兰成铁路线路选线优化设计

高延平

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

作为西部大开发战略的一部分,行将建设的兰州至成都铁路行经于川西北高原东缘及甘肃省南部地区,位于青藏高原与四川盆地和黄土高原接壤地带,与213国道基本并行,通过少数民族聚居地,自古是藏—汉文化交流的交通要道。线路区域涉及兰青线以南、兰渝线及宝成以西的川西北地区和甘肃甘南、陇南地区。是国家铁路网尚未覆盖的地区之一,这里居住有回、藏、羌等少数民族。

线路通过甘南、川西北地区少数民族聚居区,人口稀少但资源丰富,交通基础设施极为薄弱,对外交通不畅,长期严重制约了地方经济的发展,人民生活水平较低。

1 兰成铁路建设意义与建设标准

线路影响区域的甘南和川西北地区旅游资源富集,旅游产业是地方国民经济的支柱,该铁路的建设可为进出甘南和川西北地区的游客提供更为经济、安全、便捷的运输方式,有利于整合沿线地区的旅游资源,促进甘南和川西北地区旅游产业的可持续发展,进而带动区域丰富的矿产资源开发以及经济的发展。线路纵贯阿坝、甘南两大藏族自治州及临夏回族自治州,由于交通等基础设施非常薄弱,区域经济发展严重滞后,人民生活水平较低,铁路的建设可以改变该地区封闭落后的交通设施,加强与成渝经济圈等发达地区人员物资交流。建成后将与兰州至重庆线路共同构成国家铁路网中西北西南区际间的客货主通道。

兰州至成都铁路线是西北与西南区域间快速铁路通道的重要组成部分,是完善西部路网,扩充铁路运输能力,增加路网灵活性,具有国土资源开发典型特征的区域铁路干线。兰州至成都铁路线定位为客货共线的区域路网铁路干线,设计时速160 km。

2 线路方案的综合比选

依据项目所处地理位置、区域社会经济发展需要及资源开发等情况综合判断,该铁路线路应具备以下四方面的主要功能与作用：首先是完善西部路网,拓宽路网覆盖面,有利于形成西部路网骨架,增强路网运输的灵活性,使路网布局更趋合理；其次是与兰渝铁路共同构成西北与西南间客货交流的主通道,也是新疆矿产物资外运的后方通道；第三是兼顾区域国土开发功能；最后是吸引九寨沟旅游客流,为其提供方便快捷的旅游交通条件。

结合分析该地区的区域地形、地质条件及经济扩张点和旅游景点分布情况,宜按干支线结合的思路研究布设区域路网,干线铁路应具有区域国土开发意义,路网布局合理,主要承担西北与西南区际间客货交流,兼顾九寨沟旅游客流及沿线地方客货交流,是西部路网中客货共线的干线铁路。支线铁路分别自兰渝铁路和兰成铁路上引出,承担九寨沟旅游客流的运输,成为西部路网两大干线铁路之间的联络线,增加路网运输的灵活性,是旅游专线铁路,可经兰渝线承担西安、重庆、兰州方向的旅游客流,经兰成线承担成都、兰州方向的旅游客流。

通过以上简要分析,经多方案综合分析与比选,兰成铁路松潘至成都段线路走向比较明确,即选择顺岷江而下的方案,兰州至松潘有两大线路走向方案,方案一为经临夏、合作方案,线路自兰州枢纽西端引出,经甘肃省永靖县、临夏州和甘南州,自郎木寺进入四川省,经若尔盖至松潘,基本与213国道并行。方案二为经哈达铺方案,线路与兰渝线共线自兰州枢纽东端引出,经甘肃省榆中、渭源、岷县至哈达铺,新建线路自兰渝铁路哈达铺车站引出,以连续特长隧道工程穿越西秦岭山脉和岷山山脉,跨越白龙江至岷江源头的松潘。

