張國(guó)虎

(中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線路站場(chǎng)設(shè)計(jì)院，天津 300308)

濱州北海石化工業(yè)園是山東省濱州市北海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域，園區(qū)內(nèi)擁有多家大型企業(yè)，貨物運(yùn)輸量較大，且以煤炭、金屬礦石、化工品等大宗產(chǎn)品為主，目前園區(qū)內(nèi)貨物主要依靠公路運(yùn)輸，公路運(yùn)輸存在嚴(yán)重的大氣污染問(wèn)題。根據(jù)國(guó)務(wù)院《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》(國(guó)發(fā)[2018] 22號(hào))、生態(tài)環(huán)境部《京津冀大氣污染防治強(qiáng)化措施(2016—2017年)》(環(huán)大氣[2016] 80號(hào))和《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案》實(shí)施細(xì)則等相關(guān)文件，以及山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重大工程安排部署要求，加快建設(shè)綠色、環(huán)保、高效的貨物運(yùn)輸體系的形勢(shì)尤顯迫切。北海石化工業(yè)園貨物運(yùn)輸通道的建設(shè)是對(duì)國(guó)家、京津冀地區(qū)及山東省環(huán)境保護(hù)政策的積極響應(yīng)，同時(shí)也是北海經(jīng)濟(jì)區(qū)節(jié)約能源、防止污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，在滿足工業(yè)園貨物運(yùn)輸需要的同時(shí)，可以促進(jìn)北海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)貨物交流，改善經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)投資環(huán)境，提升經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)招商引資能力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 濱州北海石化工業(yè)園貨運(yùn)通道方案影響因素分析

1.1 現(xiàn)狀分析

石化工業(yè)園目前主要作為魏橋集團(tuán)新材料發(fā)展基地，魏橋集團(tuán)貨物運(yùn)輸主要以煤炭和鋁礬土為主。其中，煤炭經(jīng)德大鐵路(黃河涯—大家洼)濱州站換掛機(jī)車(chē)后，經(jīng)濱港鐵路(小營(yíng)—濱州港)運(yùn)輸至東風(fēng)港站；鋁礬土在濱州港上水后組織小運(yùn)轉(zhuǎn)列車(chē)，經(jīng)濱港鐵路運(yùn)輸至東風(fēng)港站。貨物在東風(fēng)港站貨場(chǎng)裝車(chē)后經(jīng)公路運(yùn)輸至廠區(qū)。石化工業(yè)園貨運(yùn)通道主要承擔(dān)園區(qū)內(nèi)魏橋集團(tuán)新材料發(fā)展基地的貨物運(yùn)輸，考慮到新材料發(fā)展基地內(nèi)大功率熱電機(jī)組工程對(duì)煤炭和鋁礬土運(yùn)輸需求日益增大，對(duì)石化工業(yè)園貨運(yùn)需求分析預(yù)測(cè)，其到達(dá)煤炭近期(2030年)為360萬(wàn)t，遠(yuǎn)期(2040年)為360萬(wàn)t；到達(dá)鋁礬土近期(2030年)300萬(wàn)t，遠(yuǎn)期(2040年) 300萬(wàn)t。盡管如此，仍然存在以下問(wèn)題。

（1）貨物堆場(chǎng)土地利用問(wèn)題。目前，煤炭和鋁礬土等貨物主要在東風(fēng)港站貨場(chǎng)堆場(chǎng)集散[1]，隨著運(yùn)量的增加，就需要建設(shè)更大規(guī)模的貨物堆場(chǎng)，由于東風(fēng)港站臨近海洋用地，占用海洋用地將與國(guó)家海洋用地開(kāi)發(fā)政策不符。同時(shí)由于貨物露天堆放，對(duì)周邊環(huán)境和水土造成一定污染。

（2）公路運(yùn)輸與環(huán)保政策不符。目前貨物主要依靠公路運(yùn)輸，但公路運(yùn)輸存在嚴(yán)重的大氣污染問(wèn)題?！毒┙蚣郊爸苓叺貐^(qū)2017年大氣污染防治工作方案》實(shí)施細(xì)則對(duì)園區(qū)的發(fā)展規(guī)劃明確提出：嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車(chē)排放，重點(diǎn)篩查柴油貨車(chē)和高排放汽油車(chē)。隨著環(huán)保治理措施的實(shí)施，公路運(yùn)輸受到嚴(yán)格限制。

