武瓊 ,陳禮平 (中鐵工程設計咨詢集團有限公司太原設計院,山西 太原 030013)
南同蒲鐵路位于山西省中南部和陜西省境內(nèi),北起山西省太原樞紐榆次站,南至陜西省華山站,途經(jīng)山西省太原市、晉中市、臨汾市、運城市和陜西省渭南市,以侯馬樞紐為界,榆次至侯馬為北段,侯馬至華山為南段,正線全長498.4km,其中北段全長304.4km,南段全長194km。
南同蒲線在太原樞紐內(nèi)與石太線、太中銀線、北同蒲線、太焦線、石太客專、大西客專交匯,在侯馬樞紐與侯西線、侯月線交匯,在運城地區(qū)與蒙華通道交匯,向南跨黃河后連接隴海線。南段作為山西南北向主要鐵路運輸通道,也是溝通晉陜兩省的交通大動脈,在路網(wǎng)中具有非常重要的作用。
地理位置示意圖
目前南同蒲線除東鎮(zhèn)至華山段為單線外,其余路段全部為復線。2014年大西客專太原至西安段開通后,南同蒲線客運功能有所弱化。隨著社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展,優(yōu)化調(diào)整運輸結(jié)構(gòu),打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),促使公轉(zhuǎn)鐵運輸模式轉(zhuǎn)變,增加鐵路貨運量,實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展?;谀隙卧谕ǖ浪幍闹匾匚唬杆贁U大貨物運輸能力,在當前形勢下顯得較為緊迫。
見表1。
南同蒲線南段主要技術(shù)標準 表1
南同蒲鐵路為國家Ⅰ級干線鐵路,南段侯馬至東鎮(zhèn)段23.7km為雙線,余下170.3km為單線。既有線平面、縱斷面條件尚可,小半徑(400m~500m)、大坡度,段落相對集中(蒲州~華山)、速度較低。車站到發(fā)線有效長為850m系列。橋隧為20世紀30年代至60年代構(gòu)筑物,部分存在不同程度的病害,以黃河特大橋最為嚴重,自2001年5月17日起,該橋限速25km/h。南段采用GSM-R無線通信系統(tǒng)(風陵渡至華山段在建),行車指揮系統(tǒng)為TDCS,區(qū)間閉塞設備為64D繼電半自動閉塞。
侯馬至風陵渡段2017年完成電氣化改造,風陵渡至華山段2019年底實施完成電氣化改造(包含黃河特大橋換梁)。
2.3.1 既有線運營特征
2018年,區(qū)段內(nèi)上行最大貨流密度為1054萬t,通行客車10對/日。既有線路侯馬~風陵渡允許速度為90km/h,風陵渡~華山允許速度為85km/h,黃河特大橋正在逐步達速。
2.3.2 存在的主要薄弱環(huán)節(jié)
①運輸能力飽和、無法適應客、貨運量增長的需要。
隨著南同蒲線客貨流的增加,特別是蒙華通道建成后,南同蒲東鎮(zhèn)~店坡間線路能力受到極大的限制,其控制區(qū)間在東鎮(zhèn)~聞喜及水頭~半坡村間。
②牽引質(zhì)量與相鄰線不匹配,影響線路整體作用的發(fā)揮。
南同蒲線侯馬至華山段經(jīng)電氣化改造后,到發(fā)線有效長維持既有為850m系列,牽引質(zhì)量僅為4000t系列;而相鄰線南同蒲線榆次至侯馬段、侯月線、侯西線、在建的蒙華通道,牽引質(zhì)量均為5000t(蒙華部分 10000t),與相鄰線牽引質(zhì)量不匹配,而本線貨物主要來源于南同蒲線北段、侯西線等地,本線只有東鎮(zhèn)站有效長達1050m系列,可以組織開行5000t貨物列車,到達東鎮(zhèn)以南的運量勢必在侯馬北站減軸或在其他線路上欠軸運行,造成機車交路短、增加機車換掛次數(shù)、降低運營技術(shù)指標、降低運輸效率、增加運輸成本,不利于各線間的電力機車協(xié)調(diào)運用,實現(xiàn)長交路。牽引質(zhì)量與相鄰線不統(tǒng)一,不利于生產(chǎn)力布局調(diào)整。
區(qū)段貨流密度與客車對數(shù)匯總 表2
