濱州北海石化工業園貨運通道方案研究

張國虎

(中鐵第六勘察設計院集團有限公司 線路站場設計院，天津 300308)

濱州北海石化工業園是山東省濱州市北海經濟開發區重點經濟發展區域，園區內擁有多家大型企業，貨物運輸量較大，且以煤炭、金屬礦石、化工品等大宗產品為主，目前園區內貨物主要依靠公路運輸，公路運輸存在嚴重的大氣污染問題。根據國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(國發[2018] 22號)、生態環境部《京津冀大氣污染防治強化措施(2016—2017年)》(環大氣[2016] 80號)和《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案》實施細則等相關文件，以及山東省新舊動能轉換重大工程安排部署要求，加快建設綠色、環保、高效的貨物運輸體系的形勢尤顯迫切。北海石化工業園貨物運輸通道的建設是對國家、京津冀地區及山東省環境保護政策的積極響應，同時也是北海經濟區節約能源、防止污染，實現可持續發展的重要途徑，在滿足工業園貨物運輸需要的同時，可以促進北海經濟開發區貨物交流，改善經濟開發區投資環境，提升經濟開發區招商引資能力，促進經濟開發區經濟發展。

1 濱州北海石化工業園貨運通道方案影響因素分析

1.1 現狀分析

石化工業園目前主要作為魏橋集團新材料發展基地，魏橋集團貨物運輸主要以煤炭和鋁礬土為主。其中，煤炭經德大鐵路(黃河涯—大家洼)濱州站換掛機車后，經濱港鐵路(小營—濱州港)運輸至東風港站；鋁礬土在濱州港上水后組織小運轉列車，經濱港鐵路運輸至東風港站。貨物在東風港站貨場裝車后經公路運輸至廠區。石化工業園貨運通道主要承擔園區內魏橋集團新材料發展基地的貨物運輸，考慮到新材料發展基地內大功率熱電機組工程對煤炭和鋁礬土運輸需求日益增大，對石化工業園貨運需求分析預測，其到達煤炭近期(2030年)為360萬t，遠期(2040年)為360萬t；到達鋁礬土近期(2030年)300萬t，遠期(2040年) 300萬t。盡管如此，仍然存在以下問題。

（1）貨物堆場土地利用問題。目前，煤炭和鋁礬土等貨物主要在東風港站貨場堆場集散[1]，隨著運量的增加，就需要建設更大規模的貨物堆場，由于東風港站臨近海洋用地，占用海洋用地將與國家海洋用地開發政策不符。同時由于貨物露天堆放，對周邊環境和水土造成一定污染。

（2）公路運輸與環保政策不符。目前貨物主要依靠公路運輸，但公路運輸存在嚴重的大氣污染問題。《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案》實施細則對園區的發展規劃明確提出：嚴格控制機動車排放，重點篩查柴油貨車和高排放汽油車。隨著環保治理措施的實施，公路運輸受到嚴格限制。

（3）汽車運輸連續性差。汽車運輸雖然機動靈活，但因其運輸能力小，裝卸車過程耗時耗力，且易受天氣情況和道路狀況影響，隨著遠期運量的增加，將無法滿足貨物的連續運輸。

1.2 影響因素分析

（1）地形地貌。線路所經區域內宏觀地貌單元為濱海平原，地形相對平坦，河流發育，溝渠密布，沿線分布有大量鹽田，局部為鹽漬化荒地、水塘。總體而言，工程所處環境簡單，地形對工程限制較小。

（2）工程地質條件。沿線以第四系全新統海陸交互相沉積層、第四系上更新統海陸交互相沉積層為主，局部表覆第四系全新統人工堆積層。工程所在區域構造環境在大地構造上位于華北斷坳區內的滄縣臺拱以及濟陽坳陷兩大三級構造單元的交匯地帶。由于構造隱伏較深，對工程影響不明顯。沿線不良地質作用主要為地面沉降及地震液化，而且存在填土、軟土、鹽漬土等特殊土，施工時需注意進行地基處理。總之，所在區域工程地質條件一般，無控制方案的活動構造和重大不良地質作用。

