阜阳—蒙城—淮北铁路接轨方案研究
2021-05-09施霞
施霞
(中铁上海设计院集团有限公司,上海 200070)
皖北城际铁路网分布于安徽北部,覆盖淮北、宿州、亳州、阜阳和蚌埠五市,由淮北—宿州—蚌埠城际高速铁路(简称淮宿蚌城际铁路)、阜阳—蒙城—淮北城际高速铁路(简称阜淮城际铁路)和亳州—蚌埠城际高速铁路(简称亳蚌城际铁路)三大城际铁路组成,呈X 形布局。皖北城际铁路三条线各自的结构形态、线路走向,应满足区域客运发展及各线路互联互通的要求,具备良好的运输灵活性,尽可能照顾沿线的经济据点,同时也应综合考虑整个铁路网的经济性、合理性,以最小代价、最短线路长度实现其功能需求。
目前,淮宿蚌城际铁路建设方案已获中国国家铁路集团有限公司批复,亳蚌城际铁路方案尚在研究之中,在此背景下对阜淮城际铁路的接轨方案进行研究。
1 接轨方案的主要影响因素
阜淮城际铁路线路方案的确定主要考虑以下四个影响因素:
1)功能定位
根据安徽省中长期铁路网规划[1],阜淮城际铁路是皖北城市群联通长三角地区、衔接东陇海经济带及胶东半岛地区的便捷快速客运通路,是以城际功能为主,兼顾路网功能,促进沿线地区资源开发的高速铁路。
2)沿线城市的分布及城镇规划
阜淮城际铁路西起阜阳,东抵淮北,经宿州市、亳州市(蒙城县和利辛县)。沿线市县的经济状况[2]及发展、城镇规划对车站选址、线路走向具有重大影响。
3)生态敏感区及重要建筑物
线路选线须贯彻环保选线的理念,对沿线的自然保护区、风景名胜区、文物古迹等重要生态敏感区均尽量避绕[3]。沿线涉及多处环境敏感点,见表1。
表1 沿线环境敏感点
沿线水运较为发达,线路附近的港口主要有亳州港、阜阳港,尽量避绕。
蒙城地球物理国家野外科学观测研究站是安徽省唯一国家级观测站。2006年科技部在地球物理领域开展了国家野外科学观测研究站的评估和遴选工作,该研究站成为首批14 个国家野外站之一,尽量避绕。
4)工程地质条件
沿线地表基本被第四系地层覆盖。除低洼地有淤泥质土外,大多为粉质黏土、黏土、粉土和粉细砂,土质较好,属中等压缩性土。中下部第四系地层的基本承载力σ0=120~220 kPa,厚20~50 m。
全线存在的主要工程地质问题有表层土的弱膨胀性,粉(砂)土的地震液化,河漫滩、沟谷、水塘、采空区的存在以及岩溶塌陷、地面沉降。
对线路方案的主要制约因素为采空区及压覆矿产。根据收集资料,沿线煤矿采空区主要分布于宿州凹断褶束范围内蒙城一带。对本线有影响的采空区主要分布于蒙城县的许疃矿区、赵集矿区,王集乡西北侧的铜矿区和宿州市的祁南矿区。
本线路对许疃矿区、赵集矿区均进行了绕避,矿区开采边界距拟建线路的最小距离均大于5 km。祁南矿区距线路的距离大于1 km[4]。王集乡西北侧的铜矿仅有探矿权,尚未开采。这2个矿区线路未考虑绕避。
2 接轨方案的提出
依据皖北城际铁路网布局,阜淮城际铁路与淮宿蚌城际铁路接轨,接轨点至淮北段与淮宿蚌城际铁路共线。在充分考虑淮宿蚌城际铁路接轨条件的基础上,提出以下四种接轨方案。
1)方案Ⅰ:双堆集站接轨方案
根据皖北地区城际铁路网的研究成果、淮宿蚌城际铁路可行性研究[5]及评审意见[6],于双堆集站南侧预留了阜淮城际铁路接轨条件。
本线路自淮宿蚌城际铁路双堆集站南端咽喉引出后,向西南走行,上跨京台高速公路、澥河、北淝河及涡河后,于蒙城南设站。出蒙城站后向西南跨宁洛高速公路、德上高速公路后至利辛南侧设利辛站,出站后向西南依次上跨西淝河、济广高速公路、京九铁路、茨河、颍河并于颍河南1.7 km 处预留新阜阳北站,出站后线路先下穿商合杭铁路再上跨郑阜高速铁路后引入阜阳枢纽阜阳西站,见图1。
图1 双堆集站接轨方案
该方案阜淮城际铁路全长142.50 km(不含共线段),在蒙城站预留亳蚌城际铁路的引入条件[7]。
为满足本线近期阜阳—蚌埠方向跨线客流需求(11 对/d),于正线曹坊线路所出岔设阜蚌联络线。联络线的左线、右线分别长5.13,4.55 km,合计9.68 km。
2)方案Ⅱ:宿州西站接轨方案
