南同蒲鐵路南段擴能必要性研究

武瓊 ，陳禮平 （中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司太原設(shè)計院，山西 太原 030013）

1 南同蒲鐵路的地理位置及作用

南同蒲鐵路位于山西省中南部和陜西省境內(nèi)，北起山西省太原樞紐榆次站，南至陜西省華山站，途經(jīng)山西省太原市、晉中市、臨汾市、運城市和陜西省渭南市，以侯馬樞紐為界，榆次至侯馬為北段，侯馬至華山為南段，正線全長498.4km，其中北段全長304.4km，南段全長194km。

南同蒲線在太原樞紐內(nèi)與石太線、太中銀線、北同蒲線、太焦線、石太客專、大西客專交匯，在侯馬樞紐與侯西線、侯月線交匯，在運城地區(qū)與蒙華通道交匯，向南跨黃河后連接隴海線。南段作為山西南北向主要鐵路運輸通道，也是溝通晉陜兩省的交通大動脈，在路網(wǎng)中具有非常重要的作用。

地理位置示意圖

目前南同蒲線除東鎮(zhèn)至華山段為單線外，其余路段全部為復(fù)線。2014年大西客專太原至西安段開通后，南同蒲線客運功能有所弱化。隨著社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，優(yōu)化調(diào)整運輸結(jié)構(gòu)，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，促使公轉(zhuǎn)鐵運輸模式轉(zhuǎn)變，增加鐵路貨運量，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。基于南段在通道所處的重要地位，迅速擴大貨物運輸能力，在當(dāng)前形勢下顯得較為緊迫。

2 既有南同蒲線南段概況

2.1 既有線主要技術(shù)標準

見表1。

南同蒲線南段主要技術(shù)標準 表1

2.2 既有設(shè)備概況

南同蒲鐵路為國家Ⅰ級干線鐵路，南段侯馬至東鎮(zhèn)段23.7km為雙線，余下170.3km為單線。既有線平面、縱斷面條件尚可，小半徑（400m～500m）、大坡度，段落相對集中（蒲州～華山）、速度較低。車站到發(fā)線有效長為850m系列。橋隧為20世紀30年代至60年代構(gòu)筑物，部分存在不同程度的病害，以黃河特大橋最為嚴重，自2001年5月17日起，該橋限速25km/h。南段采用GSM-R無線通信系統(tǒng)（風(fēng)陵渡至華山段在建），行車指揮系統(tǒng)為TDCS，區(qū)間閉塞設(shè)備為64D繼電半自動閉塞。

侯馬至風(fēng)陵渡段2017年完成電氣化改造，風(fēng)陵渡至華山段2019年底實施完成電氣化改造（包含黃河特大橋換梁）。

2.3 運營特征及存在的主要薄弱環(huán)節(jié)

2.3.1 既有線運營特征

2018年，區(qū)段內(nèi)上行最大貨流密度為1054萬t，通行客車10對/日。既有線路侯馬～風(fēng)陵渡允許速度為90km/h，風(fēng)陵渡～華山允許速度為85km/h，黃河特大橋正在逐步達速。

2.3.2 存在的主要薄弱環(huán)節(jié)

①運輸能力飽和、無法適應(yīng)客、貨運量增長的需要。

隨著南同蒲線客貨流的增加，特別是蒙華通道建成后，南同蒲東鎮(zhèn)～店坡間線路能力受到極大的限制，其控制區(qū)間在東鎮(zhèn)～聞喜及水頭～半坡村間。

②牽引質(zhì)量與相鄰線不匹配，影響線路整體作用的發(fā)揮。

南同蒲線侯馬至華山段經(jīng)電氣化改造后，到發(fā)線有效長維持既有為850m系列，牽引質(zhì)量僅為4000t系列；而相鄰線南同蒲線榆次至侯馬段、侯月線、侯西線、在建的蒙華通道，牽引質(zhì)量均為5000t（蒙華部分 10000t），與相鄰線牽引質(zhì)量不匹配，而本線貨物主要來源于南同蒲線北段、侯西線等地，本線只有東鎮(zhèn)站有效長達1050m系列，可以組織開行5000t貨物列車，到達東鎮(zhèn)以南的運量勢必在侯馬北站減軸或在其他線路上欠軸運行，造成機車交路短、增加機車換掛次數(shù)、降低運營技術(shù)指標、降低運輸效率、增加運輸成本，不利于各線間的電力機車協(xié)調(diào)運用，實現(xiàn)長交路。牽引質(zhì)量與相鄰線不統(tǒng)一，不利于生產(chǎn)力布局調(diào)整。

