乌海至巴彦浩特铁路引入乌海地区研究

赵晓鹏

(中铁工程设计咨询集团有限公司太原设计院，山西太原 030013)

1 概述

乌海至巴彦浩特铁路位于内蒙古乌海市和阿拉善盟，为客货共线Ⅰ级铁路，主要承担阿拉善盟和乌海、鄂尔多斯、呼和浩特城际客流及货物运输功能，对促进沿线城市的旅游产业发展、推动沿线区域经济一体化具有重要意义[1]。乌海市位于内蒙古自治区西部，地处黄河上游，东、北与鄂尔多斯相邻，南与宁夏石嘴山市隔河相望，西接阿拉善盟，是内蒙古新兴工业城市，同时也是“宁蒙陕甘”经济区的结合部和沿黄经济带的中心区域之一[2]。

关于铁路引入地区或枢纽，诸多学者和工程技术人员进行了相关研究。李明申[3]通过对向莆铁路引入福建沿海地区的多方案比较，认为促进地方经济发展是引入地区需考虑的重要因素；崔华伟[4]以津保铁路引入保定地区为实例，通过徐水站和漕河站接轨方案比较，得出应以铁路总图规划为基础，结合其他因素确定引入地区方案的结论；宿志平[5]分析研究了京沈客运专线引入阜新地区新建车站和利用既有站方案，提出应绕避不良地质、保证工程安全的结论；李婧[6]基于银西线引入西安铁路枢纽工程，分析既有枢纽存在的问题，通过不同车站引入方案比选，得出引入枢纽应满足“客货分流、布局合理、近远结合”的原则。李亮[7]研究了连镇、徐宿淮盐铁路引入淮安地区的多个方案，得出引入地区方案必须满足城市规划的结论。吴伟成[8]以甬金铁路引入金华铁路地区为依托，从铁路运输、工程投资、线路能力等方面对义乌和塘雅两个接轨方案进行比较，提出新建铁路引入地区方案，应充分考虑地区的客货运系统布局，进行系统研究，通盘考虑，以实现点、线、面的协调统一。因此，乌海至巴彦浩特铁路引入乌海地区方案，应全面考虑与各条干线铁路的衔接，对黄河桥位进行充分研究，并结合旅行时间，选出货流顺畅、旅客出行便捷的最佳方案。

2 乌海地区铁路概况

2.1 既有、拟建及规划铁路工程概况[9]

既有铁路:乌海地区铁路北起包兰铁路碱柜站，南至包兰铁路惠农站，向东延伸至东乌铁路田盖素站。地区衔接有包兰铁路、东乌铁路、乌吉铁路、黄公线、海拉铁路等铁路干线及支线，铁路地区总图形成了环形放射状格局。

拟建呼包银铁路，规划蒙西工业园至三北羊场铁路，如图1所示。

图1 乌海地区平面布置

2.2 区域相关铁路通道功能定位

(1)包兰铁路

包兰铁路是国家东西向通道最北部的横向铁路通道，是京兰通道的重要组成部分，主要承担西北新甘青宁四省与华北、东北之间及沿线各城市之间的客货交流。

(2)包银铁路

为国家规划京兰高速铁路通道的重要组成部分，是西北四省区与华北、东北联系的高速铁路新通道，是一条以中长途客流为主、兼顾城际客流的客运专线铁路。

(3)东乌铁路

位于包神与包兰铁路之间，是两条干线的联络线，主要承担鄂尔多斯煤田所产煤炭的运输任务，经适当改造，可实现乌海和阿拉善盟与呼、准、鄂之间的城际客流运输。

(4)乌吉铁路

为支线铁路，主要承担吉兰泰盐化集团化工品及太西煤外运任务。

(5)黄公线及海拉铁路

为支线铁路，连接包兰铁路和东乌铁路，主要承担乌海地区的货物运输任务。

2.3 乌海地区客货运量

(1)客运量

随着包银铁路以及本线的建成，地区直通及始发终到客流将有大幅度的提高。预测旅客列车对数为75对/d。研究年度乌海地区客车对数见表1。

表1 乌海地区客车对数预测 对/d____

(2)货运量[10]

预测地区总货运量为6 567×104t，通过运量的比重为72.0%。研究年度乌海地区货物交流见表2。

表2 乌海地区货物交流 104 t

(3)客货流特点

从本线承担的客货流来看，主要货流为本线与乌海地区间的交流，还有部分与东乌铁路的交流。客运主要为巴彦浩特与乌海、鄂尔多斯、呼和浩特方向的交流。

2.4 城市总体规划

现状中心城区人口35万，规划年度远期100万。城市以海勃湾、乌达、海南三个城区与甘德尔山旅游区及海勃湾水利枢纽(湖)共同构成环山湖发展区，形成“一山一水三城”的城区总体空间结构。