（3）汽車(chē)運(yùn)輸連續(xù)性差。汽車(chē)運(yùn)輸雖然機(jī)動(dòng)靈活，但因其運(yùn)輸能力小，裝卸車(chē)過(guò)程耗時(shí)耗力，且易受天氣情況和道路狀況影響，隨著遠(yuǎn)期運(yùn)量的增加，將無(wú)法滿足貨物的連續(xù)運(yùn)輸。

1.2 影響因素分析

（1）地形地貌。線路所經(jīng)區(qū)域內(nèi)宏觀地貌單元為濱海平原，地形相對(duì)平坦，河流發(fā)育，溝渠密布，沿線分布有大量鹽田，局部為鹽漬化荒地、水塘?？傮w而言，工程所處環(huán)境簡(jiǎn)單，地形對(duì)工程限制較小。

（2）工程地質(zhì)條件。沿線以第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積層、第四系上更新統(tǒng)海陸交互相沉積層為主，局部表覆第四系全新統(tǒng)人工堆積層。工程所在區(qū)域構(gòu)造環(huán)境在大地構(gòu)造上位于華北斷坳區(qū)內(nèi)的滄縣臺(tái)拱以及濟(jì)陽(yáng)坳陷兩大三級(jí)構(gòu)造單元的交匯地帶。由于構(gòu)造隱伏較深，對(duì)工程影響不明顯。沿線不良地質(zhì)作用主要為地面沉降及地震液化，而且存在填土、軟土、鹽漬土等特殊土，施工時(shí)需注意進(jìn)行地基處理?？傊趨^(qū)域工程地質(zhì)條件一般，無(wú)控制方案的活動(dòng)構(gòu)造和重大不良地質(zhì)作用。

（3）水文地質(zhì)條件。區(qū)域內(nèi)水網(wǎng)密布，地下水主要為第四系孔隙潛水，局部具微承壓性。地表水和地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具硫酸鹽、鎂鹽及氯鹽侵蝕性，水位以上環(huán)境土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具硫酸鹽和氯鹽侵蝕性。工程建設(shè)時(shí)需注意地表水排水問(wèn)題，以防引起水害，同時(shí)注意保護(hù)地方水利設(shè)施，以防堵塞地表徑流而引起水害，并做好路基的防護(hù)和基底處理。

（4）工業(yè)園區(qū)規(guī)劃。貨運(yùn)通道起點(diǎn)位于濱港鐵路東風(fēng)港站，終點(diǎn)位于濱港鐵路西側(cè)的魏橋集團(tuán)廠區(qū)，東風(fēng)港站與廠區(qū)之間為石化工業(yè)園區(qū)規(guī)劃。貨運(yùn)通道起點(diǎn)、終點(diǎn)應(yīng)分別與東風(fēng)港站貨場(chǎng)、魏橋集團(tuán)廠區(qū)合理配套銜接。同時(shí)，貨運(yùn)通道選線時(shí)需盡量減小對(duì)規(guī)劃園區(qū)的切割，與園區(qū)內(nèi)規(guī)劃道路交叉時(shí)需合理選擇跨越位置、跨越角度及跨越方式。

（5）環(huán)境保護(hù)。隨著環(huán)保治理措施的實(shí)施，公路運(yùn)輸受到嚴(yán)格限制。工業(yè)園區(qū)必須發(fā)展更加綠色環(huán)保、成本較低的貨物運(yùn)輸體系。運(yùn)輸方式的選擇需以節(jié)約能源、防止污染為出發(fā)點(diǎn)，符合國(guó)家、京津冀地區(qū)及山東省環(huán)境保護(hù)相關(guān)政策的要求。

（6）經(jīng)濟(jì)。運(yùn)輸通道應(yīng)在多方案比選的基礎(chǔ)上選擇最優(yōu)的路線方案[2]，路線在保證滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下應(yīng)盡量順直，做到工程量小、造價(jià)低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省。運(yùn)輸方式在滿足運(yùn)量、環(huán)保等要求的前提下應(yīng)盡量節(jié)省投資，經(jīng)濟(jì)合理。

