烏海至巴彥浩特鐵路引入烏海地區(qū)研究

趙曉鵬

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司太原設(shè)計(jì)院，山西太原 030013)

1 概述

烏海至巴彥浩特鐵路位于內(nèi)蒙古烏海市和阿拉善盟，為客貨共線Ⅰ級(jí)鐵路，主要承擔(dān)阿拉善盟和烏海、鄂爾多斯、呼和浩特城際客流及貨物運(yùn)輸功能，對(duì)促進(jìn)沿線城市的旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化具有重要意義[1]。烏海市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，地處黃河上游，東、北與鄂爾多斯相鄰，南與寧夏石嘴山市隔河相望，西接阿拉善盟，是內(nèi)蒙古新興工業(yè)城市，同時(shí)也是“寧蒙陜甘”經(jīng)濟(jì)區(qū)的結(jié)合部和沿黃經(jīng)濟(jì)帶的中心區(qū)域之一[2]。

關(guān)于鐵路引入地區(qū)或樞紐，諸多學(xué)者和工程技術(shù)人員進(jìn)行了相關(guān)研究。李明申[3]通過對(duì)向莆鐵路引入福建沿海地區(qū)的多方案比較，認(rèn)為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展是引入地區(qū)需考慮的重要因素；崔華偉[4]以津保鐵路引入保定地區(qū)為實(shí)例，通過徐水站和漕河站接軌方案比較，得出應(yīng)以鐵路總圖規(guī)劃為基礎(chǔ)，結(jié)合其他因素確定引入地區(qū)方案的結(jié)論；宿志平[5]分析研究了京沈客運(yùn)專線引入阜新地區(qū)新建車站和利用既有站方案，提出應(yīng)繞避不良地質(zhì)、保證工程安全的結(jié)論；李婧[6]基于銀西線引入西安鐵路樞紐工程，分析既有樞紐存在的問題，通過不同車站引入方案比選，得出引入樞紐應(yīng)滿足“客貨分流、布局合理、近遠(yuǎn)結(jié)合”的原則。李亮[7]研究了連鎮(zhèn)、徐宿淮鹽鐵路引入淮安地區(qū)的多個(gè)方案，得出引入地區(qū)方案必須滿足城市規(guī)劃的結(jié)論。吳偉成[8]以甬金鐵路引入金華鐵路地區(qū)為依托，從鐵路運(yùn)輸、工程投資、線路能力等方面對(duì)義烏和塘雅兩個(gè)接軌方案進(jìn)行比較，提出新建鐵路引入地區(qū)方案，應(yīng)充分考慮地區(qū)的客貨運(yùn)系統(tǒng)布局，進(jìn)行系統(tǒng)研究，通盤考慮，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，烏海至巴彥浩特鐵路引入烏海地區(qū)方案，應(yīng)全面考慮與各條干線鐵路的銜接，對(duì)黃河橋位進(jìn)行充分研究，并結(jié)合旅行時(shí)間，選出貨流順暢、旅客出行便捷的最佳方案。

2 烏海地區(qū)鐵路概況

2.1 既有、擬建及規(guī)劃鐵路工程概況[9]

既有鐵路:烏海地區(qū)鐵路北起包蘭鐵路堿柜站，南至包蘭鐵路惠農(nóng)站，向東延伸至東烏鐵路田蓋素站。地區(qū)銜接有包蘭鐵路、東烏鐵路、烏吉鐵路、黃公線、海拉鐵路等鐵路干線及支線，鐵路地區(qū)總圖形成了環(huán)形放射狀格局。