2.1 线路走向概况

经临夏、合作方案线路接轨于兰州枢纽西端的兰青铁路八盘峡站,沿黄河右岸行进,经永靖县于刘家峡附近跨越洮河,沿大夏河而上,再经临夏市、甘南藏族自治州首府合作市、玛曲县、郎木寺,沿若尔盖草地东侧、基本与213国道并行南下,以9.95 km隧道穿越长江与黄河水系分水岭,顺羊洞河而下,跨岷江至松潘。新建线路长度484.2 km,桥隧总长215.15 km,占正线长度的44.4%,最长隧道长16.4 km,展线系数1.09,新设车站26处,静态投资154.98亿元。

经哈达铺方案兰州至哈达铺段利用在建的兰渝铁路,新建线路自哈达铺站双线疏解引出,顺小岷江足坡而下,以21.50 km的特长隧道穿越西秦岭山脉的营盘山,跨白龙江后,线路足坡而上,以19.50 km和28.95 km的特长隧道横穿岷山山脉,再经大录、热摩柯,以24.15 km的特长隧道穿弓杠岭,用21.5 km的特长隧道穿香腊台,顺岷江而下至松潘。新建线路长度177.13 km,隧道最长28.95 km,桥隧总长173.692 km,占线路总长的97.40%,展线系数1.09,新设车站5处,静态投资97.46亿元。

2.2 经济效益比较分析

两方案经过地区的资源、经济发展、人口分布情况明显不同,经临夏、合作方案经过的县市多,旅游资源富集,沿线所经临夏回族自治州、甘南藏族自治州均为贫困地区,人口相对较少、经济相对滞后。为我国西部铁路空白地区,修建铁路能为沿线地区的矿产资源及旅游资源的开发利用提供良好的交通条件,大大改善受冰冻、雨雪天气影响的交通现状,能极大地带动沿线的经济发展,使沿线贫困人口尽快脱贫致富。从国土资源开发和促进沿线经济发展分析,临夏、合作方案具有较为明显的经济发展优势。

2.3 是国家路网布局的组成部分

两方案在路网上均能连接西北、西南地区的兰州、成都两个重要城市及铁路枢纽,满足西北西南区际间的客货交流；完善西部地区路网结构,改善运输条件,增加路网密度和铁路运输的灵活性。临夏、合作方案接轨于兰州枢纽,线路行经甘肃南部的临夏回族自治州和甘南藏族自治州,线路远离在建的兰渝铁路,形成新的铁路吸引区,且规划中的川青线合理走向可与若尔盖至成都段共线,规划中的西宁至合作铁路连接成都与西宁两大中心城市,路网布局合理,并自兰渝线陇南(两水)至兰成线松潘修建九寨沟支线铁路,成为本线和川青线与兰渝铁路之间的联络线,增强路网灵活性。因而从路网布局合理性分析,经临夏、合作方案明显优于经哈达铺方案。

2.4 线路方案社会效益分析

经哈达铺方案通过甘南藏族自治州地域,但均为桥隧相连工程,未经过任何经济区域扩张点,对沿线地区经济发展作用较小；经临夏、合作方案途经甘南、临夏两个藏族自治州且经过其州府所在地,可充分调动川、甘、青三省积极性,修建铁路对维护区域稳定,促进少数民族团结、构建和谐社会的经济发展具有重要意义。

经临夏、合作方案成都至兰州运营距离长795 km,通过客货流在兰州枢纽顺畅,兰州枢纽东端有陇海、包兰、兰渝、西兰客运专线引入,西端有兰新、兰青、兰成、兰新客运专线引入,枢纽东、西两端均衡。经哈达铺方案成都至兰州运营距离长678 km,虽运营距离较经临夏、合作方案短117 km,但空间布局上靠近兰渝线,与兰渝线属同一经济吸引区,通道意义不强。因而经临夏、合作方案更具通道优势。

