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新建龙口至府谷铁路线路方案研究

2018-06-08赵东亮

科技视界 2018年8期

赵东亮

【摘 要】龙府铁路北起龙马铁路专用线龙口站,南连神瓦铁路郝家寨站(沟通瓦日铁路),为准格尔基地煤炭、陕北基地煤炭等外运的南下新通道。本文结合项目功能定位、预测货物运量、流向及区域路网概况,分别从路网规划、城市规划、矿产资源分布情况、工程地质、环境保护以及安全等方面浅析本线的选线思路和原则,并通过方案综合比选得出最佳的线路方案。

【关键词】龙府铁路;研究思路;选线原则;选线设计

中图分类号: U212.32 文献标识码: A 文章编号: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 項目概况

新建龙口至府谷地方铁路工程(以下简称“龙府铁路”)位于内蒙古自治区准格尔旗龙口镇及陕西省府谷县境内,线路北起拟建龙马铁路专用线龙口站,南接规划神瓦铁路郝家寨站,线路建筑长度78.9km。

该通道是龙口集运站煤炭外运系统的重要组成部分,是保障集运站煤炭外运的有力支撑,将为华中、华东等能源调入区域提供运输保障,是满足区域经济持续快速发展的坚强后盾,是准格尔基地煤炭外运、陕北基地煤炭外运的南下新通道,将为我国国民经济发展具有重要的能源安全保障作用。本项目的实施,将成为区域煤炭外运连接山西中南部铁路的新通道,形成通达河南、华东及山东沿海港口的煤运通道。同时,项目衔接瓦日等铁路干线,强化了区域路网结构,增强了区域路网的灵活性、机动性,路网意义显著,纽带作用突出。

2 研究思路

本研究需要解答的关键问题是:为什么要建设?如何建设?

为解答首要问题,本次研究从企业及地区内外运需求、府谷及山西河东地区逐级分析煤炭开发规划与需求,进而得出企业与地区内整体外运需求,再结合路网发展规划,分析外运能力适应性,提出本项目建设的必要性及项目的功能定位,给出“为什么要修建”的解答。

接下来的“如何建设”问题,首先,研究中重点根据区域内预测货运量的大小、流向、区域内既有及规划路网概况等综合分析,研究年度内煤炭外运需求量若利用区域内既有铁路通道分流,则存在以下问题:无论利用朔准~神朔~宁苛线,还是利用朔准~准神~神瓦线分流,均存在能力不能满足运输需求的区段,需要对既有铁路进行扩能改造;通路内存在国铁,合资铁路,神华集团铁路等多种性质的铁路,运输组织困难,协调难度大;运输绕行距离长,运营成本高;因此,提出“新建通道”的结论。其次,研究过程中应全面贯彻“以人为本、服务运输、强本减末、系统优化、着眼发展”的设计理念,紧紧围绕本通道的功能定位(满足企业及地区内煤炭外运的同时,兼顾沿线地方经济发展),先研究通路起点和终点,再认真分析区域内影响线路走向的各重要因素(经济据点分布情况、矿产资源分布及规划开采情况、城市规划、铁路网规划、既有道路及铁路网设施、环境敏感点、地形地貌等),细化线路建设方案,在技术可行、经济合理的条件下,力求线路顺直,减少运营支出。

3 接轨站点选择分析

项目研究区域范围内既有及在建铁路主要为在建准朔铁路、神朔铁路、神河铁路、在建府谷煤矿专用线、在建兴保铁路以及瓦日铁路等;规划铁路主要为:龙马铁路专用线、大马铁路、神瓦铁路等。

根据研究区域内铁路性质、标准、等级以及产权归属等情况,结合本线功能定位及预测货物运量、货流方向等综合分析,区域内可供接轨的铁路为:拟建龙马铁路、拟建神瓦铁路,可供选择的接轨站点为:

3.1 北端接轨点的选择

根据本项目解决企业龙口综合物流园内煤炭外运,并吸引沿线矿区等地方运量煤炭外运的建设初衷,北端接轨点应选择在拟建龙马铁路专用线上龙口站接轨。

3.2 南端接轨点的选择

通过对区域路网运能及本线功能定位、运量构成及主要货流方向的分析,本线南端宜沟通瓦日铁路。可供接轨的铁路站点有拟建神瓦铁路郝家寨站及下川坪站。

4 选线原则

对龙府铁路的方案研究,是根据其功能定位、货运量及流向以及其技术特点,分别从路网规划、城市规划、区域内资源分布情况、工程地质、环境保护、沿线地形条件以及安全等方面浅析本线的选线原则。

