黔桂通道建设方案研究
2020-06-05中铁二院工程集团有限责任公司龙宗明
■中铁二院工程集团有限责任公司 龙宗明
1.前言
为了推动经济发展,国家制定了高速铁路扩展成网、干线路网优化完善的铁路发展规划总体目标,但目前还存在路网结构尚不完善、区域发展仍不平衡、部分通道还未形成系统能力等问题,如起骨干作用的国家综合运输通道的“包广通道”中重要组成部分的黔桂通道目前仅为单线电气化普速铁路,部分客货运需通过相邻线路绕行,通道尚未形成系统运输能力。
黔桂通道位于西南资源型经济区和华南外向型经济区的结合部,为西南与华南间相互开放以及华南向西南腹地经济辐射的重要载体,是西南及西北地区与华南沿海经济区联系的重要纽带,也是国家综合运输通道“包广通道”的重要组成部分。因此,建设完善的黔桂通道是十分必要的,故首先应研究黔桂通道建设方案。
2.建设方案研究
2.1 黔桂通道相邻路网情况
黔桂通道直接影响西南三省(川、渝、黔)和广西壮族自治区,向南经广西沿海铁路、合湛等铁路通达粤西、海南等地区,辐射区域为4省1直辖市和1自治区。
西南地区铁路以成都、重庆、贵阳、昆明四大铁路枢纽连接形成“井”字型铁路网络布局。由于西南地区地处山区,地形起伏较大,多为技术标准低、能力小、速度慢的线路。
华南三省区铁路网形成了“四纵两横”的主骨架铁路网布局。区域内纵向京广、京九通道相对较通畅,纵向的怀柳、黔桂铁路现状均为单线,技术标准较低。
2.2 黔桂通道现状及存在的问题
(1) 黔桂通道现状
黔桂通道既有铁路为黔桂+湘桂铁路客货铁路和贵广+衡柳+柳南客专铁,如图1所示,其中,黔桂+湘桂铁路客货铁路技术标准较低,黔桂铁路为电气化单线铁路、速度目标值120km/h ~160km/h,湘桂铁路为电气化双线铁路、速度目标值100km/h,旅客运输时间约12h;贵广+衡柳+柳南客专铁路速度目标值为200km/h ~250km/h,旅客运输时间约5h。
(2) 黔桂通道存在的问题
经研究,川渝黔及西北地区与北部湾经济区、珠三角地区、粤西海南地区、桂中北南地区客货交流的最短或合理径路为黔桂通道,而黔桂通道现状铁路及其技术标准与黔桂通道重要地位不相匹配,也不满足区域经济持续、快速发展的需要。
2.3 建设方案研究
完善黔桂通道建设、形成通道系统运输能力,满足区域经济持续、快速发展的需要,根据通道运输需求,综合线路能力适应情况、提速效果、工程投资等因素研究黔桂通道建设方案。
研究年度内黔桂通道区段货流密度、旅客列车对数如表1所示。
图1 黔桂通道既有铁路示意图
由于黔桂通道贵阳至柳州段目前仅为单线铁路,根据预测客货运量,近期本线输送能力缺口为3664 ~6767 万吨/年,采取单线扩能改造措施已无法满足运输需要。因此,笔者研究了增加黔桂通道贵阳至柳州段正线数目的扩能措施。
根据预测运量,远期贵阳至金城江段能力不足,金城江至柳州段能力满足运输需求。结合通道功能定位,贵阳至金城江通道远期宜为四线规模,金城江至柳州宜为双线规模,故建设方案研究了近期黔桂增建第二线、远期新建贵阳至南宁客专方案,近期新建贵阳至南宁快速铁路、远期黔桂增建第二线方案和近期新建贵阳至南宁客专、远期黔桂增建第二线方案。
2.3.1 方案Ⅰ:近期黔桂增建第二线、远期新建贵阳至南宁客专方案
(1) 方案概况
近期贵阳至柳州沿既有线增第二线,与既有线形成双线通道,新建正线长429.691km。
(2) 提速效果
近期黔桂增建第二线,贵阳至南宁最快客车旅行时间7.2h,旅客运输质量改善有限。
(3) 增建第二线后能力适应情况
按牵引质量4000t、列车追踪时间I=6min 计算能力,在通道为双线情况下,近期能力利用率为63.5%~91.5%,远期能力利用率为83%~115%。
故在通道为双线情况下,近期能力可以满足运输需求,远期龙里至金城江段能力不足,需要进一步扩能。