2.5 工程地质条件比较

经哈达铺方案哈达铺—松潘行进于川甘交界处的崇山峻岭中,人烟稀少,且地质复杂(西秦岭复杂构造带,炭质板岩、片岩等软岩带发育),工程艰巨,桥隧比重达97.8%,大于15 km的特长隧道6座,区段客货密度小,远期仅有10对客车,货运575万t,相比兰渝线未经过陇南,广元、绵阳、德阳及川东一线人口产业密集带,运输能力闲置,运输质量低且坡度较兰渝线大,运输成本高,投资效益较差,经综合分析兰成铁路宜采用经临夏、合作方案。

综合以上分析,哈达铺至川主寺区段运量小,行走于川甘交界的崇山峻岭中,人烟稀少,且地质复杂,工程艰巨,不宜采用经哈达铺方案。综合多种因素兰州至成都铁路宜采用经临夏、合作方案,建成后将形成青藏高原东缘与四川盆地及黄土高原结合带、行经少数民族地域的具有国土开发性、布局合理的区域路网干线。

3 九寨沟旅游支线方案可行性

为了给九寨沟旅游客流提供安全、环保、全天候的交通运输条件,实现九寨沟旅游不受季节限制,拟在兰渝线和兰成线之间修建经九寨沟的旅游支线,承担九寨沟旅游客流的运输任务,可兼顾生活物资的运输,也可作为西北至西南两大干线之间的联络线,增加路网的灵活性。受地形条件和高程的控制,需采用较大的坡度(约30‰),采用电力动车组牵引。

3.1 九寨沟旅游交通现状及总体规划

九寨沟县位于四川省北部,阿坝藏族羌族自治州东北部,面积5 290 km2,2006年年末总人口6.18万人。拥有举世闻名的九寨沟风景区,以及甲勿池、嫩恩桑错等风景区,县城至景区谷底海拔高程1 400～2 000 m。九寨沟风景区位于县城西侧约38 km处,坐落于岷山与西秦岭高中山交错的白水江河谷中,2006年接待国内外游客273万人次,旅游总收入达23.2亿元。

区域内除世界自然遗产九寨沟外,还有分布于县城周边的九寨国家森林公园、神仙池景区、白河金丝猴自然保护区、勿角大熊猫自然保护区、黑河风光带、勿角白马藏族风情园、保华海池景区和被誉为“东方达沃斯”的九寨天堂等众多自然景观和人文资源。

九寨沟旅游服务设施主要分布在九寨沟县城、九寨沟沟口附近漳扎镇、松潘县城及川主寺镇,现有宾馆接待能力分别为1 000人、10 000人、5 000人和4 000人；为保护景区,缓解九寨沟景区及周边的生态压力,根据九寨沟旅游总体规划,分布于九寨沟沟口附近的服务设施维持现状,并逐步缩减,提出“景区游、县城住”的战略目标,把九寨沟县城建成游客的集散地,规划在县城形成2万张接待床位的规模,打造成“国际旅游名城”和最佳旅游休闲度假地,同时整合县城周边众多的人文资源和自然景观,以满足不同层次游客的需求,实现客源分流,缓解九寨沟主景区的环境和接待压力,实现九寨沟这一世界自然遗产的有效保护和可持续发展。

九寨沟景区的现状交通设施有省道301和九黄机场,省道301是连接九寨沟县城、景区、九黄机场、川主寺和松潘的唯一公路,其中九寨沟县至九寨沟口为二级公路,海拔由1 400 m上升至2 000 m,九寨沟沟口至九黄机场、川主寺、松潘县城段为三级公路,需翻越海拔高程3 500 m的弓杠岭,标准低,坡陡弯急,全年约有100 d冰雪路面,安全性差,运输无保障；旅游高峰季节道路拥挤,服务质量差。九黄机场地处松潘县境内,位于海拔高程3 500 m的山顶上,距九寨沟风景区及九寨沟县城分别为88 km和128 km,机场旅客必须经省道301进出九寨沟景区。为了保障游客的安全,充分开发和利用好旅游资源,将资源优势转化为经济优势,实现九寨沟旅游不受气候影响的目标,迫切需要修建安全、环保、全天候的现代化铁路,以提供强有力的运力支持。

