白存?zhèn)}

1 項(xiàng)目概況

擬建的銀川至西安鐵路(簡稱銀西鐵路)北起寧夏銀川市，向南經(jīng)吳忠市、甘肅慶陽市和陜西咸陽市，南抵西安市，線路全長599.1km，沿線連接沿黃城市帶、隴東地區(qū)和關(guān)天經(jīng)濟(jì)區(qū)。線路行經(jīng)地區(qū)主要為黃土高原。在區(qū)域鐵路網(wǎng)中其北接包蘭鐵路，中聯(lián)太中銀、西平鐵路和規(guī)劃的平慶黃線，南經(jīng)西安樞紐與隴海、西康、寧西、鄭西客專、西成客專等鐵路銜接，輻射華東、中南、西南等廣大地區(qū)。項(xiàng)目沿線礦產(chǎn)、旅游資源豐富，區(qū)位條件優(yōu)越，路網(wǎng)主骨架特征明顯。研究年度近期2025年，遠(yuǎn)期2035年。相關(guān)既有鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 區(qū)域路網(wǎng)既有相關(guān)鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2 鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究

1)鐵路等級(jí)。銀西鐵路連接銀川與西安兩大省會(huì)城市，同時(shí)兼顧甜水堡、環(huán)縣、慶陽等地區(qū)煤炭資源開發(fā)，為路網(wǎng)骨干線路。近期預(yù)測(cè)運(yùn)量最小區(qū)段為客車43對(duì)/日、544萬t/年，大于20mt，推薦為Ⅰ級(jí)鐵路。

2)正線數(shù)目?？紤]隴東地區(qū)煤炭資源開發(fā)，銀西鐵路銀川至慶陽南段為客貨共線鐵路，近期預(yù)測(cè)運(yùn)量最小區(qū)段為客車43對(duì)/日，544萬t/年，需按雙線設(shè)計(jì);慶陽南至西安北段貨運(yùn)分流至西平鐵路，線路只承擔(dān)客運(yùn)作業(yè)，近期預(yù)測(cè)客車對(duì)數(shù)62對(duì)，數(shù)量多且等級(jí)高，也需按雙線設(shè)計(jì)。推薦全線一次雙線。

表2 銀川至全國大城市間總體旅行時(shí)間

3)速度目標(biāo)值。a.時(shí)間目標(biāo)值分析。銀西鐵路的客流以銀川、蒙西、慶陽地區(qū)至陜西、西南、華東、中南的商務(wù)、旅游等中長途旅客為主，占總客流的65%左右，銀川至吳忠、太陽山和西安至機(jī)場(chǎng)、乾縣、彬縣、慶陽地區(qū)的客流為城際客流。銀川至全國大城市間列車要求的旅行時(shí)間見表2，銀西鐵路上旅行時(shí)間需控制在4 h左右。銀川至西安高速公路旅行時(shí)間為8.53 h(附加時(shí)間1 h)，鐵路運(yùn)行時(shí)間在6 h(附加時(shí)間1.5 h)以內(nèi)，較公路具有競爭力;兩地間航空旅行時(shí)間約3.87 h(附加時(shí)間3 h)，若鐵路運(yùn)行時(shí)間控制在4 h左右，并發(fā)揮全天候、低費(fèi)用優(yōu)勢(shì)，較航空也具有競爭力。因此全線的時(shí)間目標(biāo)值宜確定為4 h。b.速度目標(biāo)值的綜合比較。銀川至慶陽南段?？紤]區(qū)域路網(wǎng)中相關(guān)的包蘭、太中銀鐵路速度目標(biāo)值為200km/h，關(guān)中城際、鄭西客專、西成客專等速度目標(biāo)值為200km/h及以上，研究了160km/h，200km/h，200km/h平縱斷面預(yù)留提速條件和200km/h線下預(yù)留250km/h四個(gè)方案進(jìn)行比較，主要工程經(jīng)濟(jì)及運(yùn)營效果見表3?？梢钥闯?，200km/h和200km/h平縱斷面預(yù)留提速條件方案經(jīng)濟(jì)效益較佳，且預(yù)留提速條件方案僅在部分路段增加遷改工程和少量土建工程?？紤]機(jī)車車輛技術(shù)的發(fā)展，推薦速度目標(biāo)值為200km/h平縱斷面預(yù)留提速條件。慶陽南至西安北段。按客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)，慶陽南至西安北段研究了200km/h，250km/h，350km/h三個(gè)速度目標(biāo)值方案，主要工程經(jīng)濟(jì)及運(yùn)營效果見表4?？梢钥闯?，250km/h較200km/h方案工程投資增加21.82億元，約8.3%;350km/h較200km/h方案工程投資增加47.08億元，約19.6%;350km/h較250km/h旅行時(shí)間節(jié)省僅7min?？紤]與銀川至慶陽南段和相鄰的鄭西、西成客運(yùn)專線的速度目標(biāo)值匹配，工程投資更合理，慶陽南至西安北段速度目標(biāo)值推薦250km/h。