（3）水文地質條件。區域內水網密布，地下水主要為第四系孔隙潛水，局部具微承壓性。地表水和地下水對混凝土結構具硫酸鹽、鎂鹽及氯鹽侵蝕性，水位以上環境土對混凝土結構具硫酸鹽和氯鹽侵蝕性。工程建設時需注意地表水排水問題，以防引起水害，同時注意保護地方水利設施，以防堵塞地表徑流而引起水害，并做好路基的防護和基底處理。

（4）工業園區規劃。貨運通道起點位于濱港鐵路東風港站，終點位于濱港鐵路西側的魏橋集團廠區，東風港站與廠區之間為石化工業園區規劃。貨運通道起點、終點應分別與東風港站貨場、魏橋集團廠區合理配套銜接。同時，貨運通道選線時需盡量減小對規劃園區的切割，與園區內規劃道路交叉時需合理選擇跨越位置、跨越角度及跨越方式。

（5）環境保護。隨著環保治理措施的實施，公路運輸受到嚴格限制。工業園區必須發展更加綠色環保、成本較低的貨物運輸體系。運輸方式的選擇需以節約能源、防止污染為出發點，符合國家、京津冀地區及山東省環境保護相關政策的要求。

（6）經濟。運輸通道應在多方案比選的基礎上選擇最優的路線方案[2]，路線在保證滿足技術標準的前提下應盡量順直，做到工程量小、造價低、運營費用省。運輸方式在滿足運量、環保等要求的前提下應盡量節省投資，經濟合理。

2 濱州北海石化工業園貨物運輸通道方案研究

為積極響應新形勢下環保政策提出的調整運輸結構，發展綠色交通體系的重要指示，解決目前工業園貨運系統存在的問題，結合貨運通道功能定位、運量預測及接軌站與廠區的相對位置，綜合考慮影響貨運通道方案的重要因素，從運輸方式的選擇及線路走向[3]角度研究了管帶運輸[4-5]方案和鐵路專用線[6]方案。其中管帶運輸分別研究北側進廠方案和東側進廠方案，鐵路專用線分別研究東風港站北側接軌方案和南側接軌方案。線路方案平面圖如圖1所示。

圖1 ?線路方案平面圖Fig.1 Route plan

2.1 管帶運輸方案

管帶運輸可以與東風港站貨場翻車機合理銜接，貨物無需大規模堆放，避免了對周邊環境造成污染，同時貨物可以通過管帶進行連續運輸，極大地提高了運輸效率。通過確定合理的管帶類型、管徑、帶速等工藝參數，管帶可滿足不同的運量需求，加之管帶具有較好的環保功能，可以有效解決目前魏橋集團廠區貨運系統存在的問題。

常用的帶式輸送系統有普通帶式輸送機[4]和圓管帶式輸送機[5]。普通帶式輸送機輸送能力強，輸送距離遠，結構簡單易于維護，能方便地實行程序化控制和自動化操作，但物流運輸敞露，對環境有一定影響。圓管帶式輸送機可進行水平、垂直及曲線運行，轉彎處無轉運環節，在工藝布置上可沿地形靈活布置，物料在輸送過程中完全封閉，真正實現無塵搬運，既減少物料對環境的污染，也不受外界因素影響，有極好的環保功能。從減少環境污染的角度考慮，選擇使用圓管帶式輸送機。管帶各區段圖如圖2所示。

管帶運輸線路的選擇是一項比較復雜的設計工作[7]，與現場條件等諸多因素相關，需要結合現有地形和建筑物障礙，從技術、經濟、規劃、環保等角度綜合比較后確定最優的線路方案。管帶線路技術標準的選取需考慮與管帶工藝相匹配，選線時需結合管帶工藝要求，根據管帶類型、管徑等工藝參數，確定合理的管帶選線原則及技術標準。根據管帶在進入魏橋集團廠區方向的不同，研究北側進廠方案和東側進廠方案。

