肯尼亞內(nèi)羅畢至馬拉巴鐵路通道研究

張健明，馮 旭

(中交鐵道設(shè)計(jì)研究總院有限公司 線站處，北京 100089)

肯尼亞內(nèi)羅畢至馬拉巴標(biāo)軌鐵路(以下簡稱“內(nèi)馬鐵路”)是東非鐵路網(wǎng)的重要組成部分，是蒙巴薩至內(nèi)羅畢標(biāo)軌鐵路在肯尼亞境內(nèi)的延伸，內(nèi)馬鐵路采用中國標(biāo)準(zhǔn)，國家鐵路一等級(jí)別，內(nèi)馬鐵路的建設(shè)將推動(dòng)肯尼亞西北部地區(qū)旅游業(yè)、物流業(yè)的發(fā)展，可助推肯尼亞成為地區(qū)旅游中心、物流中心和制造業(yè)中心，未來將連接肯尼亞、坦桑尼亞、烏干達(dá)、盧旺達(dá)、布隆迪、南蘇丹等東非國家，進(jìn)一步完善東非鐵路網(wǎng)，增加?xùn)|非國家的運(yùn)力，推進(jìn)東非地區(qū)的互聯(lián)互通和一體化建設(shè)，促進(jìn)各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)東非地區(qū)互聯(lián)互通，顯著降低貨物運(yùn)輸成本，從而加速整個(gè)東非一體化的進(jìn)程[1]。因而內(nèi)馬鐵路通道的選擇，意義至關(guān)重要。

1 內(nèi)馬鐵路沿線經(jīng)濟(jì)概況

交通運(yùn)輸業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也對(duì)交通運(yùn)輸業(yè)提出了更高、更新的要求[2]。運(yùn)輸需求作為一種派生需求，直接受地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的影響[3]。近年來，肯尼亞、烏干達(dá)、坦桑尼亞等東非國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速較快，2015年至今GDP年均增速均介于5% ～ 7%之間，綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力有了顯著增強(qiáng)[4]。

內(nèi)馬鐵路自肯尼亞首都內(nèi)羅畢引出后，沿線途徑的重要經(jīng)濟(jì)點(diǎn)主要包括納庫魯、埃爾多雷特和基蘇木。納庫魯是納庫魯郡的首府，位于肯尼亞西南部高原，為肯尼亞第四大城市，是肯尼亞畜產(chǎn)品、咖啡、茶葉的集散中心，主要工業(yè)有農(nóng)產(chǎn)品加工、毛紡、制革、木材加工等。埃爾多雷特屬于肯尼亞西部城市，位處富庶的瓦辛吉舒高原中心，為肯尼亞第五大城市，是肯尼亞小麥、咖啡、茶葉的集散地，主要工業(yè)有毛毯、乳品和木材加工等。基蘇木，舊名“弗羅倫薩港”，位于維多利亞湖卡維龍多灣北岸，是肯尼亞第三大城市及肯尼亞西部經(jīng)濟(jì)和交通中心，是肯尼亞咖啡、玉米、花生集散市場(chǎng)和漁業(yè)中心，現(xiàn)有工業(yè)包括魚類加工、棉紡織、制糖、釀酒等。

2 內(nèi)馬鐵路通道比選

2.1 通道方案提出

內(nèi)馬鐵路是東非地區(qū)鐵路主干線蒙巴薩—內(nèi)羅畢—馬拉巴—坎帕拉—朱巴鐵路的重要組成部分[5]，是在建蒙巴薩—內(nèi)羅畢標(biāo)軌鐵路的進(jìn)一步延伸，是蒙巴薩港后方集疏運(yùn)通道的組成部分，服務(wù)于肯尼亞西北部地區(qū)，同時(shí)也為烏干達(dá)、南蘇丹、盧旺達(dá)、布隆迪等周邊內(nèi)陸國家服務(wù)[6]。