經(jīng)預測,本線區(qū)段貨流密度及客車開行對數(shù)見表2。
由表3可知,限制區(qū)間水頭~半坡村通過能力利用率將達118.1%,貨物輸送能力缺口達1367萬t,東鎮(zhèn)~聞喜、半坡村~安邑等多個區(qū)間也將出現(xiàn)輸送能力不足,遠期東鎮(zhèn)~店坡段僅安邑~運城能力可滿足,其余6個區(qū)間能力均不足。線路由北至南通過能力日趨緊張,運能不足的矛盾日益突出。本線作為貫通山西省南北鐵路的主要干線通道,其路網(wǎng)地位與標準、能力極不適應,上述狀況要從根本上解決,應盡快擴能,增加線路能力、通過能力及貨物輸送能力,從而解決運輸能力緊張的根本問題。
南同蒲鐵路屬路網(wǎng)干線,南段(侯馬~華山)具有隴海線與侯西線、蒙華通道與侯月線及與南同蒲北段連接線作用。主要功能除為蒙華通道集流外,還承擔晉中、晉南地區(qū)與西北、西南、西安及周圍地區(qū)的客貨交流,晉北、晉南地區(qū)與西北、中南及西南地區(qū)的客貨交流;集寧~二連地區(qū)至西南地區(qū)客貨物交流。
本段實施擴能改造,不僅能夠滿足本線客貨運量日益增長的需求,完善了路網(wǎng)牽引質(zhì)量布局,統(tǒng)一了牽引質(zhì)量;對促進國民經(jīng)濟快速發(fā)展,滿足南同蒲線貨運量增長需要,促使公轉(zhuǎn)鐵,打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),具有重要意義;同時,改善山西地區(qū)與華中、華南地區(qū),華北、華東地區(qū)與西南地區(qū)的貨物運輸通道條件,節(jié)約資源,實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
線路主要走行于運城盆地、中條山山前,跨越澮河、涑水河、鹽湖、黃河等,沿線經(jīng)過沖積平原、梁狀黃土丘陵、湖積平原、洪積傾斜平原、黃河河谷、黃土臺塬及白龍澗河河谷等地貌單元,地勢北部總的較為平坦,南部比較復雜,跌宕起伏,相對高差明顯,黃河河谷最低。
經(jīng)上述分析,本線存在的薄弱環(huán)節(jié)主要為東鎮(zhèn)~店坡段近遠期能力不足,東鎮(zhèn)~店坡~華山段牽引質(zhì)量與相鄰線不匹配,為解決上述問題,研究本線擴能方案。
①東鎮(zhèn)~店坡段復線1050改造
從滿足改建目標和統(tǒng)一牽引質(zhì)量的需要出發(fā),研究本線擴能方案。首先將東鎮(zhèn)至店坡段到發(fā)線延長至1050m,改造后,近期東鎮(zhèn)~店坡段仍有東鎮(zhèn)~聞喜、水頭~半坡村兩個區(qū)間能力不足,輸送能力缺口167萬t、457萬t;遠期輸送能力缺口更大。因此,宜在1050改造基礎上,對東鎮(zhèn)~店坡段增建復線。
②店坡~華山段部分車站1050改造
店坡~華山段能力可滿足近遠期運輸需求,但本線貨物主要來源于南同蒲線北段、侯西線等地,到達店坡以南的運量勢必在侯馬北站、運城減軸或在其他線路上欠軸運行,降低運輸效率、浪費機力。因此店坡以南有必要進行1050改造,結(jié)合本線運量特點、能力利用情況,綜合分析店坡以南各站,宜將孫常站、永濟、風陵渡等3站進行到發(fā)線1050延長改造。
既有能力近遠期適應情況表 表3
建議本線2021年開工建設,2023年改擴建完工,以滿足通道內(nèi)日益增長的貨運需求。
經(jīng)估算,南同蒲線南段擴能改造投資約20億元,項目投資財務內(nèi)部收益率稅后6.38%,本項目財務評價為可行;本項目經(jīng)濟內(nèi)部收益率(EIRR)為13.75%,國民經(jīng)濟評價主要指標較好,國民經(jīng)濟評價可行。
綜上所述,南同蒲鐵路南段采用東鎮(zhèn)至店坡段復線、部分車站1050m改造的擴能方案是可行的,完善了路網(wǎng)布局建設,規(guī)模適中,具有較好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益,擴能改造是必要的。