度大;運輸繞行距離長,運營成本高;因此,提出“新建通道”的結論。其次,研究過程中應全面貫徹“以人為本、服務運輸、強本減末、系統優化、著眼發展”的設計理念,緊緊圍繞本通道的功能定位(滿足企業及地區內煤炭外運的同時,兼顧沿線地方經濟發展),先研究通路起點和終點,再認真分析區域內影響線路走向的各重要因素(經濟據點分布情況、礦產資源分布及規劃開采情況、城市規劃、鐵路網規劃、既有道路及鐵路網設施、環境敏感點、地形地貌等),細化線路建設方案,在技術可行、經濟合理的條件下,力求線路順直,減少運營支出。
3 接軌站點選擇分析
項目研究區域范圍內既有及在建鐵路主要為在建準朔鐵路、神朔鐵路、神河鐵路、在建府谷煤礦專用線、在建興保鐵路以及瓦日鐵路等;規劃鐵路主要為:龍馬鐵路專用線、大馬鐵路、神瓦鐵路等。
根據研究區域內鐵路性質、標準、等級以及產權歸屬等情況,結合本線功能定位及預測貨物運量、貨流方向等綜合分析,區域內可供接軌的鐵路為:擬建龍馬鐵路、擬建神瓦鐵路,可供選擇的接軌站點為:
3.1 北端接軌點的選擇
根據本項目解決企業龍口綜合物流園內煤炭外運,并吸引沿線礦區等地方運量煤炭外運的建設初衷,北端接軌點應選擇在擬建龍馬鐵路專用線上龍口站接軌。
3.2 南端接軌點的選擇
通過對區域路網運能及本線功能定位、運量構成及主要貨流方向的分析,本線南端宜溝通瓦日鐵路。可供接軌的鐵路站點有擬建神瓦鐵路郝家寨站及下川坪站。
4 選線原則
對龍府鐵路的方案研究,是根據其功能定位、貨運量及流向以及其技術特點,分別從路網規劃、城市規劃、區域內資源分布情況、工程地質、環境保護、沿線地形條件以及安全等方面淺析本線的選線原則。
4.1 路網選線
地區內既有路網及規劃路網對鐵路選線具有宏觀指導作用,首先線路引入及大致走向應與區域內既有及規劃鐵路網相銜接,以保證工程的順利實現;其次,還要綜合考慮區域內各有關因素,充分利用既有設備,以確保工程的經濟性、合理性及可實施性。
4.2 規劃及資源選線
鐵路選線應首先應充分掌握沿線城市規劃、道路規劃、區域內礦產資源分布及開采情況等資料,處理好鐵路建設與城市發展、資源開發利用的關系,充分采納地方相關部門對線路走向的意見和建議,在滿足線路功能及技術標準的前提下,盡量避免與城市規劃的沖突及減少對礦產資源的壓覆,且又能使礦產資源開發利用最大化,以達到社會和經濟效益完美統一的目的。
因此,圍繞本線的功能定位,除滿足企業園區煤炭外運的需要,還要兼顧沿線地方礦區煤炭及其它貨物外運的需要,以便使區域內社會效益及企業效益最大化;設計時應緊密結合沿線礦區資源分布、工業集聚區、綜合物流園區的分布以及地方規劃情況,合理規劃線路走向及站位的布設。
4.3 地質選線
鐵路選線中應根據沿線地形、地貌、工程地質特征及水文地質特征采取合理的工程措施,以確保鐵路建設和運營的安全。
4.3.1 河谷地段地質選線
本項目研究區域范圍內主要水系為黃河、皇甫川、清水川、后河川及孤山川,均屬黃河水系。
為選擇合理的線路走向,要認真分析線路走行區域內所經河谷自然特征及城鎮分布情況,全面考慮沿線交通、水利、防洪、環保等各方面的要求,在已定線路大方向的前提下,根據河流形態、地質特點、地面設施、施工布局以及地方工農業發展的關系,在較大范圍內作全面比選確定。優先考慮兩岸開闊、地質條件較好、縱坡及岸坡較平緩的河谷,并充分利用河谷有利岸側,局部不良地質(如滑坡、崩坍等)岸側地段應考慮綜合整治措施、或以隧道、橋梁等工程方式繞避(同時避免出現高墩橋梁和淺埋隧道)。橋梁應盡可能設在河道順直、主流穩定、河槽能通過流量較集中的河段上,選擇河灘較窄、河槽較穩定處通過,并盡量與中、高水位洪水流向正交。避免設在有不穩定的河汊、急彎、卡口、水流匯合口附近以及容易形成流冰、流木阻塞的河段,以避免修建長大導冶工程。
4.3.2 越嶺地段地質選線
越嶺線路應解決的主要問題為越嶺埡口、高程及引線的選擇。埡口為越嶺線路的控制點,一般宜選擇在高程較低、靠近線路短直方向、山體較薄、地質條件較好及引線條件較好地段;高程的選擇,即為越嶺隧道長度的選擇,一般應避開煤炭采空區、滑坡等不良地質范圍,并結合沿線地形及工程地質情況多方案經濟技術比選確定;洞口宜設在山體穩定、地質條件較好、并與等高線正交或接近正交處(如斜交,需修建明洞),貫徹“早進晚出”的原則。
4.3.3 其它
選線過程中應首先根據勘察資料查明線路走行區域內不良地質、礦產資源及采空區的分布,并對其進行繞避處理;若線路必須通過礦區時,應分析對鐵路工程的影響,采取安全的工程處理措施,必要時根據工程和礦區情況確定禁采范圍,并與業主、地方政府做好相關協調工作,盡量減少礦產資源的壓覆。
4.4 環保選線