擬建呼包銀鐵路，規(guī)劃蒙西工業(yè)園至三北羊場(chǎng)鐵路，如圖1所示。

圖1 烏海地區(qū)平面布置

2.2 區(qū)域相關(guān)鐵路通道功能定位

(1)包蘭鐵路

包蘭鐵路是國(guó)家東西向通道最北部的橫向鐵路通道，是京蘭通道的重要組成部分，主要承擔(dān)西北新甘青寧四省與華北、東北之間及沿線各城市之間的客貨交流。

(2)包銀鐵路

為國(guó)家規(guī)劃京蘭高速鐵路通道的重要組成部分，是西北四省區(qū)與華北、東北聯(lián)系的高速鐵路新通道，是一條以中長(zhǎng)途客流為主、兼顧城際客流的客運(yùn)專線鐵路。

(3)東烏鐵路

位于包神與包蘭鐵路之間，是兩條干線的聯(lián)絡(luò)線，主要承擔(dān)鄂爾多斯煤田所產(chǎn)煤炭的運(yùn)輸任務(wù)，經(jīng)適當(dāng)改造，可實(shí)現(xiàn)烏海和阿拉善盟與呼、準(zhǔn)、鄂之間的城際客流運(yùn)輸。

(4)烏吉鐵路

為支線鐵路，主要承擔(dān)吉蘭泰鹽化集團(tuán)化工品及太西煤外運(yùn)任務(wù)。

(5)黃公線及海拉鐵路

為支線鐵路，連接包蘭鐵路和東烏鐵路，主要承擔(dān)烏海地區(qū)的貨物運(yùn)輸任務(wù)。

2.3 烏海地區(qū)客貨運(yùn)量

(1)客運(yùn)量

隨著包銀鐵路以及本線的建成，地區(qū)直通及始發(fā)終到客流將有大幅度的提高。預(yù)測(cè)旅客列車對(duì)數(shù)為75對(duì)/d。研究年度烏海地區(qū)客車對(duì)數(shù)見表1。

表1 烏海地區(qū)客車對(duì)數(shù)預(yù)測(cè) 對(duì)/d____

(2)貨運(yùn)量[10]

預(yù)測(cè)地區(qū)總貨運(yùn)量為6 567×104t，通過運(yùn)量的比重為72.0%。研究年度烏海地區(qū)貨物交流見表2。

表2 烏海地區(qū)貨物交流 104 t

(3)客貨流特點(diǎn)

從本線承擔(dān)的客貨流來看，主要貨流為本線與烏海地區(qū)間的交流，還有部分與東烏鐵路的交流?？瓦\(yùn)主要為巴彥浩特與烏海、鄂爾多斯、呼和浩特方向的交流。

2.4 城市總體規(guī)劃

現(xiàn)狀中心城區(qū)人口35萬，規(guī)劃年度遠(yuǎn)期100萬。城市以海勃灣、烏達(dá)、海南三個(gè)城區(qū)與甘德爾山旅游區(qū)及海勃灣水利樞紐(湖)共同構(gòu)成環(huán)山湖發(fā)展區(qū)，形成“一山一水三城”的城區(qū)總體空間結(jié)構(gòu)。

2.5 既有及擬建黃河橋

烏海地區(qū)黃河段現(xiàn)有多座公路、鐵路橋梁，包括京藏高速橋、烏蘭公路浮橋、包蘭鐵路橋、G110公路黃河橋、烏海湖公路特大橋。擬建包銀鐵路黃河特大橋。

3 地區(qū)引入方案研究

既有烏吉鐵路位于賀蘭山西側(cè)，地貌類型為山前洪積傾斜平原和黃河沖洪積平原區(qū)，相對(duì)高差較大。地區(qū)內(nèi)既有鐵路小半徑集中，連續(xù)上坡，最大坡度達(dá)17‰。綜合地形地貌、既有鐵路平縱斷面條件以及沿線經(jīng)濟(jì)特征，在里程K32.5附近增設(shè)黑沙土車站，作為引入烏海地區(qū)的起始站。

