蒙西至華中地區(qū)鐵路五里川至鄧州段線路方案研究

武 巍,夏嘉凝,易思蓉

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,成都 610036)

1 方案的提出

蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道連接蒙陜甘寧能源“金三角”地區(qū)與鄂湘贛等華中地區(qū)，是“北煤南運”新的國家戰(zhàn)略運輸通道，是銜接多條煤炭集疏運線路、點網(wǎng)結(jié)合、鐵水聯(lián)運的大能力、高效煤炭運輸系統(tǒng)和國家綜合交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分[1]。

項目地處我國中西部地區(qū)的過渡地段，起自內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市浩勒報吉，途經(jīng)內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西等7省(區(qū))，終至江西省吉安市。三門峽至荊門段位于通道的中段，地處河南省西部，湖北省西北部、中部地區(qū)，北起河南省三門峽市，途經(jīng)三門峽市靈寶市、盧氏縣，洛陽市洛寧縣，南陽市西峽縣、內(nèi)鄉(xiāng)縣、淅川縣、鄧州市，湖北省襄陽市，南至湖北省荊門市；與隴海、寧西、焦柳、襄渝、漢丹、長荊等路網(wǎng)干支線相連。

五里川至鄧州段沿線資源較豐富，自然條件較好，但交通基礎(chǔ)相對薄弱，資源未得到充分的利用。區(qū)域環(huán)境敏感區(qū)眾多(包括南陽恐龍蛋化石群國家級自然保護(hù)區(qū)、盧氏大鯢省級自然保護(hù)區(qū)、西峽大鯢省級自然保護(hù)區(qū)、伏牛山世界地質(zhì)公園、寺山國家森林公園、石門湖國家水利風(fēng)景區(qū)、湍河濕地省級自然保護(hù)區(qū)等)，且范圍大，特別是南陽恐龍蛋化石群國家級自然保護(hù)區(qū)，東西向長約90 km。為先期利用包西鐵路通道、寧西鐵路增建二線運輸能力，開行蒙西、陜北地區(qū)至華中地區(qū)煤運列車，同時保證路網(wǎng)的靈活性，本通道需與寧西鐵路聯(lián)軌。淅川縣是南水北調(diào)中線工程核心水源區(qū)、主要淹沒區(qū)、主要移民區(qū)和渠首所在地，地方政府要求經(jīng)過其產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)厚坡鎮(zhèn)。

考慮完全繞避或盡量少穿越恐龍蛋化石群自然保護(hù)區(qū)，結(jié)合與寧西線聯(lián)軌站的選擇及地方政府意見，該段主要研究有沿既有線方案、既有線北側(cè)方案、既有線南側(cè)方案等3個方案，見圖1。

圖1 五里川至鄧川段方案示意

1.1 地質(zhì)評價

沿既有線方案和既有線北側(cè)方案線路均經(jīng)西峽盆地剝蝕殘丘、南陽盆地沖積平原兩大地貌單元，大部分地段地形平緩，既有線南側(cè)方案內(nèi)鄉(xiāng)西站南端的柏樹山一帶為低山區(qū)，線路以隧道通過，有灰?guī)r、白云巖，地表洼地、漏斗等少量發(fā)育，屬巖溶中等至弱發(fā)育區(qū)，隧道施工存在一定的突涌水風(fēng)險。

1.2 沿既有線方案

(1)與寧西線聯(lián)軌方案

寧西線目前為單線，西峽站是該線限坡分界點，設(shè)有補機折返段，以西為雙機13‰雙機牽引地段，以東為6‰單機牽引地段。考慮本通道與寧西線限坡不同，為方便運輸組織，本通道與寧西線聯(lián)軌站應(yīng)選擇西峽及其以東車站?？紤]盡量減少穿越恐龍蛋化石群自然保護(hù)區(qū)范圍的長度，縮短正線及聯(lián)絡(luò)線長度，本通道與寧西線分別在西峽站、屈原崗站聯(lián)軌。在寧西線西峽站西端新建本線三門峽方向至寧西線南陽方向的北東、東北聯(lián)絡(luò)線。在寧西線屈原崗站東側(cè)新建寧西線西安方向至本線襄陽方向的西南聯(lián)絡(luò)線，預(yù)留南西聯(lián)絡(luò)線，見圖2。

(2)線路走向

線路從五里川站引出，穿玉皇山至西坪后沿既有寧西線東行至屈原崗附近與寧西線聯(lián)軌后，經(jīng)內(nèi)鄉(xiāng)、淅川縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)厚坡鎮(zhèn)后至鄧州。線路長度178.433 km，橋隧總長73.314 km，橋隧比41.09%[1]。