表3 工程經(jīng)濟(jì)比較表(一)

表4 工程經(jīng)濟(jì)比較表(二)

4)最小曲線半徑。最小曲線半徑與速度目標(biāo)值相匹配，銀川至慶陽南段最小曲線半徑一般4500m，困難4000m，慶陽南至西安北段最小曲線半徑一般4000m，困難3500m。

5)限制坡度。沿線慶城以北地形比較平坦，慶城以南較為困難，限制坡度分銀川至慶城、慶城至慶陽南、慶陽南至西安北三段進(jìn)行研究。

銀川至慶城段在翻越苦水河與馬蓮河的分水嶺處地形稍顯困難，其余基本位于黃河沖積平原及馬蓮河河谷區(qū)，地形開闊平坦，研究了6‰限制坡度和13‰雙機(jī)坡度方案進(jìn)行比較。6‰方案需增加橋隧工程進(jìn)行越嶺，工程投資較13‰方案增加5.3億元，且需在慶城設(shè)補(bǔ)機(jī)點(diǎn)，節(jié)省的運(yùn)營費(fèi)及機(jī)車購置費(fèi)有限。推薦13‰雙機(jī)坡度。

慶城至慶陽南段線路需自馬蓮河谷上行至慶陽塬上，31km拔起高度達(dá)290m，6‰，9‰方案很難適應(yīng)地形，重點(diǎn)研究了13‰和16‰雙機(jī)坡度方案進(jìn)行比較。16‰方案較13‰方案節(jié)省投資僅0.27億元，13‰方案與相鄰路網(wǎng)中寧西、西康、隴海線(均為13‰雙機(jī)坡度)協(xié)調(diào)性更好，運(yùn)營費(fèi)用省，經(jīng)濟(jì)性最好。推薦13‰雙機(jī)坡度。

慶陽南至西安北段行經(jīng)黃土梁峁溝壑塬區(qū)和渭河平原，在翻越?jīng)芎优c渭河分水嶺永壽梁時(shí)工程艱巨，研究了13‰，20‰和25‰三個(gè)最大坡度方案比較。20‰坡度較13‰坡度易適應(yīng)地形條件，縮短線路7.4km和隧道17.4km，其中永壽梁越嶺隧道長度由20.45km縮短至12.4km，節(jié)約投資26.7億元。25‰坡度方案較20‰坡度主要在局部地段采用以改善工程條件，節(jié)省投資0.71億元。相鄰的鄭西客專采用20‰坡度，綜合分析推薦慶陽南至西安北段采用20‰最大坡度。

6)牽引種類。銀西鐵路研究年度相鄰且有直接貨物交流的包蘭、太中銀、西平、黃韓侯鐵路以及西安樞紐相關(guān)干線均為電力牽引，采用電力牽引與相鄰線協(xié)調(diào)統(tǒng)一，有利于電化成網(wǎng)及生產(chǎn)力合理布局、實(shí)現(xiàn)列車長交路，產(chǎn)生規(guī)模效益。沿線電網(wǎng)總體較為發(fā)達(dá)，分布有寧夏恩和750 kV變電站和甘肅西峰、良平、環(huán)縣330 kV變電站，陜西沿線330 kV骨干網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完善，為本線采用電力牽引提供了較好的外部條件。電力牽引較內(nèi)燃牽引具有牽引質(zhì)量大、運(yùn)行速度高的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)輸成本可節(jié)省15%～20%，符合節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略。推薦采用電力牽引。

