(中鐵二院西北勘察設計有限責任公司,甘肅蘭州 730000)
魚卡(紅柳)至一里坪地方鐵路位于青海省海西州大柴旦行委。線路東起在建敦格鐵路的魚卡車站,利用敦格鐵路至紅柳站,于紅柳站接軌。出站后折向西南在馬海場部穿過,跨S210 后到達南八仙。繼續(xù)前行跨S314 和S210,途徑水鴨子墩和伊克雅烏自然區(qū),在G315 東北側設一里坪站至線路終點。正線全長110.00km。從路網上看,本線修建有利于完善青海地區(qū)的鐵路網,促進地區(qū)資源開發(fā);遠期規(guī)劃與庫格鐵路相連,構成庫格鐵路和敦格鐵路的聯(lián)絡線,增強區(qū)域鐵路網運輸靈活性。
限制坡度的選擇應結合線路所經地區(qū)地形類別、自然坡度、鐵路等級、牽引種類、機車類型、運輸需求、相鄰線的主要技術標準等因素綜合比選確定。采用適當?shù)南拗破露瓤梢杂行У剡m應地形、縮短線路長度、節(jié)省工程投資、提高運輸能力。
本線上行方向為重車方向,下行為輕車方向。根據貨運量預測,本線上行方向近、遠期最大貨流密度分別為503 萬噸、918 萬噸;下行方向近、遠期最大貨流密度僅為58 萬噸、113 萬噸。遠期輕重車方向貨流量之比為0.12,輕重車方向顯著不平衡,且未來貨流變化趨勢不大。
本線相鄰鐵路主要有敦格鐵路、青藏鐵路及青新鐵路.相鄰鐵路限坡度見表1。
表1 相鄰線鐵路限制坡度表
本線接軌于在建的敦格鐵路紅柳車站,向西依次通過賽什騰山山前沖洪積平原、芒崖-馬海丘陵區(qū)及臺吉乃爾湖-達布遜湖平原三個地貌單元。于東、西臺鹽湖礦區(qū)設一里坪站。
本線所經地區(qū)的地形呈東高西低,接軌站紅柳車站海拔2993m,西端的一里坪車站海拔2713m。紅柳至馬海西段線路走行于賽什騰山山前沖積平原,地形起伏較大,自然縱坡20‰,馬海西至一里坪段地形相對平坦,自然縱坡5‰~10‰。其總體地形特點詳見地形剖面示意圖1。
圖1
本線接軌于敦格鐵路紅柳站,根據本線運量及沿線地形可以看出,雖然輕、重車貨流比小于0.3,但本線的上行重車方向為上坡,下行輕車方向為下坡,采用均衡坡方案對工程投資的影響較小,故本次研究不考慮13/16‰均衡坡方案。6‰限坡方案難以適應地形,線路迂回展線,初步研究后新建線路長約145km,靜態(tài)投資約28.27 億元,且與敦格線13‰限制坡度雙機牽引不匹配,故本次研究后予以放棄。因此本次結合沿線地形地貌、相鄰線的限制坡度等因素,重點研究了13‰、16‰兩個限坡方案。兩方案綜合分析:
2.4.1 與地形適應性及工程投資分析
13‰坡度方案足坡長29.7km,工程靜態(tài)投資210609.29 萬元。16‰坡度方案足坡長6km,僅占線路總長的5.39%,適應地形段落較短;工程靜態(tài)投資207661.88 萬元,較13‰坡度方案省2947.41 萬元,僅占13‰坡度方案工程靜態(tài)投資的1.40%,節(jié)省工程不明顯。
2.4.2 相鄰路網限制坡度匹配性分析
本線接軌于敦格鐵路紅柳車站,貨流主要經敦格鐵路及青藏鐵路西格段運輸,敦格鐵路建成后牽引質量近期4000t、遠期5000t,限制坡度為13‰;青藏鐵路西格段設計牽引質量4000t,限制坡度為13/16‰,兩線均采用HXD 型機車。根據路網規(guī)劃,本線遠期可作為青新線與敦格線的聯(lián)絡線,青新鐵路格爾木至花木溝段的牽引質量為4000t,限制坡度為6‰。不同限制坡度貨物列車牽引質量見表2。
表2 主要貨運機車不同坡度牽引質量表
從表2 中可以看出,若采用13‰的限坡方案,采用電力HXD 系列機車,HXD1與HXD2 型機車,雙機牽引均可以滿足遠期牽引質量5000t 的需求,并與敦格線的限制坡度、牽引質量相統(tǒng)一。若采用16‰的限坡方案,僅能滿足雙機牽引4000t 的需求,與敦格線限制坡度不一致,也與敦格線遠期牽引質量5000t 不統(tǒng)一,影響運輸效率。
16‰的限坡方案與相鄰路網的限制坡度也不統(tǒng)一,若組織直達運輸,需降低在敦格線上的牽引質量,影響敦格線能力,增加運輸成本,若在接軌站采取換重運輸方案,需在接軌站增加到發(fā)線數(shù)量,不僅增加了工程投資,且影響運輸效率。而13‰的限坡方案與相鄰路網相匹配,便于組織直達運輸,提高運輸效率。
2.4.3 經濟性比較
采用最小費用法,將兩方案各年度費用折現(xiàn)至基年進行比較,計算期按25 年,折現(xiàn)率3%。各方案費用現(xiàn)值累計值詳見表3。
表3 各方案費用現(xiàn)值比較表 單位:億元
由表6-1-5 可見,16‰方案與13‰方案比較,工程投資較省、但運營費較多,總費用節(jié)省僅2500 萬元。
鐵路限制坡度的選擇應根據鐵路等級、鐵路運量、地形條件、牽引質量、牽引種類和運輸要求比選確定,考慮與周邊路網的協(xié)調性,以取得工程投資與運營費的最佳效果。
綜上所述,13‰方案雖然較16‰方案經濟性略差,但是運輸組織適應性強,綜合效益較好,本次研究推薦采用13‰坡度方案。
[1]中華人民共和國建設部。鐵路線路設計規(guī)范【S】.北京:中國計劃出版社,2006.
[2]中華人民共和國鐵道部。鐵路技術管理規(guī)程【S】.北京:中國鐵道出版社,2006.
[3]中鐵二院.新建地方鐵路魚卡(紅柳)至一里坪預可行性研究.蘭州.2012.