1.3 既有線北側(cè)方案

(1)與寧西線聯(lián)軌方案

根據(jù)南陽恐龍蛋化石群國家級自然保護(hù)區(qū)范圍，既有線北側(cè)方案與寧西線溝通銜接研究采用內(nèi)鄉(xiāng)站聯(lián)軌。在內(nèi)鄉(xiāng)站西端新建寧西線西安方向至本線襄陽方向的西南聯(lián)絡(luò)線、南西聯(lián)絡(luò)線，同時設(shè)內(nèi)鄉(xiāng)站蒙西場和寧西場間聯(lián)絡(luò)線[4]，見圖3。

圖2 屈原崗線路別接軌方案位置示意

圖3 內(nèi)鄉(xiāng)站平面布置

(2)線路走向

線路從五里川站引出，穿玉皇山至寨根，沿恐龍蛋化石群自然保護(hù)區(qū)北側(cè)東行至內(nèi)鄉(xiāng)站與寧西鐵路聯(lián)軌后至鄧州。線路長度177.195 km，橋隧總長91.929 km，橋隧比51.88%。

1.4 既有線南側(cè)方案

線路從五里川站引出，穿玉皇山至西坪后跨既有寧西線，沿恐龍蛋化石群自然保護(hù)區(qū)南側(cè)東行至西峽站附近與寧西線聯(lián)軌后接沿既有線方案至比較終點。線路長度178.743 km，橋隧總長78.588 km，橋隧比43.97%。

2 方案比選

2.1 線路長度及工程投資分析(表1)

既有線北側(cè)方案較沿既有線方案線路縮短1.238 km，但橋隧總長長18.615 km(橋梁短14.137 km，隧道長32.752 km)，投資增加4.90億元。既有線南側(cè)方案較沿既有線方案線路長0.31 km，橋隧總長長5.274 km(橋梁長0.284 km，隧道長4.99 km)，投資增加2.14億元。

2.2 從工程實施難易程度及可實施性方面分析

既有線北側(cè)方案所經(jīng)地區(qū)地形最為復(fù)雜，橋隧總長較沿既有線方案長18.615 km、較既有線南側(cè)方案長13.341 km，工程實施難度最大，可實施性差。

2.3 從環(huán)境敏感區(qū)影響方面分析

沿既有線方案、既有線南側(cè)方案線路均穿越了盧氏縣大鯢省級自然保護(hù)區(qū)試驗區(qū)約5 km、伏牛山世界地質(zhì)公園西坪科考區(qū)約11 km、寺山國家森林公園，兩方案穿越南陽恐龍蛋化石群國家級自然保護(hù)區(qū)試驗區(qū)各約23.6、8.3 km；既有線北側(cè)方案穿越石門湖國家水利風(fēng)景區(qū)2.3 km和湍河濕地省級自然保護(hù)區(qū)。

表1 五里川至鄧州段方案比較

2.4 從地方有關(guān)部門意見方面分析

既有線北側(cè)方案沒有經(jīng)過淅川縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)厚坡鎮(zhèn)，地方強烈反對該方案。

2.5 推薦意見

既有線北側(cè)方案雖然完全繞避了恐龍蛋化石群自然保護(hù)區(qū)，穿越其他環(huán)境境敏感區(qū)也較少，但橋隧工程最大，且與軍事設(shè)施可能存在干擾，可實施性差。沿既有線方案和既有線南側(cè)方案均穿越了恐龍蛋化石群自然保護(hù)區(qū)試驗區(qū)，只是穿越長度有所差異。沿既有線方案地形地質(zhì)條件好，工程投資省，本次研究暫推薦沿既有線方案。

3 結(jié)語

五里川至鄧州段線路走向與既有寧西鐵路共通道，沿線影響因素較多，合理確定其線路方案不僅關(guān)系到工程投資及施工的安全，更關(guān)系到蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道這一“北煤南運”新的國家戰(zhàn)略運輸通道能否按期實施、盡早發(fā)揮其效能。在線路宏觀走向研究的基礎(chǔ)上，從工程投資、工程實施難易程度、環(huán)境影響、沿線地方政府意見等多個方面對五里川至鄧州段方案進(jìn)行了局部方案比較分析，通過綜合比選，提出了推薦方案。

隨著列車運行速度的不斷提高，對鐵路勘察設(shè)計、施工和運營的經(jīng)濟合理、安全高效也提出了更高的要求，前期通過更加全面、細(xì)致、具體的影響因素分析，綜合比選后提出線路走向方案的推薦建議，是實現(xiàn)鐵路運輸“安全第一、預(yù)防為主”的具體體現(xiàn)，也是建設(shè)和諧鐵路的重要手段，具有顯著的經(jīng)濟和社會意義。

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