包銀高速鐵路引入烏海地區(qū)方案研究

蓋曉野

GAI Xiaoye

（中國鐵路設(shè)計集團有限公司 線路站場樞紐設(shè)計研究院，天津 300142）

(Track, Station Yard and Terminal Design Department, China Railway Design Cooperation, Tianjin 300142, China)

0 引言

包銀高速鐵路(包頭—銀川)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)境內(nèi),基本沿既有包蘭鐵路(包頭—蘭州)通道新建雙線,東起包蘭鐵路包頭站,經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭、巴彥淖爾、鄂爾多斯、烏海市,寧夏回族自治區(qū)石嘴山、銀川市,引入在建銀西高速鐵路(西安北—銀川)銀川站,線路分別于巴彥淖爾市磴口縣和烏海市海南區(qū)2次跨越黃河[1]。包銀高速鐵路東端與集包鐵路(集寧—包頭)呼和浩特—包頭段相連,利用在建呼張高速鐵路(呼和浩特—張家口)、京張高速鐵路(北京—張家口)抵達北京,西端與在建的銀西高速鐵路(銀川—西安)、銀蘭高速鐵路(銀川—蘭州)相連,是國家高速鐵路網(wǎng)中京呼銀蘭通道的組成部分[2]。烏海地區(qū)是包銀高速鐵路沿線的重要節(jié)點之一,引入地區(qū)方案直接影響線路整體走向、功能和點線能力協(xié)調(diào)[3],通過研究包銀高速鐵路引入烏海地區(qū)方案,以達到烏海地區(qū)鐵路布局合理的目的。

1 概況

1.1 烏海地區(qū)既有鐵路現(xiàn)狀

烏海地區(qū)處于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯、烏海市及寧夏回族自治區(qū)石嘴山市交接處,包蘭鐵路南北向穿越烏海地區(qū),黃公鐵路(黃白茨—公烏素)、海拉鐵路(烏?！購R)、東烏鐵路(烏蘭木倫—公烏素)、烏吉鐵路(烏海西—吉蘭泰鹽池)等引入該地區(qū),形成環(huán)形放射狀地區(qū)鐵路格局,其中包蘭鐵路為I級雙線電氣化鐵路、黃公鐵路和海拉鐵路為III級單線非電氣化鐵路,東烏鐵路為I級單線電氣化鐵路,烏吉鐵路為III級單線非電氣化鐵路。此外,烏海地區(qū)內(nèi)規(guī)劃新建烏海北貨場工程、東烏鐵路(海勒斯壕—棋盤井)擴能改造工程。

烏海地區(qū)內(nèi)烏海站、烏海西站為地區(qū)客運站、主要技術(shù)作業(yè)站和貨運站,烏海北站為地區(qū)主要貨運站。其中烏海站辦理客、貨列車的到發(fā)、通過及專用線、貨場的取送車作業(yè),承擔(dān)海拉鐵路和黃公鐵路的列車解編作業(yè)；烏海西站為地區(qū)客運始發(fā)站,辦理客貨列車的到發(fā)、通過及專用線、貨場的取送車作業(yè),承擔(dān)烏吉線的列車解編作業(yè)。烏海地區(qū)既有鐵路平面布置如圖1所示。

圖1 烏海地區(qū)既有鐵路平面布置圖Fig.1 Existing railways in Wuhai area

1.2 烏海地區(qū)鐵路客運量預(yù)測

2017年烏海地區(qū)開行普速旅客列車17對/d,其中包括包頭—蘭州方向通過旅客列車10對/d,包頭方向始發(fā)終到旅客列車7對/d。烏海地區(qū)客流特點為通過旅客列車數(shù)量大于始發(fā)終到旅客列車數(shù)量,通過旅客列車約占58.8%。

隨著包銀高速鐵路的引入,高速旅客列車大幅度增加,預(yù)測研究年度內(nèi)近期(2030年)、遠期(2040年)地區(qū)旅客列車總對數(shù)分別為64對/d、75對/d,其中動車組列車近期為54對/d (始發(fā)終到列車17對/d,通過列車37對/d),遠期為68對/d (始發(fā)終到列車22對/d,通過列車46對/d),動車組以通過為主,主要為包頭—銀川方向；普速旅客列車近期為10對/d(始發(fā)終到列車4對/d,通過列車6對/d),遠期為7對/d(始發(fā)終到列車3對/d,通過列車4對/d),烏海地區(qū)客流特點為通過列車遠大約始發(fā)終到列車,近、遠期通過列車占總對數(shù)的51.7%和50.9%。烏海地區(qū)鐵路客運作業(yè)量預(yù)測如表1所示。