4.1 路网选线

地区内既有路网及规划路网对铁路选线具有宏观指导作用,首先线路引入及大致走向应与区域内既有及规划铁路网相衔接,以保证工程的顺利实现;其次,还要综合考虑区域内各有关因素,充分利用既有设备,以确保工程的经济性、合理性及可实施性。

4.2 规划及资源选线

铁路选线应首先应充分掌握沿线城市规划、道路规划、区域内矿产资源分布及开采情况等资料,处理好铁路建设与城市发展、资源开发利用的关系,充分采纳地方相关部门对线路走向的意见和建议,在满足线路功能及技术标准的前提下,尽量避免与城市规划的冲突及减少对矿产资源的压覆,且又能使矿产资源开发利用最大化,以达到社会和经济效益完美统一的目的。

因此,围绕本线的功能定位,除满足企业园区煤炭外运的需要,还要兼顾沿线地方矿区煤炭及其它货物外运的需要,以便使区域内社会效益及企业效益最大化;设计时应紧密结合沿线矿区资源分布、工业集聚区、综合物流园区的分布以及地方规划情况,合理规划线路走向及站位的布设。

4.3 地质选线

铁路选线中应根据沿线地形、地貌、工程地质特征及水文地质特征采取合理的工程措施,以确保铁路建设和运营的安全。

4.3.1 河谷地段地质选线

本项目研究区域范围内主要水系为黄河、皇甫川、清水川、后河川及孤山川,均属黄河水系。

为选择合理的线路走向,要认真分析线路走行区域内所经河谷自然特征及城镇分布情况,全面考虑沿线交通、水利、防洪、环保等各方面的要求,在已定线路大方向的前提下,根据河流形态、地质特点、地面设施、施工布局以及地方工农业发展的关系,在较大范围内作全面比选确定。优先考虑两岸开阔、地质条件较好、纵坡及岸坡较平缓的河谷,并充分利用河谷有利岸侧,局部不良地质(如滑坡、崩坍等)岸侧地段应考虑综合整治措施、或以隧道、桥梁等工程方式绕避(同时避免出现高墩桥梁和浅埋隧道)。桥梁应尽可能设在河道顺直、主流稳定、河槽能通过流量较集中的河段上,选择河滩较窄、河槽较稳定处通过,并尽量与中、高水位洪水流向正交。避免设在有不稳定的河汊、急弯、卡口、水流汇合口附近以及容易形成流冰、流木阻塞的河段,以避免修建长大导冶工程。

4.3.2 越岭地段地质选线

越岭线路应解决的主要问题为越岭垭口、高程及引线的选择。垭口为越岭线路的控制点,一般宜选择在高程较低、靠近线路短直方向、山体较薄、地质条件较好及引线条件较好地段;高程的选择,即为越岭隧道长度的选择,一般应避开煤炭采空区、滑坡等不良地质范围,并结合沿线地形及工程地质情况多方案经济技术比选确定;洞口宜设在山体稳定、地质条件较好、并与等高线正交或接近正交处(如斜交,需修建明洞),贯彻“早进晚出”的原则。

4.3.3 其它

选线过程中应首先根据勘察资料查明线路走行区域内不良地质、矿产资源及采空区的分布,并对其进行绕避处理;若线路必须通过矿区时,应分析对铁路工程的影响,采取安全的工程处理措施,必要时根据工程和矿区情况确定禁采范围,并与业主、地方政府做好相关协调工作,尽量减少矿产资源的压覆。

4.4 环保选线

现代社会中,人类在生产、生活中越来越重视对生态环境的保护,越来越注重人与自然的和谐发展。铁路建设不可避免的会占用土地、破坏植被,造成水土流失,影响生态平衡,最终给人类的生产、生活造成不可挽回的损失。黄河两岸自古为中华文明的发源地,岸边文物、风景名胜区、自然保护区等众多。因此,选线过程中应尽量绕避岸边文物保护区、风景名胜区、自然保护区、医院、学校、军事敏感区以及人口密集区,并尽量减少基本农田的占用,多利用荒地或既有道路并通道通过,力求铁路的建设与自然环境的高度和谐,实现可持续发展。如遇到绕避困难的环境保护敏感点,应采取安全可行的环境保护工程措施,经技术经济多方案比选后,取得相关管理部门的书面同意函以确定合理的线路走行方案。