2.5 既有及拟建黄河桥

乌海地区黄河段现有多座公路、铁路桥梁，包括京藏高速桥、乌兰公路浮桥、包兰铁路桥、G110公路黄河桥、乌海湖公路特大桥。拟建包银铁路黄河特大桥。

3 地区引入方案研究

既有乌吉铁路位于贺兰山西侧，地貌类型为山前洪积倾斜平原和黄河冲洪积平原区，相对高差较大。地区内既有铁路小半径集中，连续上坡，最大坡度达17‰。综合地形地貌、既有铁路平纵断面条件以及沿线经济特征，在里程K32.5附近增设黑沙土车站，作为引入乌海地区的起始站。

从黑沙土站引入包兰铁路、包银铁路、东乌铁路，空间距离较近的有乌海西站、包银铁路乌海南站和乌海(客)站、黄公线拉僧庙站。根据乌海地区客货运设施布局，考虑黄河、乌海湖等限制条件并结合城市规划，乌巴铁路引入乌海地区研究了3个方案，分别为:引入包兰铁路乌海西站(Ⅰ方案)；引入包银铁路乌海南站(Ⅱ方案)；引入包银铁路乌海(客)站(Ⅲ方案)。如图2所示。

3.1 引入包兰铁路乌海西站(Ⅰ方案)

客货分线引入包兰铁路乌海西站，既有乌吉铁路担当货运通道，充分利用乌海西货运设施，担当各方向车流至本线的各种货物列车。本线与东乌铁路的客货交流通过黄白茨，经黄公线折角运输。黑沙土-乌海西新建客车线担当客运通道，利用既有包兰铁路乌海西站至黄白茨站线路跨越黄河，黄白茨至包银铁路乌海(客)间修建联络线，实现与包银铁路的客车交流。如图2所示。

(1)黄河桥位选择

本方案利用既有包兰铁路桥跨越黄河。

(2)线路走向

黑沙土-乌海西新建客车线:自乌海西南咽喉引出，并行包兰线向南，连续跨越国道110、京藏高速公路后，穿越乌斯太工业区，折向西设巴升图隧道后跨越省道314至黑沙土，线路全长34.635 km；黄白茨至包银铁路乌海(客)间联络线由黄白茨站北咽喉引出，联络线外包包兰铁路走行5 km，利用曲线地段分别跨越包兰铁路和包银铁路后，并行包银铁路引入乌海(客)站，线路长23.414 km。

本方案利用既有包兰铁路桥跨越黄河，经包兰铁路乌海西站、黄白茨站，至包银铁路乌海(客)站，黑沙土-乌海(客)运营里程68.6 km(其中利用既有线10.5 km)，客车运行35 min。

(3)优缺点分析

该方案乌海西至黄白茨间利用既有包兰线，实现了既有铁路资源的充分利用[11]。从工程规模与投资分析，利用既有包兰线跨越黄河，工程规模小，工程投资较低。本方案优点突出，但存在以下问题:从运输组织方面进行分析，乌海西至黄白茨间客货共线，未完全实现客货分流，同时乌海西至黄白茨间利用既有包兰线，影响既有包兰线线路能力；本线与东乌铁路的货物交流需经黄白茨站折角运输。从与城市规划协调性方面进行分析，线路走向与乌斯太工业区冲突，不利于城市发展。从旅客出行时间方面进行分析，黑沙土-包银铁路乌海(客)运行时间为35 min，时效性较差。

图2 乌海地区引入方案平面布置

3.2 引入包银铁路乌海南站(Ⅱ方案)

客货分线引入包银铁路乌海南站，既有乌吉铁路担当本线至包兰铁路的货运交流，乌海南至黑沙土客车线担当与包银铁路的客运通道，东乌联络线担当东乌铁路方向的客货运交流。如图2所示。

(1)黄河桥位选择

该区域由北向南分布有包兰铁路黄河桥、京藏高速公路黄河桥及拟建的包银铁路黄河桥，间距分别为9.3 km、4.9 km。根据黄河管理委员会相关文件，此段黄河桥梁容许间距为4 km[12]，宜在包兰铁路黄河桥和京藏高速公路黄河桥之间或包银黄河桥以南新建黄河桥。从城市规划来看，京藏高速公路黄河桥以北依次为乌斯太工业区、乌达工业区、乌达城区，京藏高速公路黄河桥和包银铁路桥之间无规划，包银铁路桥以南为阿拉善经济开发区。从与城市规划协调的角度进行分析，黄河桥位应在京藏高速公路桥和包银铁路桥之间。根据乌海南和拉僧庙站分布及客货流流向，线路于京藏高速公路黄河桥和包银铁路桥之间跨越黄河运输组织更为顺畅。经综合分析，黄河桥位选择在包银铁路桥以北1.9 km、京藏高速公路黄河桥以南3 km的黄河较窄处，并采用加强河防工程和加大桥梁跨径的措施，以避免引起黄河壅水叠加。

