張 翔

(中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司 線路站場設(shè)計院，天津 300308)

1 概述

廣西沿海鐵路南寧—欽州—北海段 (以下簡稱“廣西沿海鐵路”) 地處廣西壯族自治區(qū)的南寧市、欽州市及北海市，由南防線 (南寧—防城港) 南寧南—欽州段、欽北線 (欽州北—北海) 欽州東—合浦段，以及邕北線 (南寧—北海) 合浦—北海段組成。線路西起南寧樞紐南寧南站，經(jīng)欽州地區(qū)欽州東站至邕北線北海站，線路全長約 220.246 km (其中，南防線為 116.929 km，欽北線為 77.119 km，邕北線為24.118 km，南防欽北聯(lián)絡(luò)線為 2.08 km)。廣西沿海鐵路擴能后通道內(nèi)的旅客運輸由邕北線承擔，貨物運輸由廣西沿海鐵路承擔，形成南寧—欽州—北海段客貨運分離的格局。因此，廣西沿海鐵路是北部灣港口(防城港、欽州港、北海港) 的重要集疏運通道，是廣西及西南地區(qū)重要的出海通道，是我國沿海鐵路通道的重要組成和延伸，也是中國－東南亞國家聯(lián)盟 (東盟) 南部陸路通道的重要組成部分[1]。

廣西沿海鐵路的實施可以加快推進“一帶一路”倡議，促進北部灣經(jīng)濟區(qū)和珠江－西江經(jīng)濟帶有機銜接；加快推進北部灣經(jīng)濟區(qū)的開放發(fā)展，完善我國沿海沿邊經(jīng)濟布局，促進東中西部發(fā)展更加協(xié)調(diào)；同時滿足北部灣港口集疏運需求，提高港口鐵路貨物運輸速度，增強鐵路市場競爭能力[2]。為貫徹國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、實施能源發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，以及實現(xiàn)電氣化鐵路成網(wǎng)、提高鐵路運輸效率的目標，在選擇鐵路擴能方案過程中，廣西沿海鐵路應(yīng)結(jié)合沿線不同地段的經(jīng)濟運量實際情況與既有鐵路特點，全面客觀地分析各種相關(guān)因素對線路擴能方案的影響，并對各方案進行分析研究，提出經(jīng)濟合理的技術(shù)優(yōu)選方案，使項目在滿足運輸生產(chǎn)需要和確定合適技術(shù)標準的同時，保證經(jīng)濟社會效益最大化[3]。

2 南防線南寧南—欽州段擴能方案研究

2.1 既有鐵路概況

既有南防線南寧南—欽州段處于南寧丘陵盆地，屬于低山丘陵地帶，既有鐵路為單線半自動閉塞鐵路，線路長度為 116.929 km，沿線橋梁 67 座，隧道16 座，橋隧比 10.5%，與既有邕北線構(gòu)成三線格局。南防線南寧南—欽州段平圖能力為 31.4 對/d，通過能力利用率為 63.7%，主要辦理貨運業(yè)務(wù)，僅辦理少量客運業(yè)務(wù)，鐵路近期 (2030年) 預(yù)測運量為 3 616萬t，遠期 (2040年) 預(yù)測運量為 4 797萬t。

2.2 研究方案

南防線南寧南—那羅段已經(jīng)在實施增二線，不在本工程范圍內(nèi)[4]，那羅—馬皇段 (馬皇站為欽州地區(qū)車站) 單線電氣化只能滿足近期預(yù)測運量需求，不能滿足遠期預(yù)測運量需求，為滿足研究年度運量增長需要，對南防線那羅—馬皇段進行研究，包括方案 I(近期單線、遠期雙線方案) 和方案 II (一次雙線方案)2個方案。

2.2.1 方案 I (近期單線、遠期雙線方案)

近期對南防線那羅—馬皇段實施單線電氣化，含那羅、吳圩、大王灘、寧村、大元、那鋪、百浪、大擬、小董、大垌、馬皇站 11個車站，近期維持既有單線鐵路規(guī)模及既有車站布置形式[5]，僅對其進行電氣化擴能改造。線路長度為 99.672 km，近期投資為67 316 萬元。