從黑沙土站引入包蘭鐵路、包銀鐵路、東烏鐵路，空間距離較近的有烏海西站、包銀鐵路烏海南站和烏海(客)站、黃公線拉僧廟站。根據(jù)烏海地區(qū)客貨運(yùn)設(shè)施布局，考慮黃河、烏海湖等限制條件并結(jié)合城市規(guī)劃，烏巴鐵路引入烏海地區(qū)研究了3個(gè)方案，分別為:引入包蘭鐵路烏海西站(Ⅰ方案)；引入包銀鐵路烏海南站(Ⅱ方案)；引入包銀鐵路烏海(客)站(Ⅲ方案)。如圖2所示。

3.1 引入包蘭鐵路烏海西站(Ⅰ方案)

客貨分線引入包蘭鐵路烏海西站，既有烏吉鐵路擔(dān)當(dāng)貨運(yùn)通道，充分利用烏海西貨運(yùn)設(shè)施，擔(dān)當(dāng)各方向車流至本線的各種貨物列車。本線與東烏鐵路的客貨交流通過黃白茨，經(jīng)黃公線折角運(yùn)輸。黑沙土-烏海西新建客車線擔(dān)當(dāng)客運(yùn)通道，利用既有包蘭鐵路烏海西站至黃白茨站線路跨越黃河，黃白茨至包銀鐵路烏海(客)間修建聯(lián)絡(luò)線，實(shí)現(xiàn)與包銀鐵路的客車交流。如圖2所示。

(1)黃河橋位選擇

本方案利用既有包蘭鐵路橋跨越黃河。

(2)線路走向

黑沙土-烏海西新建客車線:自烏海西南咽喉引出，并行包蘭線向南，連續(xù)跨越國(guó)道110、京藏高速公路后，穿越烏斯太工業(yè)區(qū)，折向西設(shè)巴升圖隧道后跨越省道314至黑沙土，線路全長(zhǎng)34.635 km；黃白茨至包銀鐵路烏海(客)間聯(lián)絡(luò)線由黃白茨站北咽喉引出，聯(lián)絡(luò)線外包包蘭鐵路走行5 km，利用曲線地段分別跨越包蘭鐵路和包銀鐵路后，并行包銀鐵路引入烏海(客)站，線路長(zhǎng)23.414 km。

本方案利用既有包蘭鐵路橋跨越黃河，經(jīng)包蘭鐵路烏海西站、黃白茨站，至包銀鐵路烏海(客)站，黑沙土-烏海(客)運(yùn)營(yíng)里程68.6 km(其中利用既有線10.5 km)，客車運(yùn)行35 min。

(3)優(yōu)缺點(diǎn)分析

該方案烏海西至黃白茨間利用既有包蘭線，實(shí)現(xiàn)了既有鐵路資源的充分利用[11]。從工程規(guī)模與投資分析，利用既有包蘭線跨越黃河，工程規(guī)模小，工程投資較低。本方案優(yōu)點(diǎn)突出，但存在以下問題:從運(yùn)輸組織方面進(jìn)行分析，烏海西至黃白茨間客貨共線，未完全實(shí)現(xiàn)客貨分流，同時(shí)烏海西至黃白茨間利用既有包蘭線，影響既有包蘭線線路能力；本線與東烏鐵路的貨物交流需經(jīng)黃白茨站折角運(yùn)輸。從與城市規(guī)劃協(xié)調(diào)性方面進(jìn)行分析，線路走向與烏斯太工業(yè)區(qū)沖突，不利于城市發(fā)展。從旅客出行時(shí)間方面進(jìn)行分析，黑沙土-包銀鐵路烏海(客)運(yùn)行時(shí)間為35 min，時(shí)效性較差。

圖2 烏海地區(qū)引入方案平面布置

3.2 引入包銀鐵路烏海南站(Ⅱ方案)

客貨分線引入包銀鐵路烏海南站，既有烏吉鐵路擔(dān)當(dāng)本線至包蘭鐵路的貨運(yùn)交流，烏海南至黑沙土客車線擔(dān)當(dāng)與包銀鐵路的客運(yùn)通道，東烏聯(lián)絡(luò)線擔(dān)當(dāng)東烏鐵路方向的客貨運(yùn)交流。如圖2所示。