根據(jù)肯尼亞西南地區(qū)規(guī)劃工業(yè)園區(qū)，基蘇木、納庫魯?shù)戎匾慕?jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)控制因素，穿越東非大裂谷東支的地形、地質(zhì)條件，以及既有鐵路走向及沿線的主要經(jīng)濟(jì)點(diǎn)分布情況，內(nèi)馬線通道規(guī)劃兩大通道方案。①內(nèi)羅畢納瓦莎—基蘇木—馬拉巴方案(以下簡稱“南線方案”)。線路從內(nèi)羅畢引出后，向西北方向前行，途經(jīng)納瓦沙、納羅克、博美特、索蒂克、松杜、阿海羅至基蘇木后，折向北方向經(jīng)布雷泰、穆米亞斯至邊境城市馬拉巴，線路全線長489.57 km。②內(nèi)羅畢—納庫魯—基蘇木—馬拉巴方案(以下簡稱“中線方案”)。線路從內(nèi)羅畢引出后，向西北方向前行，途經(jīng)奈瓦沙、納庫魯、隆迪亞尼、凱里喬、基蘇木后，折向北方向經(jīng)布雷泰、穆米亞斯至邊境城市馬拉巴，線路全線長525.2 km。

2.2 通道方案運(yùn)輸需求對(duì)比分析

南線方案、中線方案均以首都內(nèi)羅畢為起點(diǎn)，途徑肯尼亞第三大城市基蘇木，終點(diǎn)到肯尼亞與烏干達(dá)邊境口岸馬拉巴。其中，基蘇木至馬拉巴段2個(gè)方案并無差別，因而僅對(duì)因地形條件復(fù)雜并且線路走向差異較大的內(nèi)羅畢至基蘇木區(qū)間進(jìn)行比較，南線和中線方案示意圖如圖1所示。

南線方案經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)(內(nèi)羅畢至基蘇木區(qū)間)。南線方案沿線經(jīng)過的行政區(qū)為內(nèi)羅畢特區(qū)、納羅克郡、博美特郡、凱里喬郡、基蘇木郡，各區(qū)域人口合計(jì)732萬人。線路所途徑的主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)有納瓦沙工業(yè)園區(qū)、納羅克、博美特、阿海羅和基蘇木。中線方案經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)(內(nèi)羅畢至基蘇木區(qū)間)。中線方案沿線經(jīng)過的行政區(qū)為內(nèi)羅畢特區(qū)、納庫魯郡、凱里喬區(qū)郡、南迪郡、基蘇木郡，各區(qū)域人口合計(jì)807.6萬人。線路所途徑的主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)有納瓦沙、納庫魯、莫洛和基蘇木。

圖1 南線和中線方案示意圖Fig.1 Sketches for the south line and middle line

研究年度(近期2030年，遠(yuǎn)期2040年)內(nèi)，內(nèi)馬鐵路主要以通過運(yùn)量為主、地方運(yùn)量為輔，通過運(yùn)量占通道全部運(yùn)量的85%以上，而且地方運(yùn)量主要以農(nóng)牧產(chǎn)品、地區(qū)生產(chǎn)生活物資為主，無大宗運(yùn)量，目前主要采取的運(yùn)輸方式為公路運(yùn)輸[7]。

在運(yùn)量構(gòu)成上，地方運(yùn)量對(duì)方案選擇的影響因素較??；在線路對(duì)經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)的輻射方面，南線方案和中線方案途徑的主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)相同。但南線方案沿線人口相對(duì)密集，產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好，具有依托鐵路線路打造經(jīng)濟(jì)增長帶的先天條件，若采取南方案，將有助于肯尼亞形成一條新的經(jīng)濟(jì)帶和產(chǎn)業(yè)帶，有效促進(jìn)中西部地區(qū)資源開發(fā)，帶動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。

2.3 通道方案地質(zhì)地形情況分析

2.3.1 地形地貌

東非大裂谷南北貫穿肯尼亞，內(nèi)馬鐵路在納瓦沙橫穿裂谷。東非大裂谷位于非洲東部，從北面的亞丁灣向南延伸至莫桑比克灣，長度超過6 000 km。它具有典型的大陸裂谷特征，形成一系列狹長而深陷的峽谷、湖泊和盆地，邊緣為相互平行的階梯狀斷層群，由東支埃塞俄比亞—肯尼亞裂谷和西支坦噶尼喀裂谷組成。