遠期運量增加后，需進行增建二線擴能改造。遠期新增二線采用與既有線并行的方案，結(jié)合既有車站、既有上跨建筑物、既有橋梁及隧道，局部地段采用二線繞行。新建二線從那羅站右側(cè)引出，下穿G322 國道后至吳圩站在既有線左側(cè)走行，再利用曲線換側(cè)至既有線右側(cè)，在進入寧村站前換至既有線左側(cè)，再通過曲線換至既有線右側(cè)，在那鋪站從左側(cè)走行后，換至既有線右側(cè)，下穿過 G325 國道、G050 高速公路及既有邕北線后至大垌站，在下穿既有邕北線及在建黎欽聯(lián)絡(luò)線 (黎塘—欽州) 后，在既有線右側(cè)引入馬皇站。增建二線長度為 100.429 km，改建既有南防線長度為 5.8 km，增建二線將封閉大王灘、大元、百浪、大垌站 4個車站，遠期投資為 297 877 萬元。

綜上所述，方案 I 增建總計二線長度為 106.66 km，新建橋梁 6.661 km，新建隧道 6.92 km，投資總額為365 193 萬元，內(nèi)部收益率為 8.10%。

2.2.2 方案 II (一次雙線方案)

方案Ⅱ南防線那羅—馬皇段增建二線在近期一次形成，即將方案 I 近期、遠期分步實施工程在近期一次實施，增建二線走向及主要工程與方案 I 基本一致，不再贅述。近期封閉大王灘、大元、百浪、大垌站 4個車站。方案 II 增建二線長度總計 106.66 km，新建橋梁 6.661 km，新建隧道6.92 km，投資總額為 352 724 萬元，內(nèi)部收益率為4.48%。2個方案線路走向一致，那羅—馬皇段既有線路位置均保持不變，方案 I 的增建二線方案與方案 II 的增建二線方案一致。2個方案增建二線的工程范圍、工程內(nèi)容、設(shè)計方案均一致，僅建設(shè)時期不同步。

2.3 方案比選

分別從運輸功能、工程廢棄、工程實施難易程度、投資成本 4個角度對方案 I 和方案 II 的優(yōu)缺點進行分析比較如下。

（1）運輸功能。方案 I 為近期單線電氣化，遠期采用增建二線方案；方案 II 為一次性增加二線方案。2個方案均滿足近期 3 616萬t、遠期 4 797萬t 沿線運量的增長需求，在滿足運輸功能方面，方案 I 和方案II 均可行。

（2）工程廢棄。相對于方案 II，方案 I 在電氣化改造基礎(chǔ)上進行增建二線工程，會增加車站引入的改造，引起一期電氣化工程的部分廢棄，總投資比方案 II 多 4 549 萬元。因此，從工程廢棄的角度可以看出，方案 II 更加具有優(yōu)越性。

（3）工程實施難易程度。相對于方案 II，方案 I是在既有線電氣化掛網(wǎng)后進行增建二線工程，因而一次性雙線方案的工程實施難度相對小于遠期增建二線方案，即方案 II 的工程實施難度相對小于方案 I 的工程實施難度。

（4）投資成本。相對于方案 II，方案 I 的項目分期實施分散了資金籌措壓力，并且遠期投資建立在近期良好的經(jīng)濟效益基礎(chǔ)之上，大大緩解了還本付息造成內(nèi)部收益率下降的問題。因此，從投資成本的角度可以看出，方案 I 更加具有優(yōu)越性。

綜上所述，方案 I 的總投資雖然比方案 II 多4 549 萬元，造成近期、遠期結(jié)合引起的部分工程浪費，但是相比方案 II 而言，大大降低了初期的投入，經(jīng)濟效益最佳，也能較好地滿足近期、遠期運量需求，不存在無法滿足運輸能力的問題?？紤]到遠期最大運輸能力缺口僅為 1 114萬t，運量缺口不大，分期建設(shè)是合理可行的。因此，南防線南寧南—欽州段擴能方案推薦方案 I (近期單線、遠期雙線方案)。

