張?zhí)畦F路張家口至承德段重大線路方案研究

肖連山

1 項目概況

張家口—唐山鐵路地處我國冀北、冀東地區(qū),線路西起張家口境內京包鐵路與在建張集鐵路的交匯站——孔家莊站,向東至承德西部后折向南經唐山西部至我國北方重要的煤炭運輸港口曹妃甸,線路全長約530 km,設站17個。

張?zhí)凭€西接張集線、集包線,并通過張家口地區(qū)、大同樞紐和集寧地區(qū)與西面相關線路連通至蒙西煤炭資源腹地,在塔黃旗東與蒙東煤炭下海通道(錫林浩特—桑根達來—多倫—塔黃旗簡稱錫承線)相接,在路網中形成了以曹妃店港為出海口,曹妃甸—塔黃旗東為主干,張家口與錫林浩特兩大方向為支線的“Y”形內蒙古東、西兩大煤炭基地下海新通道;本線在李家營與既有京承鐵路聯絡,利用京承鐵路和本項目李家營至唐山段,構成承德與唐山間的客運便捷聯系通道。

張?zhí)凭€優(yōu)化了區(qū)域鐵路網布局,是國家中長期鐵路網規(guī)劃的重要組成部分[2]。

2 本段線路功能特點及線路走向控制因素

2.1 本段線路功能特點

張家口—承德段線路解決了三大主要問題：1)在本線西部連接區(qū)域路網,形成蒙西地區(qū)煤炭下水的大能力通道;2)在承德地區(qū)規(guī)劃錫承線接入本線,通過錫烏線、錫二線、集通線構成蒙東地區(qū)煤炭下水的重要下水通道;3)解決承德地區(qū)日益增長的煤炭需求問題。

2.2 控制因素

1)沿線地形地貌特征。張?zhí)凭€該段線路走行于內蒙古高原南緣、燕山山脈西部。內蒙古高原南緣地勢較平坦,相對高差較小,高程一般1 400 m～1 600 m,屬高原丘陵地帶,在高原上分布有較多大小不一的湖泊。燕山山脈屬侵蝕低、中山區(qū),高程700 m～1 600 m,大體呈東西走向,地形起伏大,植被發(fā)育,山中多盆地和谷地,沖溝發(fā)育,各方案大多數線位均走行于燕山山脈。2)地質采空區(qū)及礦區(qū)分布情況。經核實區(qū)域內礦場以鐵礦、煤礦及多金屬礦為主,主要分布在張家口市宣化北東西向鐵礦帶、龐家堡～龍關北東向鐵礦帶,已有采空區(qū);赤城—灤平段多為規(guī)模較小的鐵礦、金礦,現絕大部分鐵礦點均處于停工狀態(tài),根據現場調查：開采區(qū)大部為明采,少部分洞采,對于洞采的礦點,在選線中進行了避繞,對鐵路不會造成危害。張北縣附近分布規(guī)模較大的煤及油頁巖礦普查區(qū);沽源附近分布規(guī)模較大的鉛鋅多金屬礦普查區(qū)。3)主要環(huán)境敏感點分布情況。區(qū)域內分布有集寧地區(qū)黃旗海省級濕地保護區(qū)、張北縣安固里淖省級濕地保護區(qū)、沽源附近灤河源生態(tài)保護區(qū)、張家口市水源地、宣化水源地、北京白河堡水庫濕地保護區(qū)及多處分布古長城遺跡等環(huán)境敏感區(qū)域,線路選線時宜進行繞避。4)沿線主要政治經濟據點及城市規(guī)劃。沿線主要分布集寧、張家口、承德3個地級市,興和、尚義縣、張北、沽源、完全、宣化、赤城、豐寧、灤平9個區(qū)縣;此外本線張家口—承德航空線須經北京地區(qū)。集寧地區(qū)、張家口地區(qū)已有比較完整的鐵路規(guī)劃,線路若引入兩地區(qū)徑路基本明確,與城市規(guī)劃不會發(fā)生較大干擾,承德市距離線路較遠,其規(guī)劃對鐵路走向影響較小。沿線各縣城選線時針對不同線路走向,盡量靠近以利于地方經濟發(fā)展。主要有北京市總體規(guī)劃與灤平地方規(guī)劃對線路走向影響較大。5)沿線軍事設施分布。由于張?zhí)凭€本段線路基本通過北京市以西、以北門戶地區(qū),屬軍事設施較為密集地區(qū),通過調查了解,線路選線時進行了繞避。6)其他主要控制因素。張家口附近：孔家莊500 kV變電站、孔家莊—宣化之間高壓電網密集、500 kV高壓輸變電走廊、沙嶺子電廠及其吹灰場。承德地區(qū)：國家電網公司規(guī)劃的灤平縣500 kV變電站。區(qū)域內高等級公路主要有：丹拉高速公路京包段、張石高速公路、在建張承高速公路、規(guī)劃鄂秦高速公路、110,112,207國道等。

