將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路方案研究

韓 冰

(中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 鐵道工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300308)

1 概述

目前，新疆至蒙古國(guó)已開(kāi)通的陸路口岸有4 個(gè)，自西向東依次是紅山嘴、塔克什肯、烏拉斯臺(tái)和老爺廟。烏拉斯臺(tái)口岸位于昌吉回族自治州，輻射范圍為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)烏昌地區(qū)，是新疆主要的重工業(yè)集聚區(qū)，礦產(chǎn)資源需求旺盛；老爺廟口岸位于哈密市，口岸腹地為哈密及河西走廊西部區(qū)域；塔克什肯和紅山嘴口岸均位于阿勒泰地區(qū)，助力于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。按照《新疆維吾爾自治區(qū)綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃(2021—2050)》等相關(guān)規(guī)劃，4 個(gè)口岸均規(guī)劃了口岸鐵路且均面向蒙古國(guó)西部地區(qū)，但因輻射范圍、運(yùn)輸需求、運(yùn)輸距離的不同而分工不同。將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路通過(guò)烏將鐵路(烏魯木齊—將軍廟)直接連通烏昌地區(qū)與蒙古國(guó)，直接服務(wù)于烏拉斯臺(tái)口岸，主要服務(wù)于蒙古國(guó)西部五省經(jīng)烏拉斯臺(tái)口岸與烏昌地區(qū)的貨物交流，以煤炭、礦石等貨物為主，是中蒙西部運(yùn)輸通道的重要組成部分[1-2]。

蒙古國(guó)西部地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，普遍埋藏淺，是適合露天開(kāi)采的礦源地之一，具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。烏昌地區(qū)是新疆經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，也是新疆最大的礦產(chǎn)資源消費(fèi)市場(chǎng)，每年從蒙古國(guó)調(diào)入大量礦產(chǎn)資源。在新疆對(duì)蒙古國(guó)4 個(gè)口岸鐵路中，烏拉斯臺(tái)口岸鐵路和塔克什肯口岸鐵路距烏魯木齊較近。選取本項(xiàng)目在蒙古國(guó)境內(nèi)的達(dá)爾維站至準(zhǔn)東站計(jì)算，通過(guò)本項(xiàng)目、烏將鐵路運(yùn)輸，運(yùn)輸距離為567 km；通過(guò)達(dá)爾維站經(jīng)塔克什肯口岸、塔克什肯至富蘊(yùn)鐵路、阿準(zhǔn)鐵路(阿勒泰—準(zhǔn)東)運(yùn)輸，運(yùn)輸距離為737 km，通過(guò)本項(xiàng)目的總運(yùn)輸距離較經(jīng)塔克什肯口岸運(yùn)輸?shù)木嚯x近170 km。綜上，烏拉斯臺(tái)口岸鐵路是新疆地區(qū)對(duì)蒙古國(guó)4 個(gè)口岸中距離烏魯木齊及以遠(yuǎn)地區(qū)礦產(chǎn)資源消費(fèi)市場(chǎng)最近，具有明顯運(yùn)輸成本優(yōu)勢(shì)[3]。因此，將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路是蒙古國(guó)西部地區(qū)與烏魯木齊及以遠(yuǎn)交流的最便捷通道。將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路位于昌吉州奇臺(tái)縣境內(nèi)，經(jīng)中蒙邊境烏拉斯臺(tái)口岸至蒙古國(guó)境內(nèi)的達(dá)爾維，沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)黃羊山花崗巖礦，現(xiàn)已探明的花崗巖儲(chǔ)量為30 億m3，是優(yōu)質(zhì)的建筑及飾面用花崗巖板材原料開(kāi)采基地。線(xiàn)路連通奇臺(tái)縣產(chǎn)業(yè)園、閩奇石材產(chǎn)業(yè)園、北塔格牧場(chǎng)、蒙古國(guó)西部礦產(chǎn)核心區(qū)，將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路的建設(shè)為沿線(xiàn)礦區(qū)開(kāi)發(fā)和運(yùn)輸提供了保障，對(duì)加大區(qū)域礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和礦產(chǎn)品進(jìn)出口，拉動(dòng)邊境經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動(dòng)口岸邊民互市貿(mào)易、交通運(yùn)輸業(yè)、服務(wù)業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。因此，將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路是服務(wù)于沿線(xiàn)地區(qū)的重要鐵路貨運(yùn)通道[4-5]。