(1)黃河橋位選擇

該區(qū)域由北向南分布有包蘭鐵路黃河橋、京藏高速公路黃河橋及擬建的包銀鐵路黃河橋，間距分別為9.3 km、4.9 km。根據(jù)黃河管理委員會(huì)相關(guān)文件，此段黃河橋梁容許間距為4 km[12]，宜在包蘭鐵路黃河橋和京藏高速公路黃河橋之間或包銀黃河橋以南新建黃河橋。從城市規(guī)劃來看，京藏高速公路黃河橋以北依次為烏斯太工業(yè)區(qū)、烏達(dá)工業(yè)區(qū)、烏達(dá)城區(qū)，京藏高速公路黃河橋和包銀鐵路橋之間無規(guī)劃，包銀鐵路橋以南為阿拉善經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。從與城市規(guī)劃協(xié)調(diào)的角度進(jìn)行分析，黃河橋位應(yīng)在京藏高速公路橋和包銀鐵路橋之間。根據(jù)烏海南和拉僧廟站分布及客貨流流向，線路于京藏高速公路黃河橋和包銀鐵路橋之間跨越黃河運(yùn)輸組織更為順暢。經(jīng)綜合分析，黃河橋位選擇在包銀鐵路橋以北1.9 km、京藏高速公路黃河橋以南3 km的黃河較窄處，并采用加強(qiáng)河防工程和加大橋梁跨徑的措施，以避免引起黃河壅水疊加。

(2)線路走向

烏海南客車線自包銀鐵路烏海南站南咽喉引出，跨黃河后走行于烏吉鐵路和烏石高速之間，終至黑沙土，線路長(zhǎng)28.902 km；東烏聯(lián)絡(luò)線自黃公線拉僧廟站北咽喉引出，并行黃公線約6.5 km，后偏向西跨越黃河、京藏高速，并行烏海南客車線終至黑沙土，線路長(zhǎng)43.108 km。

本方案黑沙土-烏海(客)運(yùn)營(yíng)里程為58.7 km，客車運(yùn)行時(shí)間為25 min。

(3)優(yōu)缺點(diǎn)分析

本方案通過新建線路連接包銀鐵路烏海南站、黃公線拉僧廟站，利用既有烏吉鐵路連接烏海西站，使烏巴鐵路與包蘭鐵路、包銀鐵路、東烏鐵路實(shí)現(xiàn)互連互通，實(shí)現(xiàn)本線與包蘭鐵路、包銀鐵路客貨分流；本線與東烏鐵路可以直通運(yùn)輸。但本方案缺點(diǎn)明顯:一是線路穿越阿拉善黃河濕地公園(國(guó)家級(jí))和西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)，對(duì)環(huán)境影響較大。二是新建雙線黃河特大橋4 700 m/1座，橋高約68 m，工程規(guī)模大，工程投資高。三是黑沙土至包銀鐵路烏海(客)運(yùn)行時(shí)間為25 min，時(shí)效性一般。

3.3 引入包銀鐵路烏海(客)站(Ⅲ方案)

客貨分線引入包銀鐵路、包蘭鐵路，既有烏吉鐵路擔(dān)當(dāng)本線至包蘭鐵路間的貨運(yùn)交流，本線與東烏鐵路的客貨交流通過黃白茨，經(jīng)黃公線折角運(yùn)輸。烏海(客)至黑沙土客車線擔(dān)當(dāng)客運(yùn)通道，實(shí)現(xiàn)與包銀鐵路的客運(yùn)交流。如圖2所示。

