新建平?jīng)鲋翍c陽鐵路引入慶陽地區(qū)方案研究

張治偉

( 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)

平?jīng)鲋翍c陽鐵路(平慶鐵路)是國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中蘭州—定西—平?jīng)觥獞c陽—黃陵(延安)鐵路的重要組成部分,將推動(dòng)隴東地區(qū)加速融入關(guān)中平原城市群和成渝經(jīng)濟(jì)圈[1]。該線主要承擔(dān)慶陽、平?jīng)雠c蘭州以及平?jīng)觥⒐淘c西安方向的旅客交流[2]。平慶鐵路研究年限初期為2030年,近期為2035年,遠(yuǎn)期為2040年,項(xiàng)目研究主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):客貨共線雙線, 速度目標(biāo)值200km/h,線路全長103.38km。沿線共設(shè)慶陽、鎮(zhèn)原、平?jīng)?個(gè)車站,均為新建中間站。

針對(duì)鐵路線路引入地區(qū)方案研究,許多學(xué)者進(jìn)行相關(guān)研究,蘇丹等認(rèn)為引入方案應(yīng)適應(yīng)地區(qū)城際交通需求,達(dá)到完善區(qū)域綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的目的[3];陳超提出鐵路引入地區(qū)方案應(yīng)統(tǒng)籌考慮地區(qū)鐵路車流特點(diǎn)和車站專業(yè)分工[4];成泉等認(rèn)為高鐵引入樞紐應(yīng)遵循通道順直、客運(yùn)深入市區(qū)、客貨分線的原則,引入線路盡量考慮接入既有站,充分利用既有線及相關(guān)設(shè)施,節(jié)省投資、方便管理[5];鄭鵬杰從運(yùn)輸組織、環(huán)境敏感點(diǎn)、城市規(guī)劃、工程投資等方面研究深茂鐵路引入中山地區(qū)方案[6];李衛(wèi)東認(rèn)為,應(yīng)從減低本線工程量、減少廢棄工程和車站遠(yuǎn)期發(fā)展等方面,綜合對(duì)比分析鐵路引入地區(qū)方案的利弊[7]。鑒于相關(guān)研究成果和工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),采用多層級(jí)分析比選的方法,對(duì)平慶鐵路引入慶陽地區(qū)方案進(jìn)行研究。

1 慶陽地區(qū)鐵路概況

1.1 既有鐵路概況

慶陽地區(qū)境內(nèi)目前僅有西安至平?jīng)鲨F路(西平鐵路),西平鐵路經(jīng)過慶陽市西南側(cè)的寧縣設(shè)長慶橋和寧縣南2處中間站,辦理客貨運(yùn)業(yè)務(wù)。西平鐵路示意如圖1所示。

圖1 慶陽鐵路地區(qū)概況示意

1.2 地區(qū)在建及規(guī)劃項(xiàng)目

(1)在建項(xiàng)目

慶陽地區(qū)在建鐵路有銀西鐵路(銀川—西安)。作為慶陽與西安、銀川之間的快速客運(yùn)通道,銀西鐵路設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值為250km/h,預(yù)留提速條件[8]。該線在慶陽市西側(cè)司官寨附近設(shè)慶陽站,車站西側(cè)及銀川端預(yù)留平慶鐵路引入條件。

(2)規(guī)劃項(xiàng)目

地區(qū)向西規(guī)劃蘭州—定西—平?jīng)觥獞c陽鐵路,該線以客運(yùn)為主,兼顧貨運(yùn),承擔(dān)慶陽與蘭州、定西、平?jīng)龅瘸鞘械目拓浗涣?兼顧地區(qū)東西方向的貨運(yùn)需求。地區(qū)向東規(guī)劃慶陽至黃陵(延安)鐵路線,該線以客運(yùn)為主,主要承擔(dān)慶陽地區(qū)向東的客運(yùn)交流。地區(qū)向南規(guī)劃慶陽—長慶橋鐵路,該線以貨運(yùn)為主,從慶陽站引出后向南于長慶橋與西平線接軌,承擔(dān)慶陽—西安方向的貨運(yùn)交流,兼顧慶陽與天水方向的客貨運(yùn)需求。

1.3 地區(qū)存在問題

(1)既有長慶橋和寧縣南2處車站均距慶陽市主城區(qū)較遠(yuǎn),服務(wù)慶陽地方條件較差。

(2)在建銀西鐵路使慶陽地區(qū)與銀川、西安方向的客運(yùn)需求基本得到滿足,但地區(qū)與蘭州、天水方向的客運(yùn)需求,以及貨運(yùn)需求未得到有效滿足。