目前預(yù)測(cè)烏拉斯臺(tái)口岸進(jìn)口貨物主要以煤炭、鐵精粉、鋁土礦、銅精粉等資源性產(chǎn)品為主，出口貨物主要以礦建材料、農(nóng)副產(chǎn)品和日用百貨等產(chǎn)品為主。對(duì)于2 000 多萬(wàn)t 運(yùn)量，通過(guò)現(xiàn)有S228 省道采用公路運(yùn)輸已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足運(yùn)輸需求，亟需修建通往烏拉斯臺(tái)口岸鐵路緩解運(yùn)輸壓力。

從滿(mǎn)足長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，本著適度超前的建設(shè)原則，結(jié)合銜接本項(xiàng)目周邊地區(qū)鐵路網(wǎng)的主要技術(shù)條件，將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路推薦采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：鐵路等級(jí)為Ⅱ級(jí)；設(shè)計(jì)速度為120 km/h；正線(xiàn)數(shù)目為單線(xiàn)；最小曲線(xiàn)半徑一般條件下為1 200 m，困難條件下為800 m；限制坡度輕車(chē)方向?yàn)?3‰，重車(chē)方向?yàn)?‰；機(jī)車(chē)類(lèi)型為HXD系列；牽引種類(lèi)為電力；牽引質(zhì)量為5 000 t；到發(fā)線(xiàn)有效長(zhǎng)度為850 m；閉塞方式為自動(dòng)站間閉塞[6]。結(jié)合上述鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，深入研究與新疆地區(qū)烏將鐵路、阿準(zhǔn)鐵路等相鄰鐵路的關(guān)系，充分考慮滿(mǎn)足沿線(xiàn)運(yùn)輸需求，兼顧與相鄰鐵路的銜接匹配，確定將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路接軌方案、線(xiàn)路走向方案及車(chē)站布局，合理確定各類(lèi)工程設(shè)置和主要工點(diǎn)的工程措施。

2 將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路工程方案

結(jié)合烏拉斯臺(tái)口岸周邊的鐵路現(xiàn)狀，將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路方案有4 種選擇，即烏將鐵路將軍廟站接軌方案(方案Ⅰ)、在建將淖鐵路(將軍廟—淖毛湖)北山東站接軌方案(方案Ⅱ)、阿準(zhǔn)鐵路吐?tīng)柡檎窘榆壏桨?方案Ⅲ)、阿準(zhǔn)鐵路喀谷站接軌方案(方案Ⅳ)。將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路方案示意圖如圖1所示。

2.1 運(yùn)量預(yù)測(cè)

根據(jù)新疆昌吉回族自治州地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀、新疆地區(qū)鐵路現(xiàn)狀，結(jié)合該地區(qū)鐵路發(fā)展規(guī)劃及綜合交通規(guī)劃，預(yù)測(cè)將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路運(yùn)量如下[7-8]。

將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路主要承擔(dān)從蒙古國(guó)進(jìn)口經(jīng)烏拉斯臺(tái)口岸去往烏昌地區(qū)準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、阜康工業(yè)園、八鋼工業(yè)園的原料輸入和沿線(xiàn)黃羊山花崗巖礦區(qū)貨物外運(yùn)，兼顧烏昌地區(qū)與蒙古國(guó)的生活物資、礦建材料、皮毛等貨物交流。預(yù)測(cè)將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路初期(2030年)貨流上行方向?yàn)? 527萬(wàn)t，下行方向?yàn)?0 萬(wàn)t；近期(2035 年)貨流上行方向?yàn)? 674萬(wàn)t，下行方向?yàn)?1萬(wàn)t；遠(yuǎn)期(2045年)貨流上行方向?yàn)? 575萬(wàn)t，下行方向?yàn)?50萬(wàn)t。

