哈尔滨至漠河铁路扩能改造方案研究

方福权

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

1 概况

哈尔滨至漠河铁路通道位于我国东北地区西部,在黑龙江省和内蒙古境内,是东北西部地区路网的区域性干线铁路,是黑龙江铁路区域网络的重要组成部分,该线通过哈尔滨枢纽与哈大铁路、哈佳铁路、哈牡铁路等铁路干线相连接,在齐齐哈尔地区与西部干线相连,向西与口岸铁路相连,是东北西部重要的煤炭、粮食外运及满洲里口岸集疏运通道。线路起自哈尔滨,主要经由绥化市、大庆市、齐齐哈尔市、黑河市、内蒙古自治区呼伦贝尔盟和大兴安岭地区,止于漠河县。基本囊括了该地区的主要经济据点。既有铁路线路全长1 193.6 km。

1.1 区域路网现状

本项目位于黑龙江省西部和内蒙古东部地区,东西、南北向分别以滨洲线和哈大线、富西线、平齐线、通让线为主线,组成区域内路网构架,以林碧线、塔韩线、齐北线等众多线路为填充,共同承担区域内客货交流。区域内京哈线、滨洲线为路网重要干线,均为双线铁路,坡度在6‰及以下,牵引质量在5 000 t以上,运营条件较好。而齐富、富嫩、嫩黑、嫩林线、伊加线等线路坡度较大,均为单线内燃牵引,牵引质量在1 400～4 000 t,到发线有效长在350～850 m,线路允许速度80～100 km/h,运营条件较差。

1.2 区域路网规划

根据中长期铁路网调整规划,研究年度区域内在建及规划建设的铁路包括哈大客运专线、哈齐城际、哈牡客运专线以及新建的哈佳铁路,古莲至洛古河铁路、海拉尔至黑山头铁路、伊尔施至哈阿日哈沙特铁路、扎兰屯至阿荣旗铁路、苇河至亚布力铁路、伊尔施至口岸铁路、莫尔道嘎至室韦口岸铁路等。

2 项目建设的必要性

本项目始于黑龙江省会哈尔滨,向黑龙江西北部延伸,终至漠河县,全长1 193.6 km。从线路走向与区域路网构成角度分析,本项目分为2大区段,体现为不同的功能定位。哈尔滨至齐齐哈尔区段位于哈齐通道上,该通道联结了哈大线、滨洲线、滨绥线等干线路网,既是东北铁路网主骨架的组成部分,也是东北快速客运网的重要组成部分,还是亚欧大陆桥在国内的主要通道。齐齐哈尔至漠河区段起到连通区域内各条铁路支线的作用,承担区域内客、货对外运输任务,是黑龙江西北部地区客货兼顾的铁路主干线。本项目修建的重要意义体现在以下6个方面：

(1)是拓展铁路快速客运网覆盖半径,延伸区域快速客运网触角的需要；

(2)是提高铁路客运服务质量,吸引诱导旅游客流,促进沿线旅游产业繁荣发展的需要；

(3)是改善地区经济结构,促进沿线地区经济发展,实施“振兴东北老工业基地”战略的需要；

(4)是增强煤炭外运通路,促进黑龙江省西部地区煤炭资源开发,保障东北地区能源供给的需要；

(5)是保障中俄铁路口岸后方通路畅达,强化亚欧大陆桥国际通道建设的战略需要；

(6)是顺应我国能源政策发展地区货物运输,贯彻可持续发展战略的需要。

3 方案研究

3.1 主要研究思路

本项目除哈尔滨至齐齐哈尔段外,既有线线路条件较差,客运速度低,旅行时间长,客运服务质量低,通过能力不能满足研究年度客货运量不断增长的运输需求。根据项目的功能定位和通道内新线建设和既有线路情况,主要研究区段为齐齐哈尔至漠河段,根据不同区段客货运量对既有线路进行扩能改造,重点以哈尔滨至漠河旅客列车旅行时间控制在13～14 h为目标,按照不同区段既有线条件和地形条件,分区段研究提速改造方案。