表1 烏海地區(qū)鐵路客運作業(yè)量預(yù)測 對/dTab.1 Forecast of railway passenger traf fi c in Wuhai Area

2 包銀高速鐵路引入烏海地區(qū)方案研究

結(jié)合烏海地區(qū)既有鐵路設(shè)施鐵路現(xiàn)狀,圍繞包銀高速鐵路線路走向、客站布局等因素研究包銀高速鐵路引入烏海地區(qū)方案及主要客運站方案,比選確定引入地區(qū)方案及主要客運站方案[4]。

2.1 引入地區(qū)方案比選

2.1.1 引入地區(qū)方案

烏海市由北至南分別為烏海海勃灣區(qū)、烏達區(qū)及海南區(qū),海勃灣區(qū)距烏達區(qū)與海南區(qū)距離均約30 km,烏達區(qū)距海南區(qū)距離約18 km。根據(jù)烏海市城市規(guī)劃,包銀高速鐵路要引入既有烏海站,滿足城市主城區(qū)海勃灣區(qū)旅客出行需求,烏海站距離惠農(nóng)南站約65 km,惠農(nóng)南站為中間站,設(shè)3臺7線。為滿足烏達區(qū)及海南區(qū)旅客出行及運輸組織要求,中間應(yīng)增設(shè)車站,可能的站址有既有烏海西站、海南區(qū)如意俊安物流園處新設(shè)烏海南站。圍繞烏海地區(qū)南部站位,結(jié)合烏?！蒉r(nóng)站線路方案,研究經(jīng)烏海引入如意俊安物流園新設(shè)烏海南站(方案Ⅰ)、經(jīng)烏海引入烏海西站(方案Ⅱ) 2個方案。引入烏海地區(qū)方案示意圖如圖2所示。

圖2 引入烏海地區(qū)方案示意圖Fig.2 Scheme of linking to Wuhai area

（1）經(jīng)烏海引入如意俊安物流園新設(shè)烏海南站方案(方案Ⅰ)。線路由地區(qū)北側(cè)并行包蘭鐵路東側(cè)引入,經(jīng)烏海站后沿既有包蘭鐵路東側(cè)南行,至甘德爾山上跨秦漢長城,以11.8 km長隧道穿過甘德爾山,上跨黃公鐵路、烏達—海南快速路、秦漢長城南行至如意俊安物流園西南側(cè)設(shè)烏海南站,出站后于頭道坎村附近跨越黃河,進入寧夏石嘴山惠農(nóng)區(qū),經(jīng)四合木自然保護區(qū)東側(cè),兩跨包蘭鐵路后引入新設(shè)惠農(nóng)南站。烏海地區(qū)客運系統(tǒng)形成烏海、烏海西、烏海南“三站”格局。烏海站辦理高速旅客列車始發(fā)終到、通過及普速旅客列車通過作業(yè),烏海西站辦理普速旅客列車始發(fā)終到及通過作業(yè),烏海南站辦理高速旅客列車通過作業(yè)[5]。

（2）經(jīng)烏海引入烏海西站方案(方案Ⅱ)。線路由地區(qū)北側(cè)并行包蘭鐵路東側(cè)引入,經(jīng)烏海站后并行包蘭鐵路東側(cè)南行,于既有G110國道黃河橋北600 m跨越黃河,并行G110國道南行,上跨包蘭鐵路至其東側(cè)引入烏海西站,出站后繼續(xù)南行跨越包蘭鐵路后引入新設(shè)惠農(nóng)南站。烏海西站占用既有基本站臺及站房位置并站設(shè)置高速車場。烏海地區(qū)客運系統(tǒng)形成烏海站、烏海西站“兩站”格局。烏海站、烏海西站均辦理高速、普速旅客列車作業(yè),烏海站辦理高速旅客列車始發(fā)終到、通過及普速旅客列車通過作業(yè),烏海西站辦理高速旅客列車通過、普速旅客列車始發(fā)終到及通過作業(yè)[5]。