預(yù)測(cè)在建將淖鐵路北山東站至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路同將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路一致。預(yù)測(cè)吐?tīng)柡檎局翞趵古_(tái)口岸鐵路、喀谷站至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路初期貨流上行方向?yàn)? 439 萬(wàn)t，下行方向?yàn)?0 萬(wàn)t；近期貨流上行方向?yàn)? 356 萬(wàn)t，下行方向?yàn)?1 萬(wàn)t；遠(yuǎn)期貨流上行方向?yàn)? 215萬(wàn)t，下行方向?yàn)?30萬(wàn)t。

2.2 方案分析

根據(jù)擬接軌鐵路的性質(zhì)、接軌條件及新疆昌吉回族自治州的總體規(guī)劃，先分析該地區(qū)具有接軌條件的接軌站并分析出改造難度，再結(jié)合接軌站至烏拉斯臺(tái)口岸之間的航空線(xiàn)及重要控制點(diǎn)等進(jìn)行綜合分析比選后找出最合理的工程方案[9-10]。

（1）方案Ⅰ。方案Ⅰ為烏將鐵路將軍廟站接軌方案，接軌點(diǎn)為將軍廟站，本線(xiàn)正線(xiàn)自將軍廟站東端咽喉接軌，占用將黑鐵路(將軍廟—黑山)直接引入車(chē)站，與到發(fā)線(xiàn)3 道連接，相應(yīng)改建將黑鐵路正線(xiàn)自本線(xiàn)接軌側(cè)向引出，并在接軌處設(shè)安全線(xiàn)1 條，于站房對(duì)側(cè)利用將淖二線(xiàn)預(yù)留到發(fā)線(xiàn)位置新增到發(fā)線(xiàn)1 條，同時(shí)在新增到發(fā)線(xiàn)外預(yù)留到發(fā)線(xiàn)1 條。將軍廟站改造方案平面布置示意圖如圖2所示。

圖2 將軍廟站改造方案平面布置示意圖Fig.2 General Temple Station reconstruction plan layout

線(xiàn)路自奇臺(tái)縣既有烏將鐵路將軍廟站引出，沿奧塔烏克日什煤礦西側(cè)跨越Z917 和S228 公路后向北走行，經(jīng)南明水金礦普查區(qū)西側(cè)、庫(kù)普南銅礦普查區(qū)西側(cè)，于哈薩墳西側(cè)折向北，經(jīng)南明水金礦詳查區(qū)西側(cè)大致并行S246 走行約20 km 后，經(jīng)礦界東側(cè)、沿北塔山北側(cè)走行至比較方案終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)新建線(xiàn)路長(zhǎng)153 km，新建車(chē)站9 座，橋梁總長(zhǎng)7.3 km，隧道總長(zhǎng)1.2 km，橋隧總長(zhǎng)8.5 km，橋隧長(zhǎng)占比5.6%。利用既有烏將鐵路線(xiàn)路長(zhǎng)70 km。

（2）方案Ⅱ。方案Ⅱ?yàn)樵诮▽⒛阻F路北山東站接軌方案，北山東站位于在建將淖鐵路上，本線(xiàn)自北山東站站房同側(cè)東端咽喉接軌引出，與既有到發(fā)線(xiàn)(1)道貫通并在其末端設(shè)安全線(xiàn)1 條，于站房同側(cè)新增到發(fā)線(xiàn)1 條，并還建車(chē)站基本站臺(tái)1 座，同時(shí)對(duì)車(chē)站兩端咽喉進(jìn)行相應(yīng)改造，北山東站改建方案平面布置示意圖如圖3所示。

圖3 北山東站改造方案平面布置示意圖Fig.3 Layout llan of Beishandong Station reconstruction scheme

線(xiàn)路自在建將淖鐵路北山東站引出，跨越在建將淖鐵路和將黑鐵路后，線(xiàn)路折向東北至南明水西側(cè)AⅠK32＋227，之后線(xiàn)路走向與烏將鐵路將軍廟站接軌方案一致，終至比較方案終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)新建線(xiàn)路長(zhǎng)134 km，新建車(chē)站8 座，橋梁總長(zhǎng)9.7 km，隧道總長(zhǎng)1.2 km，橋隧總長(zhǎng)10.9 km，橋隧長(zhǎng)占比8.1%。利用既有烏將鐵路、在建將淖鐵路長(zhǎng)100.1 km。