7)牽引質(zhì)量。銀西鐵路運(yùn)量構(gòu)成以經(jīng)該鐵路、西平鐵路發(fā)往寧西、黃韓侯方向的煤炭為主，研究年度內(nèi)區(qū)域路網(wǎng)主要相關(guān)線路牽引質(zhì)量見表5，除西康鐵路到發(fā)線有效長度為850m，其他全部為1050m，牽引質(zhì)量均為5000 t。考慮與相鄰線協(xié)調(diào)一致，減少列車換重和實(shí)現(xiàn)長交路，推薦列車牽引質(zhì)量采用5000 t。

表5 研究年度相鄰線相關(guān)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表

8)機(jī)車類型。a.貨運(yùn)機(jī)車。目前國內(nèi)交流傳動(dòng)電力機(jī)車主要有 HXD1，HXD2，HXD3，HXD1B，HXD2B，HXD3B 等機(jī)型，均能滿足銀西鐵路13‰坡度、牽引質(zhì)量5000 t的要求。根據(jù)區(qū)域機(jī)務(wù)布局和機(jī)車配屬情況，結(jié)合線路運(yùn)輸特點(diǎn)，推薦采用HXD3B。b.客運(yùn)機(jī)車。銀西鐵路為快速客運(yùn)通道，適宜采用動(dòng)力分散式電動(dòng)車組，目前國內(nèi)有時(shí)速200km的CRH1，CRH2-200及 CRH5型，時(shí)速300km的CRH2-300及CRH3型。根據(jù)全路生產(chǎn)力布局規(guī)劃及相關(guān)動(dòng)車所的配屬情況，推薦采用CRH5型。針對(duì)少量低標(biāo)準(zhǔn)的旅客列車，即將投產(chǎn)的160km/h以上交流大功率客機(jī)(HXDK)在13‰坡道可實(shí)現(xiàn)單機(jī)牽引，推薦采用。

9)到發(fā)線有效長度。結(jié)合貨流流向及牽引質(zhì)量研究結(jié)論，銀西鐵路銀川至慶陽南到發(fā)線有效長度宜與相關(guān)通路保持一致(見表1)，推薦采用1050m。慶陽南至西安北客運(yùn)專線段為長途16輛編組動(dòng)車組與城際8輛編組動(dòng)車組共線運(yùn)行，到發(fā)線有效長度推薦采用650m。

10)閉塞類型及行車指揮方式。銀西鐵路銀川至慶陽段運(yùn)輸組織模式為200km/h動(dòng)車組，160km/h機(jī)車牽引客車及120km/h貨物列車共線運(yùn)行，閉塞類型應(yīng)采用符合主體化機(jī)車信號(hào)要求的自動(dòng)閉塞制式，200km/h旅客列車控制方式應(yīng)裝設(shè)符合CTCS2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的列車超速防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備，行車指揮方式宜采用調(diào)度集中。慶陽至西安北為250km/h的客運(yùn)專線，采用CTCS2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，行車指揮方式應(yīng)采用調(diào)度集中。推薦全線采用自動(dòng)閉塞，行車指揮方式采用調(diào)度集中。

表6 推薦的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)語

銀西鐵路是以銀川為中心的沿黃城市帶、隴東地區(qū)與以西安為中心的關(guān)天經(jīng)濟(jì)區(qū)、西南、中南、華東地區(qū)聯(lián)系的鐵路網(wǎng)干線，推薦的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表6。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵科技［2004］78號(hào).鐵路主要技術(shù)政策［Z］.2004.

［2］GB 50090-2006，鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 鐵建設(shè)函［2005］285號(hào)，新建時(shí)速200km客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定［S］.