(4) 远期扩能方案研究
远期扩能方案:一是利用相邻线路分流部分客车方案;二是新建客运专线方案。
表1 黔桂通道客货运量表
表2 客车对数表
● 相邻线路分流部分客车方案
经分析,本段双线能力从2035年开始不能满足运输需求,部分客车需要经贵广客运专线贵阳至桂林段、衡柳线桂林至柳州段分流。各年度需要分流的客车对数如表2所示。
分流后贵广客运专线能力满足近、远期需要,衡柳线到2038年能力利用率为102%,不能满足需要,故远期需新建客运专线。
● 远期新建客运专线方案
线路自贵广铁路龙里北站引出,经都匀、荔波、金城江、武鸣引入南宁东站。新建正线长度482.332km。
● 通道分工
近期黔桂线增建第二线,形成客货共线双线铁路;远期新建贵阳至南宁客运专线,新线运行旅客列车,既有黔桂线主要运行货物列车。
● 远期能力适应情况
远期既有黔桂线各区段能力利用率为44.8% ~ 66.5%、新建客专各区段能力利用率为66.4%~75.9%,满足运输需求。
(5) 工程投资
近期增建第二线投资为203.77 亿元,远期新建客运专线投资为386.263 亿元(折现),工程总投资为572.033亿元。
2.3.2 方案Ⅱ:近期新建贵阳至南宁客货共线铁路、远期黔桂增建第二线方案
(1) 近期新建双线方案概况
线路自贵广铁路龙里北站引出,经都匀、荔波、金城江、武鸣,引入南宁东站。新建正线长度483.151km。
(2) 通道分工
新建贵阳至南宁铁路运行旅客列车及集装箱等轻快货物列车,既有黔桂线主要运行普通货物列车。
(3) 提速效果
本方案经荔波取直新建客货共线双线,设计速度200km/h,贵阳至南宁最快客车旅行时间3.7h,旅速143km/h,旅客运输质量有明显改善。
(4) 新建双线后能力适应情况
在新建客货双线、维持既有单线情况下:既有黔桂线各区段近期能力利用率为93.3%~97.8%、远期能力利用率为124.4%~191.1%,近期能力饱和、远期能力不足;新建客货双线近期能力利用率为42%~68.5%、远期能力利用率为54.5%~86.5%,满足近、远期需求,因此远期需进一步扩能改造。
(5) 远期增建第二线
远期贵阳至柳州沿既有线增第二线,与既有线形成双线通道,新建正线长429.691km。
(6) 远期能力适应情况
远期既有黔桂线各区段能力利用率为28.7%~50.9%、新建客货双线各区段能力利用率为47.4%~75.2%,满足运输需求。
(7) 工程投资
近期新双线方案投资为597.56 亿元,远期增建二线方案投资为109.536 亿元(折现),工程总投资为707.096亿元。
2.3.3 方案Ⅲ:近期新建贵阳至南宁客专、远期黔桂增建第二线方案
(1) 近期客专方案概况
线路自贵广铁路龙里北站引出,经都匀、荔波、金城江、武鸣引入南宁东站。新建正线长度482.332km。
(2) 提速效果
贵阳至南宁新建客运专线,设计速度350km/h,最快客车旅行时间2.3h,旅速231km/h,旅客运输质量有显著改善。
(3) 通道分工
新建客运专线仅运行旅客列车,既有线主要运行货物列车。
(4) 能力适应情况
在新建客专、维持既有单线情况下:既有黔桂线各区段近期能力利用率为155.6%~160%、远期能力利用率为208.8%~275.6%,不满足需求;新建客专近期能力利用率为45.7%~54.3%、远期能力利用率为66.4%~75.9%,满足近、远期需求。
新建贵阳至南宁客专通过能力满足近、远期运输需要。既有线能力不满足近、远期运输需求。
(5) 远期扩能方案研究
远期扩能方案:一是利用相邻线路分流部分货车方案;二是既有线增建第二线方案。
● 相邻线路分流部分货车方案
与黔桂通道相邻的东侧有怀柳和怀邵衡等铁路,西侧有黄百、南昆等铁路。经研究,怀柳、怀邵衡、黄百和南昆等铁路在研究年度内均有一定富余能力,其能力适应情况详见表3。