（3）方案Ⅲ。方案Ⅲ為阿準(zhǔn)鐵路吐?tīng)柡檎窘榆壏桨?，吐?tīng)柡檎疚挥诎?zhǔn)鐵路上，本線(xiàn)自吐?tīng)柡檎靖惶N(yùn)端咽喉接軌引出，與既有到發(fā)線(xiàn)(1)道貫通，并于站房對(duì)側(cè)新增到發(fā)線(xiàn)1 條，同時(shí)還建車(chē)站站臺(tái)1 座，既有到發(fā)線(xiàn)(1)道末端設(shè)安全線(xiàn)1條，車(chē)站兩端咽喉進(jìn)行相應(yīng)改造，吐?tīng)柡檎靖慕ǚ桨钙矫娌贾檬疽鈭D如圖4所示。

圖4 吐?tīng)柡檎靖脑旆桨钙矫娌贾檬疽鈭DFig.4 Layout plan of Tuerhong Station reconstruction scheme

線(xiàn)路自阿準(zhǔn)鐵路吐?tīng)柡檎疽觯驏|走行，穿越卡拉麥里山有蹄類(lèi)野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)、緩沖區(qū)、核心區(qū)，上跨S228 省道后至比較方案終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)新建線(xiàn)路長(zhǎng)116 km，新建車(chē)站8 座，橋梁總長(zhǎng)4.9 km，橋梁長(zhǎng)占比4.2%。利用既有阿準(zhǔn)鐵路長(zhǎng)75.1 km。

（4）方案Ⅳ。方案Ⅳ為阿準(zhǔn)鐵路喀谷站接軌方案，喀谷站位于阿準(zhǔn)鐵路上，本線(xiàn)自喀谷站站房對(duì)側(cè)富蘊(yùn)端咽喉接軌引出，于站房對(duì)側(cè)新增到發(fā)線(xiàn)1 條并在準(zhǔn)東端咽喉末端設(shè)安全線(xiàn)，車(chē)站兩端咽喉進(jìn)行相應(yīng)改造，喀谷站改建方案平面布置示意圖如圖5所示。

圖5 喀谷站改造方案平面布置示意圖Fig.5 Layout plan of Kagu Station reconstruction scheme

線(xiàn)路自阿準(zhǔn)鐵路喀谷站引出，向東走行，穿越卡拉麥里山有蹄類(lèi)野生動(dòng)物自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)、上跨S228 省道后折向東北走行，之后沿北山北側(cè)走行至比較方案終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)新建線(xiàn)路長(zhǎng)152 km，新建車(chē)站8 座，橋梁總長(zhǎng)13.0 km，橋梁長(zhǎng)占比8.6%。利用既有阿準(zhǔn)鐵路線(xiàn)路長(zhǎng)18.2 km。

2.3 方案比選

從環(huán)境影響、吸引客貨流方面、后方通道能力適應(yīng)性、運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度和運(yùn)營(yíng)時(shí)分、線(xiàn)路條件及工程投資、城市及路網(wǎng)規(guī)劃和工程協(xié)調(diào)難度等維度，分別對(duì)4 個(gè)比較方案進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，方案優(yōu)缺點(diǎn)分析如表2所示。

表2 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析Tab.2 Analysis of advantages and disadvantages of the scheme