(1)黃河橋位選擇

黃河海勃灣水利樞紐工程位于此區(qū)域內(nèi)，黃河蓄水形成烏海湖(烏海湖南北長(zhǎng)約20 km，東西寬5～6 km)。烏海湖中建有烏海湖公路大橋，全長(zhǎng)約6 km。根據(jù)烏海湖、既有黃河橋位分布情況，同時(shí)結(jié)合烏海(客)站的站位，考慮了烏海湖大壩下游橋位和并行烏海湖公路橋橋位兩個(gè)橋位方案。

并行烏海湖公路橋方案從烏海湖中部穿過，橋梁長(zhǎng)度大，對(duì)烏海湖和烏海市海勃灣城區(qū)水源保護(hù)區(qū)影響較大；線路跨越烏海湖后走行于城市中部，影響城市發(fā)展。

烏海湖大壩下游方案于烏海湖大壩下游較窄處跨越黃河，橋梁長(zhǎng)度短，工程投資小，對(duì)烏海湖和烏海市海勃灣城區(qū)水源保護(hù)區(qū)影響極??；跨越黃河后引入烏海(客)站，對(duì)城市發(fā)展影響小。經(jīng)綜合分析，線路于烏海湖大壩下游跨越黃河。

(2)線路走向

客車線由包銀鐵路烏海(客)站引出，連續(xù)上跨包銀、包蘭鐵路后，于烏海湖下游跨越黃河，線路繞避烏海湖后折向南至黑沙土車站，線路全長(zhǎng)38.594 km。

本方案黑沙土-烏海(客)運(yùn)營(yíng)里程為38.6 km，客車運(yùn)行時(shí)間為16 min。

(3)優(yōu)缺點(diǎn)分析

本方案新建客車線于烏海市西北方向外繞引入包銀鐵路烏海(客)站，既有線保留于城市內(nèi)部，新建線位于城市外部[13]，有利于烏海市城市發(fā)展。烏海(客)站位于烏海市中心，配套設(shè)施完善，與城市交通銜接便捷，便于旅客的集疏散，能充分吸引客流[14]。黑沙土至烏海(客)運(yùn)行時(shí)間為16 min，時(shí)效性優(yōu)越。本方案優(yōu)點(diǎn)明顯，但存在以下不足:一是本線與東烏鐵路的貨物交流需經(jīng)黃白茨站折角實(shí)現(xiàn)。二是新建雙線黃河特大橋1 475 m/1座，橋高約30 m，工程規(guī)模稍大，工程投資稍高。

3.4 方案推薦意見

引入烏海地區(qū)3個(gè)方案主要優(yōu)缺點(diǎn)分析見表3。

表3 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

從表3可以看出，Ⅰ方案和Ⅱ方案旅客出行時(shí)效性差，存在客流吸引較弱的問題。Ⅰ方案雖利用部分既有包蘭線，工程投資低，但對(duì)既有線能力影響大，且與烏斯太工業(yè)區(qū)沖突。Ⅱ方案線路穿越保護(hù)區(qū)，工程可實(shí)施性差，且工程規(guī)模大、投資較高。Ⅲ方案在吸引客流能力、旅客出行時(shí)效性、鐵路運(yùn)輸組織靈活性、與城市發(fā)展協(xié)調(diào)性、和環(huán)境相容性、工程可實(shí)施性等方面相對(duì)較優(yōu)。經(jīng)綜合分析比較，建議采用引入烏海(客)站方案(Ⅰ方案)。

4 結(jié)束語

通過對(duì)烏海至巴彥浩特鐵路引入烏海地區(qū)方案的綜合比較分析，提出引入烏海地區(qū)采用烏海(客)站方案(Ⅰ方案)。該方案符合城市總體規(guī)劃，有利于吸引客流，方便旅客出行，體現(xiàn)“以人為本”的理念[15]。本鐵路建成后，阿拉善盟與烏海間將形成高效便捷的客貨運(yùn)通道，繼而成為內(nèi)蒙古自治區(qū)東西向快速通道的重要組成部分，可促進(jìn)沿線城市發(fā)展。