現代社會中,人類在生產、生活中越來越重視對生態環境的保護,越來越注重人與自然的和諧發展。鐵路建設不可避免的會占用土地、破壞植被,造成水土流失,影響生態平衡,最終給人類的生產、生活造成不可挽回的損失。黃河兩岸自古為中華文明的發源地,岸邊文物、風景名勝區、自然保護區等眾多。因此,選線過程中應盡量繞避岸邊文物保護區、風景名勝區、自然保護區、醫院、學校、軍事敏感區以及人口密集區,并盡量減少基本農田的占用,多利用荒地或既有道路并通道通過,力求鐵路的建設與自然環境的高度和諧,實現可持續發展。如遇到繞避困難的環境保護敏感點,應采取安全可行的環境保護工程措施,經技術經濟多方案比選后,取得相關管理部門的書面同意函以確定合理的線路走行方案。
4.5 安全選線
鐵路選線應始終貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的原則,在選線過程中盡量避免出現高墩橋梁、淺埋隧道、陡坡路基等,宜采用成熟、經濟的工程處理措施,以減少施工和運營中存在的安全隱患,節約建設投資。
5 選線設計
根據本線功能定位,結合沿線礦區的分布和開采情況以及城鎮、工業園區、物流園區規劃情況,本次主要研究了沿黃河東側方案(方案I)和沿黃河西側方案(方案II)。
5.1 沿黃河東側方案(方案I)
本方案自龍口站接軌引出,上跨黃河后沿黃河東岸向南走行,引入擬建神瓦鐵路下川坪站。線路全長88.98km,其中新建車站3座,改造車站2座,預留會讓站2座。橋梁全長31.6km,隧道全長18.3km,橋隧比為56.23%。
5.2 沿黃河西側方案(方案II)
本方案自接軌站(龍口站)接軌引出后,沿黃河西側向南走行,引入擬建神瓦鐵路郝家寨站。線路全長78.9km,改建車站2座,新建車站3座,預留車站3座,橋梁總長21.4km,隧道總長22.1km,橋隧比重55.21%。
5.3 相關分析及推薦意見
5.3.1 從與城市規劃、資源分布相結合方面分析
沿黃河西側方案:新建線路主要位于準格爾旗及府谷縣境內,主要沿陜北府谷礦區、神府(廟哈孤)礦區邊緣、清水川工業園、黃甫川工業園、崇塔現代綜合物流園布設,便于礦區資源的開發利用及吸引沿線物流園區其它貨流條件較好,能極大程度的帶動地方經濟的發展、解決區域內部分人就業問題、貨流充足利于企業健康可持續發展,社會效益及企業經濟效益顯著;且與城市總體規劃銜接條件較好。
沿黃河東側方案:新建線路主要位于準格爾旗、保德縣及河曲縣境內,主要沿山西河東煤田礦區布設,雖便于區域內礦區資源的進一步開發利用,但區域內煤礦產權單位眾多,大中小型煤礦開采程度不均,且區域內存在既有鐵路(陰火線),吸引貨流條件稍差,服務于社會及企業的能力稍差;且線路距離保德縣城區較近,與城市總體規劃沖突。
5.3.2 從工程地質條件方面分析
沿黃河西側方案:該方案線路走行區域內無采空區,滑坡、順層等不良地質條件區段較少,整體線路走向范圍內地質條件較好,且線路沿礦區外邊界走行,不存在壓礦現象,符合地質選線原則。
沿黃河東側方案:該方案沿線采空區、滑坡、順層等不良地質區段較多,整體線路走向范圍內地質條件差,工程處理措施復雜,費用較高,且壓礦現象嚴重,外部協調條件差。
5.3.3 從環境保護條件方面分析
沿黃河西側方案:該方案沿線環境敏感點少,且線路對各環境敏感點均繞避通過;征地、拆遷工作量少,且該方案占用基本農田較少,符合環保選線原則。
沿黃河東側方案:該方案沿線環境敏感點較多,個別環境敏感點難以繞避,距離線路較近;征地、拆遷工作量大,占用基本農田較多,環保選線條件差。
5.3.4 從安全條件方面分析
沿黃河西側方案:該方案線路走行區域工程地質條件好,橋隧比重低,且無大跨度高墩橋梁工程,工程處理措施安全、成熟、簡單。
沿黃河東側方案:該方案線路走行區域工程地質條件差,橋隧比重高,大跨度高墩橋梁工程較多,工程處理措施復雜,存在施工風險安全隱患。
5.3.5 從工程投資及運營費用方面分析
沿黃河西側方案:該方案靜態工程投資約639081.1萬元,年運營費用約2303.88萬元,費用較低。
沿黃河東側方案:該方案靜態工程投資約 710121.3萬元,年運營費用約2690.35萬元,費用較高。
因此,經綜合分析,本次研究推薦線路較短,工程地質條件較好,吸引地方貨流條件較好,征拆量較小,工程投資較低,社會及企業服務能力較好的黃河西側方案(方案II)。
6 結論
以龍府鐵路為例,我認為鐵路選線設計過程中應貫徹“路網選線、資源選線、地質選線、環保選線、安全選線”的理念,同時綜合考慮項目的功能定位、社會服務能力、企業經濟效益、沿線的資源開發利用以及建設期的施工干擾等諸多因素,研究較為可行的線路走向方案,綜合比選后,確定最佳方案。總之,在鐵路選線過程中,要結合實際情況,全面客觀的分析各相關因素,是鐵路建成后能更好的滿足運輸生產的需求,為社會經濟發展及企業發展提供優質服務。
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