3.2 线路方案说明

综合通道各区段既有线路条件、区段客货运量、各段地形条件,哈尔滨至漠河铁路通道分段进行方案研究。

(1)哈尔滨至齐齐哈尔段

哈尔滨至齐齐哈尔段既有线现状较好,除哈尔滨枢纽和齐齐哈尔枢纽局部地段限速120 km/h外,其余地段均达到了160 km/h,本段采用维持既有线方案。

(2)齐齐哈尔至富裕段

齐齐哈尔至富裕段既有现状平纵断面条件均较好,线路现状速度为120 km/h,规划年度内区域路网横向建设有哈齐客专,纵向没有规划其他快速客运线路,同时与本线相邻的平齐线(三间房—齐齐哈尔)、滨洲线(让湖路—红旗营)现状线路允许速度为160 km/h,作为东北西部重要的纵向铁路干线,本线的速度目标值不宜过低。故采用增建二线提速至160 km/h方案。

(3)富裕至嫩江段

既有富嫩铁路等级为Ⅱ级、单线,线路长度180.373 km。沿线位于嫩江平原,大部分是丘陵、山岳及湿地连续地带。地势南高北低,富裕—拉哈站间地处平原,间有部分丘陵,拉哈—嫩江站间为丘陵地带。

近远期货运量为2 175万t和2 577万t,近远期客车对数为24对和29对,根据综合运输需求,考虑本段铁路等级确定为国铁Ⅰ级,根据区段的客货运量需求,本段增建二线。

富裕至嫩江段是哈漠铁路的重要组成部分,是哈尔滨至嫩江市及加格达奇、漠河的唯一铁路通道。结合本段既有线路条件较好的情况,提速160 km/h速度目标值方案改建线路长度增加不多,可大大提升嫩江、加格达奇、漠河等方向客流的服务质量,故本段提速扩能改造研究采用160 km/h速度目标值方案。

(4)嫩江至加格达奇

嫩江至加格达奇为嫩林线的一部分,本段线路长度为186.452 km。沿线前16 km为广阔的嫩江冲积平原,间有局部沼泽地,16 km至90 km段为大兴安岭东南丘陵山坡,90 km之后为甘河河谷台地、地形起伏较大。

近远期货运量为961万t和1 260万t,近远期客车对数为14对和18对,综合运输需求,考虑本段等级确定为国铁Ⅰ级,根据区段的客货运量测算,本段维持单线。

本段分别研究了提速120 km/h方案和160 km/h 2个方案,并且结合地形条件,以大杨树站(NLK90+867)分界,分2段进行研究。

研究结论：嫩江至大杨树段地形条件相对较好,既有线路条件已基本接近120 km/h,提速120 km/h意义不大。160 km/h方案虽然较120 km/h方案增加投资约64 000万元,但是考虑到加格达奇是本线沿线重要的经济据点,且本段线路改造后为远期增建第二线预留条件和哈尔滨至漠河实现列车“夕发朝至”的因素,本次推荐嫩江至大杨树采用160 km/h 方案；大杨树至加格达奇160 km/h方案较120 km/h方案增加投资114 787.6万元,仅节省时间16 min,160 km/h方案提速效果差,因此大杨树至加格达奇段采用120 km/h方案。

(5)加格达奇至塔河

加格达奇至塔河段地形为丘陵山坡与河谷台地交错。加格达奇至小扬气、新天至林海、碧洲至塔河3段位于丘陵山坡地带,既有线路平面条件差；小扬气至新天、林海至碧洲位于河谷台地地带,既有线路平面条件也较好。

加格达奇至林海近远期货运量为890万t和1 185万t,近远期客车对数为9对和10对,林海至塔河近远期货运量为833万吨和1125万吨,近远期客车对数为9对和10对,综合运输需求,考虑本段等级确定为国铁Ⅱ级,根据区段的客货运量测算,本段维持单线。