3.2 旅游客流分析

根据旅游客流的流向,前往九寨沟的旅游客流源及中转地主要来自4个方向,其一是成都及以西、以南方向的游客,占游客总量的60%；其二是重庆及其以东、以南方向的游客,占游客总量的20%；其三是西安以东及以北方向的游客,占游客总量的13%；其四是兰州及其以西、以北的游客,占游客总量的7%。经综合分析,成都至九寨沟的游客选择兰成线为优,径路比兰渝线短150 km,旅行时间省30 min。重庆方向选择兰渝线为优,径路比兰成线短154 km,旅行时间省36 min。西安方向选择兰渝线为优。兰州方向选择兰渝线为优,径路比兰成线短188.6 km。

3.3 与兰成兰渝干线铁路接轨方案

根据九寨沟旅游客流的流向,结合沿线地形条件,考虑与公路、航空运输的紧密衔接,经多方案综合分析与比选,选择兰成线的川主寺和兰渝线的两水为九寨沟支线与干线铁路的接轨站。

川主寺至九寨沟县,地处岷山及西秦岭中高山区,地形陡峻,相对高差500～2 000 m,海拔高程1 400～4 500 m,区域内水系发达,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。沿黑河已开发有梯级电站,对线路走向有一定影响。川主寺至九寨沟县航空距离仅74 km,川主寺海拔高程为3 040 m,九寨沟县为1 400 m,景区沟口为1 996 m,其间线路需翻越海拔高程3 500 m的弓杠岭。由于高差较大,采用主线的限制坡度,线路展长较多,因此支线采用30‰的限制坡度。

川主寺至九寨沟县段：线路自川主寺站,足坡而上,跨岷江以10.6 km特长隧道穿越弓杠岭,经热摩柯附近沿白河北岸以隧道群足坡而下,设九寨沟站,出站后沿白河而下,至九寨沟县城西郊安乐乡设站。线路长度118.6 km,最长隧道长12.20 km,桥隧总长97.92 km,占线路总长的83.48%,展线系数1.54,新设车站7处,静态投资51.9亿元。

九寨沟县至两水段：线路自九寨沟县站引出,以15.23 km的特长隧道穿越总梁至永和乡设站,以21.05 km的特长隧道穿越插岗梁至铁坝,以6.35 km隧道穿王家山至麻湿湾设站,而后折向东,跨过白龙江,引入兰渝铁路两水站。线路长度60 km,桥隧总长65.06 km,占线路总长的94.7%,最长隧道长21.05 km,展线系数1.07,新设车站2处,静态投资40.9亿元。

4 结论

经综合经济、社会效益分析成果,结合国土开发,民族地区发展,填补川西北及甘南路网空白需要,构筑兰州成都间新通道,为九寨沟、黄龙景区的旅游提供安全、环保、全天候的交通运输条件,为高寒边远地区应对低温冰雪灾害及突发事件提供强有力的运力支持等方面综合分析,宜按干支线结合的思路研究布设区域路网,干线铁路应具有区域国土开发意义,路网布局合理,主要承担西北与西南区际间客货交流,兼顾九寨沟旅游客流及沿线地方客货交流,是西部路网中客货共线的干线铁路。支线铁路分别自兰渝铁路和兰成铁路上引出,承担九寨沟旅游客流的运输,成为西部路网两大干线铁路之间的联络线,增加路网运输的灵活性,属旅游专线铁路。

综上所述,兰州至成都铁路线路方案宜采用经临夏、合作方案,定位为客货共线的区域路网铁路干线,同时考虑兼顾九寨沟旅游客流及沿线地方货流量需要的支线联络线路。

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