既有黔桂单线初、近期内按最大输送能力承担本通道货运量后,多余的部分货运考虑由黄百、怀柳和怀邵衡铁路分别承担。
经分析,黔桂线初、近期内分别有1200和1800×104t的货运量需由黄百、怀柳和怀邵衡铁路分别承担运输。具体承担情况如下:
①黄百~南昆线分流南宁、北部湾、粤西和海南地区与川渝、遵义和贵阳地区货运量初期上行500×104t、下行600×104t,近期上行700×104t、下行870×104t,节约距离约23km(经柳州至南宁);
②经渝怀—怀邵衡分流川渝地区与珠三角和粤东等地区货运量(集装箱)初期上行200×104t、下行350×104t,近期上行410×104t、下行510×104t,绕行距离约112km;
③经湘黔-怀柳分流瓮福磷化工基地(主要磷矿石、磷化肥和进口硫磺)与广西、粤西和海南的货运量初期上行300×104t、下行200×104t,近期上行410×104t、下行300×104t,绕行距离约390km;
④经渝怀-怀柳分流川渝地区与柳州、贵港、玉桂和粤西等地区货运量初期上行200×104t、下行150×104t,近期上行280×104t、下行220×104t,绕行距离约140km。
货运量分流后,黔桂线及承担分流量的相关线路客货运量分别如表4、表5所示。
分流后,研究年度内既有黔桂线、相关线路能力适应情况如表6、表7所示。
从上表可知,经分流后,黄百、怀柳和怀邵衡铁路近期能力满足运输需求,黔桂线近期能力饱和,远期能力不足,因此需要进一步扩能改造。
表3 相关线能力适应情况表
表4 黔桂线区段货流密度表
表5 承担分流量的相关线路客货运量表
表6 既有线能力适应情况表
表7 相关线能力适应情况表
表8 主要工程数量及投资比较
● 既有线增建二线方案
远期贵阳至柳州沿既有线增第二线,与既有线形成双线通道,新建正线长429.691km。
(6) 远期能力适应情况
通过能力满足远期运输需要,既有线能力利用率用率44.78%~66.52%。
(7) 投资
新建客运专线投资为653.245万元,远期增建第二线投资为109.536亿元(折现),工程总投资为762.781亿元。
2.3.4 方案比选
各方案主要工程数量及投资比较如表8所示。
通过以上分析、比较可以看出,方案Ⅰ近期投资较省,且能解决通道目前存在的主要矛盾——运输能力不足问题,但运输质量提升有限,旅客列车旅行时间长,且在既有线能力饱和的情况下,增建二线施工对既有线运营干扰大;远期修建高标准客运专线后,可实现通道客货分线运输,全面提升运输质量和运输能力,满足日益增长的运输能力和运输质量的需求。
方案Ⅱ技术标准较高,旅客列车运行速度明显提高,运输能力能满足近期需求,对既有线运营干扰小,但近期工程投资较多,新双线客货混运,旅客列车运行速度受限,运输组织难度较大,养护维修工作量大。远期增建第二线后,形成四线,客货运能力满足要求,但两条双线铁路均是客货共线,通道分工不明确,没有高标准的客运专线。
方案Ⅲ近期按客运专线新建贵阳至南宁铁路,速度目标值宜在250km/h ~350km/h 间,贵州、广西两省间旅客列车服务质量高,较大幅度促进沿线地方经济发展。远期对既有黔桂铁路增建二线后,形成客、货分线运输格局,有大能力货运线路和高标准客运线路,通道分工明确,两条线路的能力利用率适宜。
综上所述,黔桂通道货运通过相邻线路绕行,能满足近期运输的需要,从提高贵阳至南宁通道旅客运输质量及服务水平的角度考虑,推荐方案Ⅲ即近期新建贵阳至南宁客专、远期黔桂增建第二线方案。
3.结语
通过对黔桂通道建设方案研究得出,研究建设方案应综合通道的功能定位、在国民经济及铁路网中的意义和作用、近远期能力适应情况、运输服务质量、含近远期(远期折现)和时间价值的总投资等因素,进行综合比选,从而确定合理的建设方案。