2 慶陽城市總體規(guī)劃

慶陽市位于甘肅省東部,為市域政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,具有市域中心城市的職能。該市2019年市域人口228萬,其中城鎮(zhèn)人口91萬。

慶陽市按“兩軸、兩心、五區(qū)”的空間結(jié)構(gòu)格局發(fā)展,即以南北向的南北大街、世紀(jì)大道和東西向的真寧路為城市主要發(fā)展軸;把整個(gè)城區(qū)分為北城中心、南城中心;北城區(qū)、南城區(qū)、東部科教區(qū)、北部清潔工業(yè)區(qū)、南部董志工業(yè)區(qū)為功能區(qū)。慶陽市總體規(guī)劃見圖2。

圖2 慶陽市總體規(guī)劃

3 慶陽地區(qū)客貨量預(yù)測(cè)

3.1 客運(yùn)量

研究年度內(nèi),隨著銀西鐵路、慶陽至長慶橋、慶陽至黃陵、平?jīng)鲋翍c陽鐵路的引入,地區(qū)客運(yùn)量將有較大幅度增長,預(yù)測(cè)初、近、遠(yuǎn)期旅客列車總對(duì)數(shù)分別為87對(duì)/d、105對(duì)/ d和140對(duì)/ d。慶陽地區(qū)客運(yùn)預(yù)測(cè)量見表1。

表1 慶陽地區(qū)客運(yùn)預(yù)測(cè)量 對(duì)/d

3.2 貨運(yùn)量

研究年度內(nèi),隨著蘭州至慶陽鐵路、慶陽至長慶橋的引入,地區(qū)貨運(yùn)量將有較大幅度增長,但均為地方運(yùn)量。預(yù)測(cè)初、近、遠(yuǎn)期地區(qū)總貨運(yùn)量為102萬t、143萬t和217萬t。慶陽地區(qū)貨運(yùn)預(yù)測(cè)量見表2。

表2 慶陽地區(qū)貨運(yùn)預(yù)測(cè)量 萬t

通過對(duì)慶陽地區(qū)貨運(yùn)量預(yù)測(cè),慶陽地區(qū)貨物主要是滿足城市及周邊地區(qū)需求的生產(chǎn)生活物資。初、近、遠(yuǎn)期慶陽地區(qū)貨運(yùn)品類和預(yù)測(cè)量見表3。

表3 慶陽地區(qū)貨運(yùn)品類及預(yù)測(cè)量 萬t

3.3 客貨流特點(diǎn)

地區(qū)普速客車以始發(fā)終到為主,動(dòng)車以通過為主。始發(fā)終到以平?jīng)龊臀靼卜较驗(yàn)橹?通過車主要以銀川至西安、平?jīng)鲋咙S陵(延安)、平?jīng)鲋廖靼卜较驗(yàn)橹?。地區(qū)貨運(yùn)量均為地方貨流,地區(qū)到達(dá)及發(fā)送貨流以定西方向?yàn)橹鳌５貐^(qū)主要貨物為滿足城市及周邊地區(qū)生產(chǎn)生活所需的物資。

4 引入慶陽地區(qū)方案

慶陽站為慶陽地區(qū)主要客運(yùn)站,車站位于青蘭高速和銀西鐵路之間,城市規(guī)劃區(qū)西側(cè)。車站預(yù)留平慶鐵路引入條件,平慶鐵路引入慶陽站,集中辦理客運(yùn)作業(yè)。以下分層級(jí)對(duì)平慶鐵路引入慶陽站走向、貨運(yùn)系統(tǒng)布置、慶陽站布置方案進(jìn)行研究。

4.1 引入慶陽站走向方案

本線從鎮(zhèn)原站引出,沿茹河溯源而下至茹河河谷,跨交口河、蒲河,然后在董志塬面展線向東引入慶陽地區(qū)。根據(jù)地區(qū)內(nèi)既有鐵路現(xiàn)狀及規(guī)劃、地區(qū)客貨運(yùn)量特征,結(jié)合在建銀西鐵路及地形地質(zhì)條件等控制因素,研究自慶陽站南端咽喉引入(方案Ⅰ)和自慶陽站北端咽喉引入(方案Ⅱ)兩大方案。

(1)方案說明

① 自慶陽站南端咽喉引入(方案Ⅰ)