淮宿蚌城际铁路宿州西站南端咽喉具备阜淮城际铁路接轨条件。本线自宿州西站南端咽喉引出后折向西南,经南坪镇西侧,穿越正在开采的赵集矿区、许疃矿区后,于蒙城县板桥集镇北侧上跨北淝河,于蒙城东北侧设站。出蒙城站后向西南跨德上高速公路、宁洛高速公路后至利辛西北侧设利辛站,出站后向西依次上跨西淝河、济广高速公路、京九铁路、茨河、颍河并于颍河南1.7 km 处预留新阜阳北站,出站后线路先下穿商合杭铁路再上跨郑阜高速铁路后引入阜阳西站,见图2。
图2 宿州西站接轨方案
该方案阜淮城际铁路全长148.15 km(不含共线段),在蒙城站预留亳蚌城际铁路的引入条件。
同方案Ⅰ一样,本方案亦设有阜蚌联络线。联络线的左线、右线分别长4.2,4.0 km,共计8.2 km。
3)方案Ⅲ:淮北西站接轨不经利辛方案
淮宿蚌城际铁路淮北西站南端咽喉具备阜淮城际铁路接轨条件。该方案自淮宿蚌城际铁路淮北西站南端引出后,折向西南,穿越梁花园、火神庙等煤矿勘探区后至涡阳东南设涡阳南站,出站后向西南走行,依次上跨西淝河、济广高速公路、京九铁路、茨河、颍河并于颍河南1.7 km 处预留新阜阳北站,出站后先下穿商合杭铁路再上跨郑阜高速铁路,然后引入阜阳西站,见图3。
图3 淮北西站接轨方案
该方案阜淮城际铁路全长153.6 km(不含共线段),亳蚌城际铁路与阜淮城际铁路无共线段,两线于涡阳南侧交叉,近期无法兼顾阜阳—蚌埠方向客流需求。
4)方案Ⅳ:淮北西站接轨经利辛方案
该方案与方案Ⅲ的相同之处是,均从淮宿蚌城际铁路淮北西站南端咽喉引出,淮北西—涡阳南段走向一致。出涡阳南站,线路折向南,于利辛县城东北侧设站,出站后折向西南,依次上跨西淝河、济广高速公路、京九铁路、茨河、颍河并于颍河南1.7 km 处预留新阜阳北站,出站后先下穿商合杭铁路再上跨郑阜高速铁路,然后引入阜阳西站,参见图3。
该方案阜淮城际铁路全长158.87 km(不含共线段),亳蚌城际铁路与阜淮城际铁路无共线段,两线于涡阳南侧交叉,近期无法兼顾阜阳—蚌埠方向客流需求。
3 接轨方案的比选
考虑阜淮城际铁路功能定位,兼顾节省投资,从以下三个方面对各方案进行比选。
1)吸引客流范围
方案Ⅰ、方案Ⅱ沿线有淮北、宿州、蒙城、利辛、阜阳五个城市,方案Ⅲ沿线主要有淮北、涡阳、阜阳三个城市。方案Ⅳ较方案Ⅲ多兼顾了利辛县城。
方案Ⅰ、方案Ⅱ均经过了宿州市这一重要经济据点,并且阜淮城际铁路建成后,可同时兼顾阜阳—淮北、阜阳—蚌埠方向客流,客流吸引范围更广。
2)建筑长度、运营长度和工程投资
阜淮城际铁路各方案建筑长度、运营长度和工程投资对比见表2。其中差值为各方案与方案Ⅰ的差。可见:方案Ⅰ、方案Ⅱ工程投资省,但铁路运营长度长,方案Ⅰ运营长度比方案Ⅱ多出13.25 km。4 种方案中方案Ⅰ的建筑长度最短,工程投资最小。
表2 各方案阜淮城际铁路建筑长度、运营长度和工程投资对比
3)皖北城际铁路网布局合理性
因皖北城际铁路网中淮宿蚌城际铁路走向已明确,故该铁路网布局主要针对阜淮城际铁路和亳蚌城际铁路。这两条城际铁路的总建筑长度[4]对比见表3。
表3 各方案阜淮城际铁路及亳蚌城际铁路建筑长度对比
由表3 可见,方案Ⅰ(双堆集站接轨方案)和方案Ⅱ(宿州西站接轨方案)阜淮城际铁路、亳蚌城际铁路的总建筑长度均较短,可大幅节省投资;方案Ⅲ(淮北西站接轨不经利辛方案)和方案Ⅳ(淮北西站接轨经利辛方案)阜淮城际铁路及亳蚌城际铁路的总建筑长度增加较多,投资大幅增加。
综上,四种方案均能基本覆盖皖北地区主要经济据点,但方案I 和方案Ⅱ铁路建筑长度短且兼顾了阜阳—蚌埠方向客流,吸引客流条件较好,符合本线城际铁路的功能定位。方案I 建筑长度最短,工程投资最小,更为经济合理,故建议首选方案Ⅰ。
4 结语
在统筹考虑皖北城际铁路网布局及其功能定位的前提下,提出四种阜阳—蒙城—淮北城际铁路的接轨方案,并从吸引客流范围、工程投资、皖北城际铁路网布局合理性三个方面对接轨方案进行了比选,得出阜淮城际铁路双堆集站接轨方案综合效益最佳,故建议采用此接轨方案。