4.5 安全选线

铁路选线应始终贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的原则,在选线过程中尽量避免出现高墩桥梁、浅埋隧道、陡坡路基等,宜采用成熟、经济的工程处理措施,以減少施工和运营中存在的安全隐患,节约建设投资。

5 选线设计

根据本线功能定位,结合沿线矿区的分布和开采情况以及城镇、工业园区、物流园区规划情况,本次主要研究了沿黄河东侧方案(方案I)和沿黄河西侧方案(方案II)。

5.1 沿黄河东侧方案(方案I)

本方案自龙口站接轨引出,上跨黄河后沿黄河东岸向南走行,引入拟建神瓦铁路下川坪站。线路全长88.98km,其中新建车站3座,改造车站2座,预留会让站2座。桥梁全长31.6km,隧道全长18.3km,桥隧比为56.23%。

5.2 沿黄河西侧方案(方案II)

本方案自接轨站(龙口站)接轨引出后,沿黄河西侧向南走行,引入拟建神瓦铁路郝家寨站。线路全长78.9km,改建车站2座,新建车站3座,预留车站3座,桥梁总长21.4km,隧道总长22.1km,桥隧比重55.21%。

5.3 相关分析及推荐意见

5.3.1 从与城市规划、资源分布相结合方面分析

沿黄河西侧方案:新建线路主要位于准格尔旗及府谷县境内,主要沿陕北府谷矿区、神府(庙哈孤)矿区边缘、清水川工业园、黄甫川工业园、崇塔现代综合物流园布设,便于矿区资源的开发利用及吸引沿线物流园区其它货流条件较好,能极大程度的带动地方经济的发展、解决区域内部分人就业问题、货流充足利于企业健康可持续发展,社会效益及企业经济效益显著;且与城市总体规划衔接条件较好。

沿黄河东侧方案:新建线路主要位于准格尔旗、保德县及河曲县境内,主要沿山西河东煤田矿区布设,虽便于区域内矿区资源的进一步开发利用,但区域内煤矿产权单位众多,大中小型煤矿开采程度不均,且区域内存在既有铁路(阴火线),吸引货流条件稍差,服务于社会及企业的能力稍差;且线路距离保德县城区较近,与城市总体规划冲突。

5.3.2 从工程地质条件方面分析

沿黄河西侧方案:该方案线路走行区域内无采空区,滑坡、顺层等不良地质条件区段较少,整体线路走向范围内地质条件较好,且线路沿矿区外边界走行,不存在压矿现象,符合地质选线原则。

沿黄河东侧方案:该方案沿线采空区、滑坡、顺层等不良地质区段较多,整体线路走向范围内地质条件差,工程处理措施复杂,费用较高,且压矿现象严重,外部协调条件差。

5.3.3 从环境保护条件方面分析

沿黄河西侧方案:该方案沿线环境敏感点少,且线路对各环境敏感点均绕避通过;征地、拆迁工作量少,且该方案占用基本农田较少,符合环保选线原则。

沿黄河东侧方案:该方案沿线环境敏感点较多,个别环境敏感点难以绕避,距离线路较近;征地、拆迁工作量大,占用基本农田较多,环保选线条件差。

5.3.4 从安全条件方面分析

沿黄河西侧方案:该方案线路走行区域工程地质条件好,桥隧比重低,且无大跨度高墩桥梁工程,工程处理措施安全、成熟、简单。

沿黄河东侧方案:该方案线路走行区域工程地质条件差,桥隧比重高,大跨度高墩桥梁工程较多,工程处理措施复杂,存在施工风险安全隐患。

5.3.5 从工程投资及运营费用方面分析

沿黄河西侧方案:该方案静态工程投资约639081.1万元,年运营费用约2303.88万元,费用较低。

沿黄河东侧方案:该方案静态工程投资约 710121.3万元,年运营费用约2690.35万元,费用较高。

因此,经综合分析,本次研究推荐线路较短,工程地质条件较好,吸引地方货流条件较好,征拆量较小,工程投资较低,社会及企业服务能力较好的黄河西侧方案(方案II)。

6 结论

以龙府铁路为例,我认为铁路选线设计过程中应贯彻“路网选线、资源选线、地质选线、环保选线、安全选线”的理念,同时综合考虑项目的功能定位、社会服务能力、企业经济效益、沿线的资源开发利用以及建设期的施工干扰等诸多因素,研究较为可行的线路走向方案,综合比选后,确定最佳方案。总之,在铁路选线过程中,要结合实际情况,全面客观的分析各相关因素,是铁路建成后能更好的满足运输生产的需求,为社会经济发展及企业发展提供优质服务。

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