圖2 ?管帶各區段圖Fig.2 Each section of the pipe belt

（1）管帶北側進廠方案。線路自東風港站貨場引出，以管帶高架橋型式向西走行，跨濱港鐵路及規劃園區道路后至廠區北側，后折向南沿廠區內道路走行至南部煤炭堆場。其中，管帶長6.59 km，投資估算41 311.67萬元。

（2）管帶東側進廠方案。線路自東風港站貨場引出，以管帶高架橋型式向西穿越規劃園區，至廠區東側鋁礬土堆場，設中間轉運站后折向南沿廠區內道路走行至南部煤炭堆場。其中，管帶長5.751 km，投資估算39 691.23萬元。

2.2 鐵路專用線方案

鐵路專用線在東風港站接軌，貨物車輛在東風港站進行調車作業后，可直達魏橋集團廠區，其運量可以通過調整列車對數來滿足，相比于公路，鐵路在安全、快捷、節能、環保上具有十分顯著的優勢。鐵路專用線不僅能有效解決目前魏橋集團廠區貨運系統存在的問題，還是對國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》提出的“公轉鐵”政策的積極響應。根據鐵路專用線在東風港站接軌方向的不同，研究鐵路專用線北側接軌方案和南側接軌方案。

（1）鐵路專用線北側接軌方案。鐵路專用線自東風港站北端接軌，向北并行濱港鐵路行進，線路穿過海岸線之后通過回頭曲線由北轉向西南，上跨緯二十六路后向西走行至廠區北側設站。其中，鐵路專用線長6.298 km，另設廠區車站通往煤炭堆場的管帶2.968 km，投資估算56 013.4萬元。

（2）鐵路專用線南側接軌方案。線路自東風港站南端接軌，向南引出后通過回頭曲線由南轉向北，至緯二十六路后折向西，并行緯二十六路走行至廠區北側設站。其中，鐵路專用線長6.4 km，另設廠區車站通往煤炭堆場的管帶2.968 km，投資估算55 384.5萬元。

2.3 方案比選

管帶運輸方案和鐵路專用線方案均滿足工業園區近、遠期貨物運輸需求，均符合環保要求，可以有效解決目前魏橋集團產區貨物運輸存在的問題。方案優缺點分析如表1所示。進一步對以上4個方案進行技術經濟分析[8]可知，管帶方案雖然存在運輸品類較單一的缺點，但其相比于鐵路專用線方案具有工程投資較省、運輸效率高、對地基基礎要求較低、工程實施容易等優點。管帶北側進廠方案相比于管帶東側進廠方案工程投資相差不大，且運輸效率相對較高、對周邊規劃影響小。因此，研究推薦管帶北側進廠方案。管帶在東風港站通過翻車機作業與濱港鐵路相接，形成一種鐵路和管帶系統聯運的新型運輸方式。

3 結束語

表1 ?方案優缺點分析Tab.1 Analysis of advantages and disadvantages of schemes

濱州北海石化工業園貨運通道方案的選擇需要通過對不同運輸方式及路線方案的比較，從環境保護、運量分析、工程投資及地方規劃等方面進行綜合分析[9]，并遵循經濟合理、線路順直、環境保護、與規劃相結合等原則。管帶運輸通道實施后，魏橋集團新材料發展基地的貨物輸送由公路汽運改為鐵路和管帶系統聯運。作為一種新型的運輸方式，順應了新形勢下的環保政策和發展要求，一方面可以有效減輕山東省和京津冀地區的環境污染，改善北海經濟開發區的環境，提升園區招商引資能力，促進當地經濟發展；另一方面為山東省內建設綠色、環保、高效的貨物運輸體系提供實踐支持，為新形勢下工業園區貨物運輸方式提供借鑒。