2 濱州北海石化工業(yè)園貨物運(yùn)輸通道方案研究

為積極響應(yīng)新形勢(shì)下環(huán)保政策提出的調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，發(fā)展綠色交通體系的重要指示，解決目前工業(yè)園貨運(yùn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，結(jié)合貨運(yùn)通道功能定位、運(yùn)量預(yù)測(cè)及接軌站與廠區(qū)的相對(duì)位置，綜合考慮影響貨運(yùn)通道方案的重要因素，從運(yùn)輸方式的選擇及線路走向[3]角度研究了管帶運(yùn)輸[4-5]方案和鐵路專(zhuān)用線[6]方案。其中管帶運(yùn)輸分別研究北側(cè)進(jìn)廠方案和東側(cè)進(jìn)廠方案，鐵路專(zhuān)用線分別研究東風(fēng)港站北側(cè)接軌方案和南側(cè)接軌方案。線路方案平面圖如圖1所示。

圖1 ?線路方案平面圖Fig.1 Route plan

2.1 管帶運(yùn)輸方案

管帶運(yùn)輸可以與東風(fēng)港站貨場(chǎng)翻車(chē)機(jī)合理銜接，貨物無(wú)需大規(guī)模堆放，避免了對(duì)周邊環(huán)境造成污染，同時(shí)貨物可以通過(guò)管帶進(jìn)行連續(xù)運(yùn)輸，極大地提高了運(yùn)輸效率。通過(guò)確定合理的管帶類(lèi)型、管徑、帶速等工藝參數(shù)，管帶可滿足不同的運(yùn)量需求，加之管帶具有較好的環(huán)保功能，可以有效解決目前魏橋集團(tuán)廠區(qū)貨運(yùn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題。

常用的帶式輸送系統(tǒng)有普通帶式輸送機(jī)[4]和圓管帶式輸送機(jī)[5]。普通帶式輸送機(jī)輸送能力強(qiáng)，輸送距離遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于維護(hù)，能方便地實(shí)行程序化控制和自動(dòng)化操作，但物流運(yùn)輸敞露，對(duì)環(huán)境有一定影響。圓管帶式輸送機(jī)可進(jìn)行水平、垂直及曲線運(yùn)行，轉(zhuǎn)彎處無(wú)轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，在工藝布置上可沿地形靈活布置，物料在輸送過(guò)程中完全封閉，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)塵搬運(yùn)，既減少物料對(duì)環(huán)境的污染，也不受外界因素影響，有極好的環(huán)保功能。從減少環(huán)境污染的角度考慮，選擇使用圓管帶式輸送機(jī)。管帶各區(qū)段圖如圖2所示。

管帶運(yùn)輸線路的選擇是一項(xiàng)比較復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作[7]，與現(xiàn)場(chǎng)條件等諸多因素相關(guān)，需要結(jié)合現(xiàn)有地形和建筑物障礙，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、規(guī)劃、環(huán)保等角度綜合比較后確定最優(yōu)的線路方案。管帶線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選取需考慮與管帶工藝相匹配，選線時(shí)需結(jié)合管帶工藝要求，根據(jù)管帶類(lèi)型、管徑等工藝參數(shù)，確定合理的管帶選線原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)管帶在進(jìn)入魏橋集團(tuán)廠區(qū)方向的不同，研究北側(cè)進(jìn)廠方案和東側(cè)進(jìn)廠方案。

圖2 ?管帶各區(qū)段圖Fig.2 Each section of the pipe belt

（1）管帶北側(cè)進(jìn)廠方案。線路自東風(fēng)港站貨場(chǎng)引出，以管帶高架橋型式向西走行，跨濱港鐵路及規(guī)劃園區(qū)道路后至廠區(qū)北側(cè)，后折向南沿廠區(qū)內(nèi)道路走行至南部煤炭堆場(chǎng)。其中，管帶長(zhǎng)6.59 km，投資估算41 311.67萬(wàn)元。

（2）管帶東側(cè)進(jìn)廠方案。線路自東風(fēng)港站貨場(chǎng)引出，以管帶高架橋型式向西穿越規(guī)劃園區(qū)，至廠區(qū)東側(cè)鋁礬土堆場(chǎng)，設(shè)中間轉(zhuǎn)運(yùn)站后折向南沿廠區(qū)內(nèi)道路走行至南部煤炭堆場(chǎng)。其中，管帶長(zhǎng)5.751 km，投資估算39 691.23萬(wàn)元。