線路自茹河南岸鎮(zhèn)原站引出后一路沿茹河向東,繞避巴家咀水庫水源地及利源砂礦后于董志鎮(zhèn)孫家溝畔附近上跨青蘭高速,分上下行外包在建銀西鐵路慶陽站,于車站南端咽喉引入慶陽站,如圖3所示。

圖3 慶陽站南端咽喉引入方案示意

② 自慶陽站北端咽喉引入(方案Ⅱ)

線路自茹河南岸鎮(zhèn)原站引出后一路沿茹河向東,繞避巴家咀水庫水源地及利源砂礦后于后官寨鄉(xiāng)王家?guī)X村附近上跨青蘭高速,分上下行外包在建銀西鐵路慶陽站,于車站北端咽喉引入慶陽站,如圖4所示。

圖4 慶陽站北端咽喉引入方案示意

(2)方案比選

① 從運(yùn)輸組織角度分析

研究年度慶陽鐵路地區(qū)辦理通過客車,以銀川至西安、平?jīng)鲋廖靼卜较虻耐ㄟ^客車為主。方案Ⅰ:本線至西安方向,需在站內(nèi)折角運(yùn)行,運(yùn)行徑路曲折,同時(shí)列車占用慶陽站西安端咽喉時(shí)間長,造成車站西安端咽喉能力緊張、銀川端咽喉能力相對(duì)富余,站內(nèi)到發(fā)作業(yè)不均衡;方案Ⅱ:本線至西安方向可有效利用銀西鐵路慶陽站北端咽喉預(yù)留接軌條件,運(yùn)輸組織順暢。

② 從近遠(yuǎn)期工程銜接角度分析

根據(jù)客貨運(yùn)布局,地區(qū)規(guī)劃客站為慶陽站,主要貨站為慶陽南站。方案Ⅰ:從慶陽站和慶陽南站之間引入地區(qū),客貨運(yùn)站并列式布置,近遠(yuǎn)期工程銜接條件較差;方案Ⅱ:順列式布置,從慶陽站北端引入地區(qū),遠(yuǎn)期工程銜接條件較好。

③ 從客運(yùn)服務(wù)水平分析

方案Ⅰ:本線至西安方向的列車為折角車流。根據(jù)現(xiàn)行列車運(yùn)行圖,站內(nèi)折角行駛的動(dòng)車一般需停站18～23min[9],以完成旅客乘降和相關(guān)技術(shù)作業(yè),從而導(dǎo)致列車停站時(shí)間長,作業(yè)效率低,降低了客運(yùn)服務(wù)水平;方案Ⅱ:本線至西安方向,列車接入慶陽站可實(shí)現(xiàn)旅客快速乘降,通過列車時(shí)到時(shí)發(fā),作業(yè)效率高,客運(yùn)服務(wù)水平較優(yōu)。

④ 從后方通道分析

慶黃(延)鐵路作為本線的后方通道,該線經(jīng)黃陵方案利用銀西鐵路慶陽至寧縣段,從寧縣站引出向東布線于西延高鐵黃陵站接軌,相較于經(jīng)華池方案,該方案雖運(yùn)營里程長,但新建正線里程短,工程投資省;此外,經(jīng)黃陵方案沿途可經(jīng)過寧縣(人口56萬)、正寧縣(人口24萬)、宜君縣(人口10萬)、黃陵縣(人口14萬)、洛川縣(人口24萬)、富縣(人口16萬)、甘泉縣(人口9萬)至延安,途經(jīng)人口稠密區(qū)數(shù)量多,帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力強(qiáng)。因此,推薦慶黃(延)鐵路徑路方案。后方通道徑路比較如圖5所示。

圖5 慶陽至延安徑路比較示意

⑤從工程經(jīng)濟(jì)方面分析

方案Ⅰ:本線出慶陽站后受青蘭高速公路匝道的影響,在收費(fèi)站南側(cè)上跨高速公路后以18‰的坡度下塬,雖展線距離較小,但造成特大橋高度達(dá)150m;方案Ⅱ:本線出慶陽站后亦上跨高速公路,隧道內(nèi)展線距離相對(duì)較長,但橋高降低至100m[10]。方案Ⅰ:新建正線長19.80km,新建聯(lián)絡(luò)線長5.07km,靜態(tài)投資為27.91億元;方案Ⅱ:新建正線長26km,新建聯(lián)絡(luò)線長4.34km,靜態(tài)投資為35.21億元,較方案Ⅰ增加7.30億元。

