魚(yú)卡（紅柳）至一里坪地方鐵路限制坡度的選擇

（中鐵二院西北勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，甘肅蘭州 730000）

1 工程概況

魚(yú)卡（紅柳）至一里坪地方鐵路位于青海省海西州大柴旦行委。線(xiàn)路東起在建敦格鐵路的魚(yú)卡車(chē)站，利用敦格鐵路至紅柳站，于紅柳站接軌。出站后折向西南在馬海場(chǎng)部穿過(guò)，跨S210 后到達(dá)南八仙。繼續(xù)前行跨S314 和S210，途徑水鴨子墩和伊克雅烏自然區(qū)，在G315 東北側(cè)設(shè)一里坪站至線(xiàn)路終點(diǎn)。正線(xiàn)全長(zhǎng)110.00km。從路網(wǎng)上看，本線(xiàn)修建有利于完善青海地區(qū)的鐵路網(wǎng)，促進(jìn)地區(qū)資源開(kāi)發(fā)；遠(yuǎn)期規(guī)劃與庫(kù)格鐵路相連，構(gòu)成庫(kù)格鐵路和敦格鐵路的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，增強(qiáng)區(qū)域鐵路網(wǎng)運(yùn)輸靈活性。

2 限制坡度比選

限制坡度的選擇應(yīng)結(jié)合線(xiàn)路所經(jīng)地區(qū)地形類(lèi)別、自然坡度、鐵路等級(jí)、牽引種類(lèi)、機(jī)車(chē)類(lèi)型、運(yùn)輸需求、相鄰線(xiàn)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等因素綜合比選確定。采用適當(dāng)?shù)南拗破露瓤梢杂行У剡m應(yīng)地形、縮短線(xiàn)路長(zhǎng)度、節(jié)省工程投資、提高運(yùn)輸能力。

2.1 本線(xiàn)貨流特點(diǎn)

本線(xiàn)上行方向?yàn)橹剀?chē)方向，下行為輕車(chē)方向。根據(jù)貨運(yùn)量預(yù)測(cè)，本線(xiàn)上行方向近、遠(yuǎn)期最大貨流密度分別為503 萬(wàn)噸、918 萬(wàn)噸；下行方向近、遠(yuǎn)期最大貨流密度僅為58 萬(wàn)噸、113 萬(wàn)噸。遠(yuǎn)期輕重車(chē)方向貨流量之比為0.12，輕重車(chē)方向顯著不平衡，且未來(lái)貨流變化趨勢(shì)不大。

2.2 相鄰鐵路限制坡度

本線(xiàn)相鄰鐵路主要有敦格鐵路、青藏鐵路及青新鐵路.相鄰鐵路限坡度見(jiàn)表1。

表1 相鄰線(xiàn)鐵路限制坡度表

2.3 沿線(xiàn)地形特點(diǎn)

本線(xiàn)接軌于在建的敦格鐵路紅柳車(chē)站，向西依次通過(guò)賽什騰山山前沖洪積平原、芒崖-馬海丘陵區(qū)及臺(tái)吉乃爾湖-達(dá)布遜湖平原三個(gè)地貌單元。于東、西臺(tái)鹽湖礦區(qū)設(shè)一里坪站。

本線(xiàn)所經(jīng)地區(qū)的地形呈東高西低，接軌站紅柳車(chē)站海拔2993m，西端的一里坪車(chē)站海拔2713m。紅柳至馬海西段線(xiàn)路走行于賽什騰山山前沖積平原，地形起伏較大，自然縱坡20‰，馬海西至一里坪段地形相對(duì)平坦，自然縱坡5‰～10‰。其總體地形特點(diǎn)詳見(jiàn)地形剖面示意圖1。

圖1

2.4 限制坡度方案研究

本線(xiàn)接軌于敦格鐵路紅柳站，根據(jù)本線(xiàn)運(yùn)量及沿線(xiàn)地形可以看出，雖然輕、重車(chē)貨流比小于0.3，但本線(xiàn)的上行重車(chē)方向?yàn)樯掀?，下行輕車(chē)方向?yàn)橄缕拢捎镁馄路桨笇?duì)工程投資的影響較小，故本次研究不考慮13/16‰均衡坡方案。6‰限坡方案難以適應(yīng)地形，線(xiàn)路迂回展線(xiàn)，初步研究后新建線(xiàn)路長(zhǎng)約145km，靜態(tài)投資約28.27 億元，且與敦格線(xiàn)13‰限制坡度雙機(jī)牽引不匹配，故本次研究后予以放棄。因此本次結(jié)合沿線(xiàn)地形地貌、相鄰線(xiàn)的限制坡度等因素，重點(diǎn)研究了13‰、16‰兩個(gè)限坡方案。兩方案綜合分析：