東支埃塞俄比亞—肯尼亞裂谷是主裂谷，位于非洲北部熔巖臺(tái)地構(gòu)成的高原之上，南起維多利亞湖東側(cè)，向北經(jīng)坦桑尼亞、肯尼亞中部，穿過埃塞俄比亞高原入紅海，全長近3 000 km。谷底大多比較平坦，裂谷兩側(cè)是高聳的熔巖臺(tái)地和巨大火山錐以及陡峭的斷崖。東支裂谷具有極強(qiáng)烈的新生代火山作用和頻繁的中強(qiáng)地震及微震活動(dòng)。

南 線 方 案 里 程 CK32 + 000 ～ CK71 + 000 位 于裂 谷 東 翼 山 區(qū)， 里 程 CK140 + 000 ～ CK165 + 000、CK280 + 000 ～ CK301 + 000位于裂谷西翼山區(qū)，共有85 km位于裂谷山區(qū)地帶。

中線方案里程CK32 + 000 ～ CK185 + 000位于裂谷東翼山區(qū)，里程CK250 + 000 ～ CK390 + 000位于裂谷西翼山區(qū)，共有293 km位于裂谷山區(qū)。

中線方案地形復(fù)雜，裂谷山區(qū)段落較長，部分地段交通不便，橋梁、隧道較多，并且受隆戈諾特火山的影響。故從地形及施工難度角度分析，南線方案明顯優(yōu)于中線方案。

2.3.2 高地震烈度區(qū)

根據(jù)《肯尼亞內(nèi)羅畢至馬拉巴鐵路東非大裂谷區(qū)地震危險(xiǎn)性初步分析之初步結(jié)果(2015年10月30日)》的報(bào)告，工程區(qū)域范圍內(nèi)的地震，主要集中于工程區(qū)域西北側(cè)及南側(cè)，且2次最大地震均位于工程區(qū)北側(cè) (1928年1月6日面波震級(jí)7.0級(jí)地震，1928年1月10日面波震級(jí) 6.2級(jí)地震)，距中線方案近，南線方案遠(yuǎn)[8]。南線方案恰好位于南北地震活動(dòng)帶的中間區(qū)域，受地震影響相對(duì)較少且烈度明顯低于中線方案。南線方案工程地質(zhì)條件較好。

2.3.3 地質(zhì)構(gòu)造

東非大裂谷是世界最大的斷陷帶，也是地殼運(yùn)動(dòng)的活躍地帶，而內(nèi)馬鐵路不可避免穿越東非大裂谷，大裂谷附近斷層密布，并且多為南北向的正斷層。

（1）南線方案：里程CK32 + 000 ～ CK71 + 000段位于裂谷東翼斷裂帶，線路走向平行于斷裂帶，然后線路折向西北方向進(jìn)入谷底區(qū)，繞開裂谷東翼斷 裂 帶， 在 里 程 CK120 + 000 ～ CK165 + 000段 大角度 (30° ～ 90°)快速通過裂谷西翼斷裂帶，在里程CK290 + 000 ～ CK330 + 000段穿過山區(qū)斷裂段，其中里程CK313 + 000 ～ CK325 + 000段線位與斷裂帶近乎平行(夾角小于40°)。線路受斷裂構(gòu)造影響長度136 km。

（2）中線方案：一直沿著裂谷東翼向北延伸，里程 CK32 + 000 ～ CK90 + 000、CK125 + 000 ～ CK185 +000，均位于東翼斷裂帶上，線位走向與東翼斷裂帶近乎平行(夾角小于30°)，線路折向西北后，里程CK190 + 000 ～ CK205 + 000段線路又與另一隱伏斷層平行(夾角小于45°)，同時(shí)在里程CK365 + 000 ～CK400 + 000，線路又與一山前隱伏斷裂近乎平行(夾角小于30°)，且距離較近(小于5 km)。線路受斷裂構(gòu)造影響長度168 km。