經(jīng)綜合分析,方案Ⅰ運(yùn)輸作業(yè)效率低,客運(yùn)服務(wù)水平差;方案Ⅱ雖然線路總長較長,工程投資大,但是運(yùn)輸組織順暢,作業(yè)效率高,客運(yùn)服務(wù)水平較優(yōu)[11-12],故推薦方案Ⅱ。

4.2 貨運(yùn)系統(tǒng)布置方案

在明確平慶鐵路引入慶陽站走向基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究貨運(yùn)系統(tǒng)布置方案。

慶陽市西峰區(qū)城市規(guī)劃為東部生態(tài)景觀帶、南部董志工業(yè)區(qū)(含石化工業(yè)園區(qū)和肖金物流園區(qū))、北部清潔工業(yè)區(qū)和西部綠色交通帶。根據(jù)規(guī)劃和慶陽地區(qū)貨運(yùn)品類分析(見表3),慶陽地區(qū)貨運(yùn)站可選區(qū)域主要為西部和南部。車站選址可為與慶陽站合站設(shè)置、石化工業(yè)園區(qū)設(shè)站和肖金物流園設(shè)站。石化工業(yè)園四周被青蘭高速(東面)、平慶高速(南面)、省道S202(西面)、縣道X002(北面)包圍。受沿線地形條件、主要交通設(shè)施、工業(yè)園建筑物和本線線路走向等控制因素影響,石化工業(yè)園附近沒有合適站位。

因此,研究客貨分設(shè)站方案(方案Ⅱ-1)和客貨合設(shè)站方案(方案Ⅱ-2)兩大方案。貨場(chǎng)選址見圖6。

圖6 貨站選址方案示意

(1)方案說明

① 客貨分設(shè)站方案(方案Ⅱ-1)

線路自慶陽南站北端引出,沿銀西鐵路西側(cè)、青蘭高速東側(cè),沿塬面與銀西線并行至慶陽站,至本次比選終點(diǎn)C6K14+140,客貨分設(shè)站方案見圖7。

圖7 客貨分設(shè)站方案示意

②客貨合設(shè)站方案(方案Ⅱ-2)

在滿足貨運(yùn)作業(yè)量需求的基礎(chǔ)上,為縮短新建線路長度,研究在銀西鐵路慶陽站西側(cè)設(shè)慶陽站貨場(chǎng),客貨合設(shè)站方案見圖8。

圖8 客貨合設(shè)站方案示意

(2)方案比選

貨運(yùn)系統(tǒng)布置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見表4。

表4 貨運(yùn)系統(tǒng)布置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

由表4可知,雖然客貨分設(shè)站方案(方案Ⅱ-1)的部分工程能被未來建設(shè)的長慶線利用,但從近期工程投資來看,客貨合設(shè)站方案(方案Ⅱ-2)線路長度較客貨分設(shè)站方案(方案Ⅱ-1)短14.14km,靜態(tài)投資省17.68億元。此外,慶陽地區(qū)總貨運(yùn)量小、均為地方運(yùn)量、品類以輕快貨物為主,貨場(chǎng)作業(yè)品類較為單一、占地小,從工程經(jīng)濟(jì)性和滿足貨運(yùn)作業(yè)需求角度考慮[13-15],故推薦方案Ⅱ-2。

4.3 慶陽站布置方案

在明確平慶鐵路引入慶陽站走向、貨運(yùn)系統(tǒng)布置方案的基礎(chǔ)上,根據(jù)本線后方通道分析結(jié)論,結(jié)合銀西鐵路慶陽站平面布置以及預(yù)留工程條件,進(jìn)一步研究本線引入慶陽站平面布置方案。

(1)方案說明

① 慶陽站并場(chǎng)布置方案(方案Ⅱ-2-1)

本線自慶陽站對(duì)側(cè)按預(yù)留位置并場(chǎng)引入車站,引入后新建平慶場(chǎng),承擔(dān)本線普速客車和貨物列車以及本線始發(fā)動(dòng)車作業(yè)。為滿足本線與西安方向和延安方向的客運(yùn)交流,設(shè)跨線客車聯(lián)絡(luò)線,考慮到銀西場(chǎng)西安端咽喉最外方道岔外63m處為長4.6km的慶陽南特大橋,西安端設(shè)聯(lián)絡(luò)線工程艱巨、投資大;故推薦在銀川端咽喉設(shè)置跨線客車聯(lián)絡(luò)線。