3 欽北線欽州東—合浦段擴能方案研究

3.1 既有鐵路概況

既有欽北線欽州東—合浦段處于濱海平原地區(qū)，沿線地勢平坦，既有鐵路為單線內(nèi)燃鐵路，建設(shè)標準較低，線路長度為 66 km，既有橋梁 45 座，橋梁比 11.9%，與邕北線組成三線格局。欽北線欽州東—合浦段鐵路目前不辦理客貨運業(yè)務(wù)，屬于停止運營狀態(tài)，鐵路近期 (2030年) 預(yù)測運量為 853萬t，遠期(2040年) 預(yù)測運量為 1 380萬t。

3.2 方案分析

為實現(xiàn)廣西沿海鐵路南寧—欽州—北海段客貨運分離的鐵路運輸格局，欽州東—合浦段擬開通運營，開通運營后既有線現(xiàn)狀可以滿足近期運量需求，遠期略有不足。對欽州東—合浦段擴能方案分析如下。

（1）經(jīng)濟效益方面。欽州東—合浦段進行現(xiàn)狀電氣化的投資總額為 28 720.91 萬元，近期承擔上行貨運量為 853萬t，下行貨運量為 638萬t，遠期承擔上行貨運量為 1 380萬t，下行貨運量為 1 008萬t。經(jīng)過計算，欽州東—合浦段電氣化改造的財務(wù)評價指標為：內(nèi)部收益率=5.23%，小于基準收益率 6%；財務(wù)凈現(xiàn)值=-0.54 億元，小于0；投資回收期=17年，大于16.7年的基準回收期。從財務(wù)評價指標可以看出，欽州東—合浦段建設(shè)方案的經(jīng)濟效益較差。

（2）社會效益方面。欽州東—合浦段電氣化改造完成后可以實現(xiàn)客貨運分離，最大限度地釋放邕北線的旅客輸送能力，提高列車運行速度，為當?shù)孛癖姵鲂泄?jié)約時間。而且，邕北線僅運行旅客列車，列車運行速度可以達到 250 km/h 的速度目標值，保證快速鐵路網(wǎng)絡(luò)的便捷暢通，在推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的同時提高社會效益。經(jīng)過計算，欽州東—合浦段改造的國民經(jīng)濟內(nèi)部收益率為 9.91%，大于8% 的基準收益率，經(jīng)濟凈現(xiàn)值 20 300 萬元，大于0。從國民經(jīng)濟評價指標可以看出，欽州東—合浦段建設(shè)方案可行。

（3）運輸組織方面。欽州東—合浦段線路全長66 km，既有線現(xiàn)狀輸送能力能夠滿足近期運量需求，遠期略有不足?？紤]到那羅—馬皇段完成電氣化改造后，路網(wǎng)內(nèi)與欽州東—合浦段相鄰的線路均實現(xiàn)電力牽引。如果欽州東—合浦段繼續(xù)維持內(nèi)燃牽引，將導(dǎo)致機車更換頻繁，增加機務(wù)段和相關(guān)車站的工作量，降低運輸組織效率，增加運輸和維護費用；如果現(xiàn)行貨物列車仍然通過邕北線運營，則會造成對快速鐵路線路的磨損，不利于行車安全，而且客貨共線模式無法讓邕北線達到 250 km/h 的速度目標值，增加了旅客列車運行時間。因此，從路網(wǎng)內(nèi)牽引種類的匹配、行車安全及便于運輸組織等方面的考慮，欽州東—合浦段宜進行電氣化改造。

綜上所述，考慮項目的經(jīng)濟效益、社會效益和運輸組織的適應(yīng)性等方面，推薦欽州東—合浦段進行電氣化改造。

4 邕北線合浦—北海段擴能方案研究

既有邕北線合浦—北海段處于濱海平原地區(qū)，地勢平坦，線路長度為 24.18 km，沿線橋梁 3 座，橋梁比 13.7%，為雙線格局。邕北線合浦—北海段為200 km/h 客貨混跑雙線電氣化鐵路，主要以動車組列車為主，僅辦理少量貨運業(yè)務(wù)，鐵路近期 (2030年)預(yù)測運量為 558萬t，遠期 (2040年) 預(yù)測運量為723萬t。合浦—北海的新建貨物線從既有欽北線(K77 + 400) 引出，在合浦站右側(cè)并行邕北線 20.8 m 走行，上跨合浦工業(yè)大道后折向南側(cè)，在規(guī)劃合湛客運專線 (合浦—湛江西) 疏解線的西側(cè)并行疏解線走行，再折向東南方向上跨既有邕北線，跨過邕北線后在既有邕北線右側(cè)走行，上跨迎賓大道、南珠大道及北海市的上海路后，在邕北線左側(cè)并行既有邕北線50.0 m 引入北海站 (YBK196 + 200)。線路全長 25.2 km，路基土石方 159.00萬m3，新建橋梁 3 座，橋隧比13.8%，征地面積 0.35 km2，工程投資 10.08 億元。