綜上所述，斷裂帶附近地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，巖體破碎，各種不良地質(zhì)較為發(fā)育。南線方案成功避開部分構(gòu)造發(fā)育帶，受斷裂帶影響的長度相對(duì)較短；中線方案由于地形復(fù)雜，對(duì)一些長大斷裂的避讓較為困難，受斷裂帶影響的長度遠(yuǎn)大于南線方案。南線方案工程地質(zhì)條件明顯優(yōu)于中線方案。

2.3.4 地形適應(yīng)性分析

（1）南線方案。南線方案地形較復(fù)雜段主要位于內(nèi)羅畢至奈瓦沙段，地面縱坡在10‰ ～ 20‰之間，線路在該區(qū)域主要是順著裂谷谷壁登高降低或抬高。埡口高程的選擇，影響至線路的長度和展線。南線方案選擇的裂谷西翼埡口為恩圖雷雷埡口，埡口標(biāo)高約為2 100 m；線路在爬升至埡口過程中展線較少，除存在2座高橋外，其他工程都相對(duì)中線方案簡單。

（2）中線方案。中線方案地形較復(fù)雜段主要位于內(nèi)羅畢至奈瓦沙段及納庫魯至基蘇木段。其中，納庫魯至基蘇木段線路高程從納庫魯1 950 m急速爬升至隆迪亞尼的2 500 m后，再下至基蘇木1 200 m；該段位于梅南加伊火山南麓，地形溝壑縱橫，高低起伏，線路展線困難，需克服巨大高差，工程艱巨。從既有米軌參照來看，既有米軌平均縱坡為20‰ ～ 30‰，平面最小半徑300 m，部分地段還存在回頭曲線、燈泡線等展線方案。新建內(nèi)馬鐵路采用國家鐵路一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，最小半徑800 m，線路在本段地形的條件下，展線困難，多數(shù)地段需高橋或者長隧道通過。

2.4 方案投資分析

從投資上分析，由于南線方案線路較短，并且經(jīng)過地區(qū)工程地質(zhì)條件相對(duì)較好，工程難度大大降低，工程投資明顯少于中線方案。主要工程數(shù)量比較如表1所示。

表1 主要工程數(shù)量比較表Tab.1 Comparisons on the numbers of major projects

2.4 方案比選結(jié)論

南線方案經(jīng)過的主要城鎮(zhèn)為內(nèi)羅畢、納瓦沙工業(yè)園、納羅克、博美特、松杜、阿海羅、基蘇木、亞拉、穆米亞斯及馬拉巴，其中大城市有內(nèi)羅畢及基蘇木，其他城市為中小型城市。南線方案經(jīng)過的城市雖然比中線方案的城市規(guī)模小，但從總?cè)丝诳矗?個(gè)方案相差不大。另外，南線方案沿線農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，博美特附近有大型茶葉經(jīng)濟(jì)區(qū)，而且旅游資源也較多，著名的馬賽馬拉公園離南線據(jù)點(diǎn)納羅克也較近。從地形地質(zhì)條件分析，南線方案處于裂谷段的線路最短，地震烈度也最小。從工程投資分析，由于南線方案地形較中線方案簡單，工程投資比中方案少77 270.3萬美元。綜合分析，南線方案優(yōu)于中線方案，因而推薦南線方案。

3 結(jié)束語

內(nèi)馬鐵路作為東非鐵路網(wǎng)主干線的重要組成部分，連接蒙巴薩港及東非烏干達(dá)、布隆迪、南蘇丹等國家，對(duì)肯尼亞及東非地區(qū)都有重要的意義[9]。通過內(nèi)馬鐵路沿線的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)的規(guī)模、運(yùn)量需求、地形條件、工程地質(zhì)，工程投資等因素的分析，比選推薦南線方案[10]，南線方案通過肯尼亞西南部地區(qū)，能推動(dòng)鐵路西南部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，打開新的經(jīng)濟(jì)帶，讓西南部地區(qū)成為肯尼亞國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長極。內(nèi)馬鐵路的建設(shè)將帶動(dòng)沿線的肯尼亞西南部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也間接影響到肯尼亞工業(yè)布局，產(chǎn)業(yè)布局、旅游開發(fā)、礦產(chǎn)資源開發(fā)等各方面，對(duì)肯尼亞有極其深遠(yuǎn)的意義。