3 方案研究

3.1 線路走向方案研究原則

本線是冀北地區(qū)與冀東沿海的便捷通道,是蒙西煤炭下水通路的重要組成。線路走向方案的研究全面貫徹“以人為本、服務運輸、強本減末、系統(tǒng)優(yōu)化、著眼發(fā)展”的設計理念。

1)緊緊圍繞本線的功能定位,強本減末。2)貫徹“生態(tài)選線”理念。3)高度重視土地集約利用。4)繞避影響本線建設和運營的不良地質因素,確保項目的可行性,提高項目的可實施性。5)充分考慮既有鐵路設施,對于走向與本通道接近的既有鐵路考慮盡量共通道,減少土地分割,節(jié)省工程投資。6)充分考慮錫承鐵路引入本線可能的線路走向及與本線接軌點,做到綜合效益最優(yōu)。

在滿足上述各種控制條件要求的前提下,力求線路順直。線路走向方案的研究全面貫徹“以人為本、服務運輸、強本減末、系統(tǒng)優(yōu)化、著眼發(fā)展”的設計理念。

3.2 研究思路

1)根據本線的功能定位：張?zhí)凭€的修建在路網中形成了以曹妃店港為出海口,曹妃甸—塔黃旗東為主干,張家口與錫林浩特兩大方向為支線的“Y”形內蒙古東、西兩大煤炭基地下海新通道。本線將與規(guī)劃錫承線在承德地區(qū)相連通,因此本線走向需與規(guī)劃錫承線線路走向密切結合,力求尋找三線、兩端最佳結合點,盡量減少工程總投資,做到綜合效益最優(yōu)。2)西端接軌點的確定：結合在建張集線分布情況以及張家口鐵路地區(qū)、集寧鐵路地區(qū)總圖規(guī)劃情況,綜合考慮張集線沿線地形情況,確定本線西端接軌點有兩種可能性：即張家口地區(qū)京包線與張集線的交匯站——孔莊站或集寧地區(qū)集包三四線引入集寧地區(qū)貨運直通線的前方站——蘇集站。3)與錫承線結合點的確定：根據錫承線的線路走向、站場設置結合沿線的地形條件,張?zhí)婆c錫承結合較好的結合點共 3處：a.上黃旗附近;b.塔黃旗附近;c.天橋附近。承德地區(qū)耗煤終點企業(yè)為灤河電廠與承鋼集團以及規(guī)劃的張百灣附近的灤平電廠,承德地區(qū)自京通鐵路張百灣站經雙塔山至雙峰寺已經建成,由于京通線運能緊張問題,京通鐵路不能滿足承德市灤河電廠與承鋼集團的用煤需求,仍需通過自張?zhí)凭€修建聯絡線至張雙線以解決日益增長的用煤需求。

3.3 方案比選

張家口—唐山鐵路張家口—承德段線路走向方案示意圖見圖1。

3.3.1 各方案概述

南方案：線路自孔家莊起經沙嶺子西、宣化北、長隧道穿越鎖陽關沿白河經北京北部山區(qū)再逆湯河而上穿越白河、潮河分水嶺經馬道溝匯入錫承線(錫承線自天橋修聯絡線至馬道溝),沿京通線至灤平大屯附近設灤平東站,自灤平東修建至張百灣站聯絡線。線路全長239.585 km,全線設車站9個;橋梁總長66.31 km,隧道89.045 km,正線橋隧比 64.8%。工程投資167.11億元。