2.2 鐵路專(zhuān)用線方案

鐵路專(zhuān)用線在東風(fēng)港站接軌，貨物車(chē)輛在東風(fēng)港站進(jìn)行調(diào)車(chē)作業(yè)后，可直達(dá)魏橋集團(tuán)廠區(qū)，其運(yùn)量可以通過(guò)調(diào)整列車(chē)對(duì)數(shù)來(lái)滿足，相比于公路，鐵路在安全、快捷、節(jié)能、環(huán)保上具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)。鐵路專(zhuān)用線不僅能有效解決目前魏橋集團(tuán)廠區(qū)貨運(yùn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，還是對(duì)國(guó)務(wù)院《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》提出的“公轉(zhuǎn)鐵”政策的積極響應(yīng)。根據(jù)鐵路專(zhuān)用線在東風(fēng)港站接軌方向的不同，研究鐵路專(zhuān)用線北側(cè)接軌方案和南側(cè)接軌方案。

（1）鐵路專(zhuān)用線北側(cè)接軌方案。鐵路專(zhuān)用線自東風(fēng)港站北端接軌，向北并行濱港鐵路行進(jìn)，線路穿過(guò)海岸線之后通過(guò)回頭曲線由北轉(zhuǎn)向西南，上跨緯二十六路后向西走行至廠區(qū)北側(cè)設(shè)站。其中，鐵路專(zhuān)用線長(zhǎng)6.298 km，另設(shè)廠區(qū)車(chē)站通往煤炭堆場(chǎng)的管帶2.968 km，投資估算56 013.4萬(wàn)元。

（2）鐵路專(zhuān)用線南側(cè)接軌方案。線路自東風(fēng)港站南端接軌，向南引出后通過(guò)回頭曲線由南轉(zhuǎn)向北，至緯二十六路后折向西，并行緯二十六路走行至廠區(qū)北側(cè)設(shè)站。其中，鐵路專(zhuān)用線長(zhǎng)6.4 km，另設(shè)廠區(qū)車(chē)站通往煤炭堆場(chǎng)的管帶2.968 km，投資估算55 384.5萬(wàn)元。

2.3 方案比選

管帶運(yùn)輸方案和鐵路專(zhuān)用線方案均滿足工業(yè)園區(qū)近、遠(yuǎn)期貨物運(yùn)輸需求，均符合環(huán)保要求，可以有效解決目前魏橋集團(tuán)產(chǎn)區(qū)貨物運(yùn)輸存在的問(wèn)題。方案優(yōu)缺點(diǎn)分析如表1所示。進(jìn)一步對(duì)以上4個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[8]可知，管帶方案雖然存在運(yùn)輸品類(lèi)較單一的缺點(diǎn)，但其相比于鐵路專(zhuān)用線方案具有工程投資較省、運(yùn)輸效率高、對(duì)地基基礎(chǔ)要求較低、工程實(shí)施容易等優(yōu)點(diǎn)。管帶北側(cè)進(jìn)廠方案相比于管帶東側(cè)進(jìn)廠方案工程投資相差不大，且運(yùn)輸效率相對(duì)較高、對(duì)周邊規(guī)劃影響小。因此，研究推薦管帶北側(cè)進(jìn)廠方案。管帶在東風(fēng)港站通過(guò)翻車(chē)機(jī)作業(yè)與濱港鐵路相接，形成一種鐵路和管帶系統(tǒng)聯(lián)運(yùn)的新型運(yùn)輸方式。

3 結(jié)束語(yǔ)

表1 ?方案優(yōu)缺點(diǎn)分析Tab.1 Analysis of advantages and disadvantages of schemes

濱州北海石化工業(yè)園貨運(yùn)通道方案的選擇需要通過(guò)對(duì)不同運(yùn)輸方式及路線方案的比較，從環(huán)境保護(hù)、運(yùn)量分析、工程投資及地方規(guī)劃等方面進(jìn)行綜合分析[9]，并遵循經(jīng)濟(jì)合理、線路順直、環(huán)境保護(hù)、與規(guī)劃相結(jié)合等原則。管帶運(yùn)輸通道實(shí)施后，魏橋集團(tuán)新材料發(fā)展基地的貨物輸送由公路汽運(yùn)改為鐵路和管帶系統(tǒng)聯(lián)運(yùn)。作為一種新型的運(yùn)輸方式，順應(yīng)了新形勢(shì)下的環(huán)保政策和發(fā)展要求，一方面可以有效減輕山東省和京津冀地區(qū)的環(huán)境污染，改善北海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的環(huán)境，提升園區(qū)招商引資能力，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展；另一方面為山東省內(nèi)建設(shè)綠色、環(huán)保、高效的貨物運(yùn)輸體系提供實(shí)踐支持，為新形勢(shì)下工業(yè)園區(qū)貨物運(yùn)輸方式提供借鑒。