經(jīng)綜合比選分析，方案Ⅲ新建線(xiàn)路長(zhǎng)度最短，投資最省，但其線(xiàn)路穿越國(guó)家級(jí)卡拉麥里山保護(hù)區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)，不滿(mǎn)足環(huán)保法律要求，審批難度大，可實(shí)施性差，且線(xiàn)路距既有礦產(chǎn)分布區(qū)較遠(yuǎn)，不利于吸引礦產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)輸業(yè)務(wù)，缺點(diǎn)較為明顯，予以舍棄。方案Ⅳ新建線(xiàn)路長(zhǎng)度較短，投資最省，但其線(xiàn)路穿越國(guó)家級(jí)卡拉麥里山保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)，行政審批手續(xù)復(fù)雜，方案可實(shí)施性差，并且該方案貨流吸引效果欠佳，存在與規(guī)劃符合度低、不能兼顧將軍廟配煤場(chǎng)作業(yè)等缺點(diǎn)，予以舍棄。方案Ⅱ新建線(xiàn)路長(zhǎng)度較短，投資比方案Ⅰ少28 540.8 萬(wàn)元，且能兼顧將軍廟配煤場(chǎng)作業(yè)，但該方案直達(dá)運(yùn)距最長(zhǎng)，運(yùn)輸成本最高；北山東至將軍廟區(qū)間無(wú)法滿(mǎn)足預(yù)測(cè)運(yùn)量需求，能力存在缺口，近期需新開(kāi)預(yù)留會(huì)讓站，遠(yuǎn)期需要采取局部增建二線(xiàn)等擴(kuò)能措施。而方案Ⅰ雖然投資較大，但線(xiàn)路繞避卡拉麥里山自然保護(hù)區(qū)、荒漠類(lèi)草地保護(hù)區(qū)和國(guó)家地質(zhì)公園，方案可實(shí)施性強(qiáng)；且線(xiàn)路穿越既有礦產(chǎn)分布區(qū)域，有利于吸引礦產(chǎn)企業(yè)運(yùn)輸業(yè)務(wù)，以及將軍廟煤炭物流中心項(xiàng)目的規(guī)劃實(shí)施，后方通道烏將鐵路即將實(shí)施增二線(xiàn)擴(kuò)能改造，能力滿(mǎn)足要求[11-13]。因此，推薦方案Ⅰ，即烏將鐵路將軍廟站接軌方案。

3 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

3.1 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)

將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率稅前為11.25%，稅后為9.36%，資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為14.29%，均大于鐵路投資項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率(3%)；項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值稅前為959 544 萬(wàn)元，稅后為676 199萬(wàn)元，資本金財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為679 975萬(wàn)元，均大于0；項(xiàng)目投資回收期所得稅前為6.9 年，所得稅后為7.5 年，資本金投資回收期為13.3 年，滿(mǎn)足行業(yè)要求。從以上指標(biāo)看，將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路財(cái)務(wù)具有一定的盈利能力，財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)可行。

3.2 國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路經(jīng)濟(jì)費(fèi)用效益的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率(EⅠRR)為14.43%，高于社會(huì)折現(xiàn)率8%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值(ENPV)為444 428 萬(wàn)元。從上述主要指標(biāo)及敏感性分析結(jié)果看，將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路經(jīng)濟(jì)費(fèi)用效益分析結(jié)論為可行，具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路的建設(shè)是積極落實(shí)“一帶一路”倡議，主動(dòng)融入絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶，促進(jìn)中蒙俄貿(mào)易發(fā)展的需要，對(duì)促進(jìn)新疆地區(qū)口岸開(kāi)發(fā)、帶動(dòng)中蒙沿線(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、推進(jìn)區(qū)域交通綠色低碳發(fā)展具有重要意義。結(jié)合新疆昌吉回族自治州鐵路網(wǎng)綜合規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃，研究將軍廟至烏拉斯臺(tái)口岸鐵路設(shè)計(jì)方案，對(duì)比烏將鐵路將軍廟站接軌方案、在建將淖鐵路北山東站接軌方案、阿準(zhǔn)鐵路吐?tīng)柡檎窘榆壏桨?、阿?zhǔn)鐵路喀谷站接軌方案4 種接軌方案，比較分析各項(xiàng)接入方案的接軌站改造方案、線(xiàn)路走向方案、工程難易程度以及工程投資的影響，可以為同類(lèi)口岸鐵路項(xiàng)目線(xiàn)站位方案選擇提供借鑒。