中方案：線路起于京包線張家口地區(qū)孔家莊站,修建京包貨運外繞線至沙嶺子西,預留準張線與張?zhí)凭€貫通條件;出沙嶺子西,線路向東跨京包線、丹拉高速公路,經宣化縣北部山區(qū)線路取直至趙川,以18.68 km象山隧道穿越大洋河與白河分水嶺,經花里、赤城樣田、豐寧縣南,沿潮河至塔黃旗南,預留錫承鐵路與張?zhí)坡摻j條件,出站后經石人溝線路取直以12.53 km五道梁子隧道穿越潮河與灤河分水嶺,沿牛河西岸經興洲小城子設灤平東站(CK270+500),修建與京通線張百灣站聯絡線,出灤平東站線路向東跨京通鐵路,繞避百草洼省級自然保護區(qū),穿越燕山。線路長度264.16 km,設車站9個,橋梁長度 44.27 km,隧道長度147.04 km,正線橋隧比 72.4%。工程投資186.64億元。

北方案：線路起至京包線集寧地區(qū)蘇集站,線路外包蘇集站引出經平地泉南,預留準張線與張?zhí)曝炌l件,之后線路并行在建張集線南側穿越黃旗海濕地保護區(qū)至土城子附近跨越張集線、丹拉高速公路,經黃茂營、尚義縣東、海流圖、張北縣北,于沽源縣小河子,線路折向東南沿閃電河支流逆流而上至豐源店后緊坡直下,經窟窿山繞避宜啃壩軍事設施及灤河源生態(tài)保護區(qū),線路再折向東北,跨潮河、在建多豐線后拐向東南,上黃旗南預留錫承線引入張?zhí)凭€條件,穿越潮河灤河分水嶺沿112國道經鳳山,沿牛河西側至灤平東站,與南方案相接,修建至張百灣聯絡線。線路長度428.35 km,設車站 14個,橋梁長 58.66 km,隧道長157.44 km,正線橋隧比 55.1%。工程投資201.54億元。

3.3.2 方案比較分析

北、中、南三方案中南方案新建線路長度最短,西端接軌條件最靈活,可以銜接張集線、京包線,與張家口地區(qū)京包線貨運外繞共通道,錫承線接入本線對已經實施的錫承線多豐段、虎豐段影響最小,張百灣聯絡線最短、投資最省。但北京市堅決反對張?zhí)畦F路從其境內通過,否定了南方案。鐵道部報國家發(fā)改委鐵計函[2008]1311號《關于報送新建張家口至唐山鐵路項目建議書的涵》也否定了張?zhí)凭€經過北京市的可能性,同時指出“張家口至唐山鐵路位于河北省境內,經過張家口、承德、唐山三市……”因此南方案首先予以舍棄。

北方案線路大部分走行在河北壩上高原及內蒙古境南緣地帶,地勢相對較平坦,工程相對簡單,重點工程較少;沿線環(huán)保敏感點較少。錫承線與本線上黃旗站交匯,較中方案少44.6 km增建二線工程線路、錫承線增二線工程節(jié)省工程費約16.5億元;但考慮新建張?zhí)凭€線路長164.19 km,近期工程投資增加14.9億元;蒙東煤炭下水運輸距離與中方案相當(縮短1.6 km),蒙西煤炭下水運輸距離較中方案增加約 14.5 km、年增加運營成本1.12億元、按近期時間計算增加運營支出11.2億元。

此外,如果張?zhí)凭€張家口—承德段采用北方案,隨著規(guī)劃北京—呼和浩特快速客運通道的修建勢必造成張集線工程的投資浪費。

3.4 推薦意見

考慮中方案工程投資小,結合錫承線擴能改造工程總投資與北方案相當;可以更好的與區(qū)域路網結合,充分利用在建張集線、既有京包線的運能;與錫承線結合形成蒙東煤炭下水通道運輸距離較北方案僅增加約1.6 km,而蒙西煤炭下水通道運輸距離則縮短約14.6 km,節(jié)省運輸成本明顯。因此張?zhí)凭€張家口—承德段推薦中方案。

4 結語

在對張?zhí)凭€張家口—承德段整體著重復核城市規(guī)劃,從路網結合工程數量、運輸運營成本分析的基礎上確定出“中方案”為推薦方案。通過具體的過程分析體現了路網、規(guī)劃、工程數量、運營成本對方案選線的影響及重要性。

[1]鐵道部第一勘測設計院.鐵路工程設計技術手冊(線路)[M].北京：中國鐵道出版社,1994.

[2]鐵道第三勘察設計院.張家口至唐山工程可行性研究報告[R].2009.