2.4.1 與地形適應(yīng)性及工程投資分析

13‰坡度方案足坡長(zhǎng)29.7km，工程靜態(tài)投資210609.29 萬(wàn)元。16‰坡度方案足坡長(zhǎng)6km，僅占線(xiàn)路總長(zhǎng)的5.39%，適應(yīng)地形段落較短；工程靜態(tài)投資207661.88 萬(wàn)元，較13‰坡度方案省2947.41 萬(wàn)元，僅占13‰坡度方案工程靜態(tài)投資的1.40%，節(jié)省工程不明顯。

2.4.2 相鄰路網(wǎng)限制坡度匹配性分析

本線(xiàn)接軌于敦格鐵路紅柳車(chē)站，貨流主要經(jīng)敦格鐵路及青藏鐵路西格段運(yùn)輸，敦格鐵路建成后牽引質(zhì)量近期4000t、遠(yuǎn)期5000t，限制坡度為13‰；青藏鐵路西格段設(shè)計(jì)牽引質(zhì)量4000t，限制坡度為13/16‰，兩線(xiàn)均采用HXD 型機(jī)車(chē)。根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃，本線(xiàn)遠(yuǎn)期可作為青新線(xiàn)與敦格線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，青新鐵路格爾木至花木溝段的牽引質(zhì)量為4000t，限制坡度為6‰。不同限制坡度貨物列車(chē)牽引質(zhì)量見(jiàn)表2。

表2 主要貨運(yùn)機(jī)車(chē)不同坡度牽引質(zhì)量表

從表2 中可以看出，若采用13‰的限坡方案，采用電力HXD 系列機(jī)車(chē)，HXD1與HXD2 型機(jī)車(chē)，雙機(jī)牽引均可以滿(mǎn)足遠(yuǎn)期牽引質(zhì)量5000t 的需求，并與敦格線(xiàn)的限制坡度、牽引質(zhì)量相統(tǒng)一。若采用16‰的限坡方案，僅能滿(mǎn)足雙機(jī)牽引4000t 的需求，與敦格線(xiàn)限制坡度不一致，也與敦格線(xiàn)遠(yuǎn)期牽引質(zhì)量5000t 不統(tǒng)一，影響運(yùn)輸效率。

16‰的限坡方案與相鄰路網(wǎng)的限制坡度也不統(tǒng)一，若組織直達(dá)運(yùn)輸，需降低在敦格線(xiàn)上的牽引質(zhì)量，影響敦格線(xiàn)能力，增加運(yùn)輸成本，若在接軌站采取換重運(yùn)輸方案，需在接軌站增加到發(fā)線(xiàn)數(shù)量，不僅增加了工程投資，且影響運(yùn)輸效率。而13‰的限坡方案與相鄰路網(wǎng)相匹配，便于組織直達(dá)運(yùn)輸，提高運(yùn)輸效率。

2.4.3 經(jīng)濟(jì)性比較

采用最小費(fèi)用法，將兩方案各年度費(fèi)用折現(xiàn)至基年進(jìn)行比較，計(jì)算期按25 年，折現(xiàn)率3%。各方案費(fèi)用現(xiàn)值累計(jì)值詳見(jiàn)表3。

表3 各方案費(fèi)用現(xiàn)值比較表 單位：億元

由表6-1-5 可見(jiàn)，16‰方案與13‰方案比較，工程投資較省、但運(yùn)營(yíng)費(fèi)較多，總費(fèi)用節(jié)省僅2500 萬(wàn)元。

結(jié)語(yǔ)

鐵路限制坡度的選擇應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、鐵路運(yùn)量、地形條件、牽引質(zhì)量、牽引種類(lèi)和運(yùn)輸要求比選確定，考慮與周邊路網(wǎng)的協(xié)調(diào)性，以取得工程投資與運(yùn)營(yíng)費(fèi)的最佳效果。

綜上所述，13‰方案雖然較16‰方案經(jīng)濟(jì)性略差，但是運(yùn)輸組織適應(yīng)性強(qiáng)，綜合效益較好，本次研究推薦采用13‰坡度方案。

[1]中華人民共和國(guó)建設(shè)部。鐵路線(xiàn)路設(shè)計(jì)規(guī)范【S】.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[2]中華人民共和國(guó)鐵道部。鐵路技術(shù)管理規(guī)程【S】.北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.

[3]中鐵二院.新建地方鐵路魚(yú)卡（紅柳）至一里坪預(yù)可行性研究.蘭州.2012.