受新建貨物線的影響，既有邕北線的上跨道路立交橋及上跨人行天橋均需要改建，帶來較多的相關(guān)工程和重點工程，施工難度較大；線路引入北海市時，距離既有邕北線的線間距為 50.0 m，鐵路沿線的商用房屋、民用住宅拆遷面積較大，對北海市城市規(guī)劃造成一定影響。鑒于邕北線合浦—北海段既有線為雙線電氣化鐵路，并且北海規(guī)劃為旅游城市，北海港功能逐步弱化，港口功能已慢慢轉(zhuǎn)向為附近的鐵山港及欽州港，又由于北海站為盡頭式車站，貨物交接可以在合浦站統(tǒng)一完成，邕北線合浦—北海間客貨混跑對客貨運分離影響不大，因而邕北線合浦—北海段暫時維持客貨混跑現(xiàn)狀。

5 研究結(jié)論

鐵路擴能方案研究是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)根據(jù)近遠期客貨運量、既有鐵路標準、工程投資及經(jīng)濟效益合理性來確定擴能方案，除應(yīng)滿足鐵路自身的技術(shù)條件和發(fā)展要求外，還涉及到經(jīng)濟合理、與地方規(guī)劃統(tǒng)一、運量增長適應(yīng)性、充分利用既有線資源等內(nèi)容[6-7]。廣西沿海鐵路南寧—欽州—北海段擴能方案針對 3 段不同運量、不同既有標準的鐵路進行擴能方案研究，經(jīng)過綜合比選得出最佳方案：南防線采用近期單線、遠期增建二線的方案；欽北線欽州東—合浦段重開停運鐵路，采取電氣化擴能改造方案；邕北線合浦—北海段維持客貨混跑方案。擴能方案既能滿足近遠期運量需求，取得較好的運輸組織適應(yīng)性效果，又能獲得更好的經(jīng)濟效益和社會效益；同時符合地方遠期規(guī)劃，對廣西沿海鐵路客貨運分離影響較小，節(jié)約工程投資成本。隨著沿線政府對鐵路功能需求的不斷提高，將進一步研究新的擴能方案以達到經(jīng)濟效益及社會效益的最大化[8]。

[1]中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司.改建鐵路廣西沿海鐵路既有線南寧至欽州至北海擴能工程可行性研究：第一篇 (總說明書)[R].天津：中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司，2016.

[2]郝 瀛.鐵路選線設(shè)計[M].北京：中國鐵道出版社，1996.

[3]趙清為.鐵路工程技術(shù)手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1994.

[4]中華人民共和國鐵道部.鐵路線路設(shè)計規(guī)范：GB50090—2006[S].北京：中國計劃出版社，2006：7.

[5]中華人民共和國鐵道部.鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范：GB50091—2006[S].北京：中國計劃出版社，2006：10.

[6]張 翔.白泉鐵路走向方案研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2013，35(10)：48-51.ZHANG Xiang.Study on Program of Baiquan Railway Alignment[J].Railway Transport and Economy， 2013，35(10)：48-51.

[7]謝 樂.喀什—烏恰鐵路引入喀什鐵路地區(qū)接軌方案研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2018，40(3)：74-78.XIE Le.A Study on Kashgar-Ulugqat Railway Connection Plans in Kashgar Region[J].Railway Transport and Economy，2018，40(3)：74-78.

[8]張建鵬.廣西柳州官塘物流港鐵路專用線方案研究[J].鐵道貨運，2017，35(1)：35-40.ZHANG Jian-peng.Study on Program of Railway Industrial Siding in Liuzhou Cuantang Logistics Port in Guangxi[J].Railway Freight Transport，2017，35(1)：35-40.