根据本段线路条件,研究了现状扩能和提速120 km/h方案。结合地形条件,将本段分为加格达奇至小扬气、小扬气至新天、新天至林海、林海至碧洲、碧洲至塔河5个区段进行研究。既有平面的情况统计见表1。

表1 加格达奇至塔河既有平面情况统计

图1 方案示意

研究结论：通过对5个小区段的现状扩能和提速120 km/h方案技术经济比较,加格达奇至小扬气的投资节时比仅为4 005万元/min,新天至林海的投资节时比为2 992万元/min、碧洲至塔河的投资节时比为2 972万元/min,效果均很不明显。小扬气至新天的投资节时比为1 135万元/min、林海至碧洲的投资节时比为1 581万元/min,效果理想。综合以上分析结果,鉴于加格达奇至塔河间259.519 km全部采用120 km/h提速方案,改建工程费用较大,考虑节省工程投资等多方面原因,本次研究推荐小扬气至新天、林海至碧洲2段线路改建提速至120 km/h,其余地段保持现状的扩能方案。方案示意如图1所示。

(6)塔河至漠河

塔河至漠河段位于嫩林线最北部,在勾头崖口附近地势险峻,西罗奇岭至蒙克山段线路走行在山脊上,高山深谷连续出现。盘古至樟岭间地形也极为陡峻。

近远期货运量为748万t和1 040万t,近远期客车对数为5对和6对,综合运输需求,考虑本段等级确定为国铁Ⅱ级,根据区段的客货运量测算,本段维持单线。

本段线路长度216.258 km,其中曲线长度为96.37 km,占全段的44.56%。平面最小曲线半径为250 m,小于400 m半径的曲线共有40个,长度19.85 km。小于800 m半径的曲线长度为68.42 km,占曲线总长度的71%,占全段的31.64%。对采用提速120 km/h方案,从既有线平面数据分析来看,至少需要改建既有线188.308 km,既有线基本无法利用,相当于新修一条线路,考虑到节省工程投资,不再进一步详细研究。为此本段研究了取消小于R-400 m半径改造方案和维持现状方案。改造后取消小于R-400 m半径扩能方案 (Ⅰ方案)工程投资21.25亿万元；维持现状扩能方案(Ⅱ方案)工程投资12.77亿元。方案优缺点分析见表2。

表2 优缺点分析

本段综合分析结果,考虑到取消小于R-400 m半径扩能方案虽然改善了线路运营条件,但是增加工程投资太大,且提速不明显,推荐采用维持现状扩能方案。

3.3 线路推荐方案综述

线路起自哈尔滨市哈尔滨站,利用既有哈齐通道至齐齐哈尔,齐齐哈尔至嫩江增二线改造提速至160 km/h；嫩江至大杨树改造提速至160 km/h；大杨树至加格达奇改造提速至120 km/h；加格达奇至塔河段内局部提速改造至120 km/h,其他部分维持现状；塔河至漠河维持现状扩能,到达终点漠河县站。

改建后哈尔滨至漠河铁路全长1 189.856 km,设站99座,其中线路所3个。改建后可以满足近期客货运量需求；经停沿线大站旅客列车,考虑经停肇东、大庆、齐齐哈尔、富裕、嫩江、加格达奇6个车站,全线运行时分在13～14 h,满足了哈尔滨至漠河“夕发朝至”的时间要求。

4 结语

哈尔滨至漠河县铁路扩能改造,对于加强省会与边陲城市之间交流,黑龙江省西北部与外界的联系与交流,提高路网货运输送能力,促进区域经济协调发展,加强铁路客货运市场竞争力,满足社会对铁路运输数量和运输质量的需求具有重要意义。根据本项目的功能定位和时间目标要求,建议本项目择机尽快实施,以满足客货运量需求,有利于整个铁路通道整体能力的发挥。

在对方案研究的过程中,先详细分析了各个区段的既有线情况,然后根据既有情况对改造方案进行比选,综合确定一个合理的方案,对于由数条铁路组成的铁路通道提速研究有一定的借鉴意义。

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