慶陽站銀西場(chǎng)規(guī)模為3臺(tái)7線(預(yù)留1臺(tái)2線),西側(cè)的平慶場(chǎng)設(shè)到發(fā)線7條(含正線2條),有效長度650m,450m×12m×1.25m島式站臺(tái)2座。車站西安端咽喉設(shè)牽出線1條,有效長550m;并于G22青蘭高速東側(cè)設(shè)慶陽貨場(chǎng)1處。

②慶陽站合場(chǎng)布置方案(方案Ⅱ-2-2)

本線外包引入慶陽車站銀西場(chǎng),利用銀西場(chǎng)預(yù)留工程條件接軌。

慶陽車站增設(shè)到發(fā)線3條,有效長度650m,450m×12.0m×1.25m島式旅客站臺(tái)1座。其中客車到發(fā)線2條,貨車到發(fā)線1條,貨車到發(fā)線滿足超限貨物列車作業(yè)需要。車站西安端咽喉設(shè)牽出線1條,有效長550m。車站到發(fā)場(chǎng)與G22青蘭高速之間設(shè)慶陽貨場(chǎng)1處。到發(fā)場(chǎng)與貨場(chǎng)之間預(yù)留長慶場(chǎng)。

(2)方案比選

慶陽車站兩方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見表5。

表5 慶陽站布置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

由表5可知,相較于并場(chǎng)方案(Ⅱ-2-1),合場(chǎng)方案(Ⅱ-2-2)可充分利用銀西場(chǎng)預(yù)留工程與車站客運(yùn)設(shè)施,客運(yùn)服務(wù)水平優(yōu),車站規(guī)模小、工程投資較省,遠(yuǎn)期預(yù)留工程對(duì)車站無影響,遠(yuǎn)期規(guī)劃慶黃(延)線也可充分利用既有銀西通道,故推薦方案Ⅱ-2-2。

4.4 慶陽鐵路地區(qū)總圖方案

根據(jù)以上研究,建議的慶陽鐵路地區(qū)總圖方案如下。

總圖格局:研究年度內(nèi)慶陽地區(qū)銜接銀川至西安、西安至平?jīng)?、長慶橋至慶陽、慶陽至黃陵、蘭州至慶陽4個(gè)方向5條鐵路,鐵路地區(qū)呈客貨順列布置的格局。

客運(yùn)系統(tǒng):在建銀西鐵路慶陽站為地區(qū)主要客運(yùn)站,規(guī)劃蘭州至慶陽鐵路引入慶陽站,集中辦理客運(yùn)作業(yè)。

貨運(yùn)系統(tǒng):近期地區(qū)貨運(yùn)及技術(shù)作業(yè)集中在慶陽站辦理,規(guī)劃慶陽南貨運(yùn)站為地區(qū)主要貨運(yùn)站,承擔(dān)地區(qū)長大笨重和散堆裝貨物,慶陽站貨場(chǎng)調(diào)整為以服務(wù)城市為主的貨場(chǎng),承擔(dān)日用品和高附加值貨物。

干線及聯(lián)絡(luò)線:銀西鐵路及慶陽至長慶橋鐵路從城市西側(cè)南北穿過地區(qū),其中慶陽至長慶橋鐵路從慶陽站引出,向南下董志塬,南端于西平線長慶橋站接軌,滿足地區(qū)貨物外運(yùn)需求;慶陽至黃陵鐵路慶陽至寧縣段利用銀西鐵路,正線從銀西鐵路寧縣站西安端引出向東布線于西延高鐵黃陵站接軌;蘭州至慶陽鐵路從鐵路地區(qū)西側(cè)偏北方向引入,引入慶陽站。

5 結(jié)論

平慶鐵路作為隴東地區(qū)區(qū)域間快速便捷的客運(yùn)通道,能夠促進(jìn)地區(qū)旅游等產(chǎn)業(yè)開發(fā),加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。本線引入慶陽地區(qū)方案研究充分考慮慶陽地區(qū)的總體格局,結(jié)合地區(qū)客貨需求、地形特點(diǎn)、后方通道、工程經(jīng)濟(jì)、帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)等方面,從平慶鐵路引入慶陽站走向、貨運(yùn)系統(tǒng)布置、慶陽車站布置方案3個(gè)層級(jí)進(jìn)行論述,推薦的平慶鐵路自慶陽站北端咽喉引入、客貨合站和慶陽站合場(chǎng)布置方案運(yùn)輸組織靈活,工程投資節(jié)省,后方通道銜接順暢,符合地區(qū)城市發(fā)展規(guī)劃。