3 既有線擴能必要性研究

3.1 鐵路客貨運量預(yù)測

區(qū)段貨流密度與客車對數(shù)匯總 表2

經(jīng)預(yù)測，本線區(qū)段貨流密度及客車開行對數(shù)見表2。

3.2 輸送能力與預(yù)測運量適應(yīng)性分析

由表3可知，限制區(qū)間水頭～半坡村通過能力利用率將達118.1%，貨物輸送能力缺口達1367萬t，東鎮(zhèn)～聞喜、半坡村～安邑等多個區(qū)間也將出現(xiàn)輸送能力不足，遠期東鎮(zhèn)～店坡段僅安邑～運城能力可滿足，其余6個區(qū)間能力均不足。線路由北至南通過能力日趨緊張，運能不足的矛盾日益突出。本線作為貫通山西省南北鐵路的主要干線通道，其路網(wǎng)地位與標準、能力極不適應(yīng)，上述狀況要從根本上解決，應(yīng)盡快擴能，增加線路能力、通過能力及貨物輸送能力，從而解決運輸能力緊張的根本問題。

3.3 南同蒲南段擴能的必要性

南同蒲鐵路屬路網(wǎng)干線，南段（侯馬～華山）具有隴海線與侯西線、蒙華通道與侯月線及與南同蒲北段連接線作用。主要功能除為蒙華通道集流外，還承擔(dān)晉中、晉南地區(qū)與西北、西南、西安及周圍地區(qū)的客貨交流，晉北、晉南地區(qū)與西北、中南及西南地區(qū)的客貨交流；集寧～二連地區(qū)至西南地區(qū)客貨物交流。

本段實施擴能改造，不僅能夠滿足本線客貨運量日益增長的需求，完善了路網(wǎng)牽引質(zhì)量布局，統(tǒng)一了牽引質(zhì)量；對促進國民經(jīng)濟快速發(fā)展，滿足南同蒲線貨運量增長需要，促使公轉(zhuǎn)鐵，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，具有重要意義；同時，改善山西地區(qū)與華中、華南地區(qū)，華北、華東地區(qū)與西南地區(qū)的貨物運輸通道條件，節(jié)約資源，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。

4 南同蒲線南段擴能改造方案

4.1 既有線地形地貌

線路主要走行于運城盆地、中條山山前，跨越澮河、涑水河、鹽湖、黃河等，沿線經(jīng)過沖積平原、梁狀黃土丘陵、湖積平原、洪積傾斜平原、黃河河谷、黃土臺塬及白龍澗河河谷等地貌單元，地勢北部總的較為平坦，南部比較復(fù)雜，跌宕起伏，相對高差明顯，黃河河谷最低。

4.2 擴能方案研究

經(jīng)上述分析，本線存在的薄弱環(huán)節(jié)主要為東鎮(zhèn)～店坡段近遠期能力不足，東鎮(zhèn)～店坡～華山段牽引質(zhì)量與相鄰線不匹配，為解決上述問題，研究本線擴能方案。

①東鎮(zhèn)～店坡段復(fù)線1050改造

從滿足改建目標和統(tǒng)一牽引質(zhì)量的需要出發(fā)，研究本線擴能方案。首先將東鎮(zhèn)至店坡段到發(fā)線延長至1050m，改造后，近期東鎮(zhèn)～店坡段仍有東鎮(zhèn)～聞喜、水頭～半坡村兩個區(qū)間能力不足，輸送能力缺口167萬t、457萬t；遠期輸送能力缺口更大。因此，宜在1050改造基礎(chǔ)上，對東鎮(zhèn)～店坡段增建復(fù)線。

②店坡～華山段部分車站1050改造

店坡～華山段能力可滿足近遠期運輸需求，但本線貨物主要來源于南同蒲線北段、侯西線等地，到達店坡以南的運量勢必在侯馬北站、運城減軸或在其他線路上欠軸運行，降低運輸效率、浪費機力。因此店坡以南有必要進行1050改造，結(jié)合本線運量特點、能力利用情況，綜合分析店坡以南各站，宜將孫常站、永濟、風(fēng)陵渡等3站進行到發(fā)線1050延長改造。

既有能力近遠期適應(yīng)情況表 表3

4.3 建設(shè)時機

建議本線2021年開工建設(shè)，2023年改擴建完工，以滿足通道內(nèi)日益增長的貨運需求。

4.4 投資估算及經(jīng)濟評價

經(jīng)估算，南同蒲線南段擴能改造投資約20億元，項目投資財務(wù)內(nèi)部收益率稅后6.38%，本項目財務(wù)評價為可行；本項目經(jīng)濟內(nèi)部收益率（EIRR）為13.75%，國民經(jīng)濟評價主要指標較好，國民經(jīng)濟評價可行。

5 結(jié)語

綜上所述，南同蒲鐵路南段采用東鎮(zhèn)至店坡段復(fù)線、部分車站1050m改造的擴能方案是可行的，完善了路網(wǎng)布局建設(shè)，規(guī)模適中，具有較好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益，擴能改造是必要的。