(2)线路走向

乌海南客车线自包银铁路乌海南站南咽喉引出，跨黄河后走行于乌吉铁路和乌石高速之间，终至黑沙土，线路长28.902 km；东乌联络线自黄公线拉僧庙站北咽喉引出，并行黄公线约6.5 km，后偏向西跨越黄河、京藏高速，并行乌海南客车线终至黑沙土，线路长43.108 km。

本方案黑沙土-乌海(客)运营里程为58.7 km，客车运行时间为25 min。

(3)优缺点分析

本方案通过新建线路连接包银铁路乌海南站、黄公线拉僧庙站，利用既有乌吉铁路连接乌海西站，使乌巴铁路与包兰铁路、包银铁路、东乌铁路实现互连互通，实现本线与包兰铁路、包银铁路客货分流；本线与东乌铁路可以直通运输。但本方案缺点明显:一是线路穿越阿拉善黄河湿地公园(国家级)和西鄂尔多斯自然保护区实验区，对环境影响较大。二是新建双线黄河特大桥4 700 m/1座，桥高约68 m，工程规模大，工程投资高。三是黑沙土至包银铁路乌海(客)运行时间为25 min，时效性一般。

3.3 引入包银铁路乌海(客)站(Ⅲ方案)

客货分线引入包银铁路、包兰铁路，既有乌吉铁路担当本线至包兰铁路间的货运交流，本线与东乌铁路的客货交流通过黄白茨，经黄公线折角运输。乌海(客)至黑沙土客车线担当客运通道，实现与包银铁路的客运交流。如图2所示。

(1)黄河桥位选择

黄河海勃湾水利枢纽工程位于此区域内，黄河蓄水形成乌海湖(乌海湖南北长约20 km，东西宽5～6 km)。乌海湖中建有乌海湖公路大桥，全长约6 km。根据乌海湖、既有黄河桥位分布情况，同时结合乌海(客)站的站位，考虑了乌海湖大坝下游桥位和并行乌海湖公路桥桥位两个桥位方案。

并行乌海湖公路桥方案从乌海湖中部穿过，桥梁长度大，对乌海湖和乌海市海勃湾城区水源保护区影响较大；线路跨越乌海湖后走行于城市中部，影响城市发展。

乌海湖大坝下游方案于乌海湖大坝下游较窄处跨越黄河，桥梁长度短，工程投资小，对乌海湖和乌海市海勃湾城区水源保护区影响极小；跨越黄河后引入乌海(客)站，对城市发展影响小。经综合分析，线路于乌海湖大坝下游跨越黄河。

(2)线路走向

客车线由包银铁路乌海(客)站引出，连续上跨包银、包兰铁路后，于乌海湖下游跨越黄河，线路绕避乌海湖后折向南至黑沙土车站，线路全长38.594 km。

本方案黑沙土-乌海(客)运营里程为38.6 km，客车运行时间为16 min。

(3)优缺点分析

本方案新建客车线于乌海市西北方向外绕引入包银铁路乌海(客)站，既有线保留于城市内部，新建线位于城市外部[13]，有利于乌海市城市发展。乌海(客)站位于乌海市中心，配套设施完善，与城市交通衔接便捷，便于旅客的集疏散，能充分吸引客流[14]。黑沙土至乌海(客)运行时间为16 min，时效性优越。本方案优点明显，但存在以下不足:一是本线与东乌铁路的货物交流需经黄白茨站折角实现。二是新建双线黄河特大桥1 475 m/1座，桥高约30 m，工程规模稍大，工程投资稍高。

3.4 方案推荐意见

引入乌海地区3个方案主要优缺点分析见表3。

表3 方案优缺点分析

从表3可以看出，Ⅰ方案和Ⅱ方案旅客出行时效性差，存在客流吸引较弱的问题。Ⅰ方案虽利用部分既有包兰线，工程投资低，但对既有线能力影响大，且与乌斯太工业区冲突。Ⅱ方案线路穿越保护区，工程可实施性差，且工程规模大、投资较高。Ⅲ方案在吸引客流能力、旅客出行时效性、铁路运输组织灵活性、与城市发展协调性、和环境相容性、工程可实施性等方面相对较优。经综合分析比较，建议采用引入乌海(客)站方案(Ⅰ方案)。

4 结束语

通过对乌海至巴彦浩特铁路引入乌海地区方案的综合比较分析，提出引入乌海地区采用乌海(客)站方案(Ⅰ方案)。该方案符合城市总体规划，有利于吸引客流，方便旅客出行，体现“以人为本”的理念[15]。本铁路建成后，阿拉善盟与乌海间将形成高效便捷的客货运通道，继而成为内蒙古自治区东西向快速通道的重要组成部分，可促进沿线城市发展。