2.1.2 引入地區(qū)方案比選

（1）經(jīng)烏海引入如意俊安物流園新設(shè)烏海南站方案(方案Ⅰ)優(yōu)勢如下：烏海站位于海勃灣區(qū)、烏海西站位于海達區(qū)、烏海南站位于海南區(qū),可以兼顧烏海市三個城區(qū),與烏海市城市規(guī)劃結(jié)合較好；工程投資54.22億元,工程投資節(jié)省4.69億元；跨越黃河位置基本正交,且黃河水面較窄,黃河橋長約7.274 km,工程實施難度較小。缺點如下：烏海地區(qū)形成烏海站、烏海西站、烏海南站“三站格局”[6],客運布局相對分散,運營管理成本較大。

（2）經(jīng)烏海引入烏海西站方案(方案Ⅱ)優(yōu)勢如下：烏海地區(qū)形成烏海站、烏海西站“兩站格局”[6],客運布局相對集中,運營管理成本較小。缺點如下：線路出烏海站后沿既有鐵路通道引入烏海西站,于烏海西站東側(cè)并場設(shè)置高速車場,拆除烏海西站既有站房及鐵路生產(chǎn)房屋并還建,對鐵路既有線干擾較大；烏海站位于海勃灣區(qū),烏海西站位于海達區(qū),不能兼顧烏海市3個城區(qū),與城市規(guī)劃結(jié)合較差；工程投資58.91億元,較方案Ⅱ高4.69億元,工程投資高；黃河橋位于冰凌長發(fā)區(qū)的海勃灣庫區(qū)中段,主河槽流路需長期調(diào)整,黃河大橋長約14.383 km,工程實施難度較大。

綜上所述,方案Ⅱ引入烏海西站,方便海達區(qū)旅客出行,但工程投資較方案Ⅰ高6.38億元,需拆除既有烏海西站站房并還建,對既有鐵路運營干擾大,新建黃河橋較長14.4 km。方案Ⅱ線路順直,對既有鐵路運營無干擾,新設(shè)烏海南站滿足地方要求,車站位置符合地方規(guī)劃,可以兼顧烏達區(qū)和海南區(qū)的客流；新建黃河橋長7.3 km。因此,推薦經(jīng)烏海引入如意俊安物流園新設(shè)烏海南站方案(方案Ⅰ)。

2.2 引入烏海站方案比選

2.2.1 引入烏海站方案提出

結(jié)合烏海市城市現(xiàn)狀及烏海站既有鐵路設(shè)施[7],從高速車場設(shè)在站房同側(cè)方案(方案Ⅰ)、高速車場設(shè)在站房對側(cè)方案(方案Ⅱ)、新建高速車場方案(方案Ⅲ) 3個方案來研究引入烏海站方案。

（1）高速車場設(shè)在站房同側(cè)方案(方案Ⅰ)。包銀高速鐵路沿既有包蘭鐵路東側(cè)引入烏海站,占用客貨運到發(fā)場及部分調(diào)車場位置新建客運車場(4臺9線),其中高速3臺7線、普速1臺2線。同時在烏海站西側(cè)直通車場還建到發(fā)線2條,改建直通車場兩端咽喉區(qū)。改建海拉鐵路由南側(cè)引入烏海站直通車場,改建南北外包線。于車站東南側(cè)還建機務(wù)段1處,于車站東北側(cè)新建綜合維修工區(qū)及存車場1處。結(jié)合烏海站現(xiàn)有貨運作業(yè)量情況及烏海站貨運業(yè)務(wù)萎縮趨勢,占用貨場不再還建,占用調(diào)車場調(diào)車線不再還建。改建后烏海站由西向東形成直通車場、調(diào)車場、客運車場一級三場站型,站房設(shè)于烏海站東側(cè)。高速車場設(shè)在站房同側(cè)方案示意圖如圖3所示。

圖3 高速車場設(shè)在站房同側(cè)方案示意圖Fig.3 High-speed depot on the same side of station building

（2）高速車場設(shè)在站房對側(cè)方案(方案Ⅱ)。包銀高速鐵路跨過包蘭鐵路至站房對側(cè),占用直通車場位置新建高速客運車場(3臺7線),在烏海站東側(cè)還建直通車場及普速客貨運車場,改建海拉線及貨場,車站西北側(cè)設(shè)綜合維修工區(qū)1處。改建南北外包線、改建南牽出線。烏海站由西向東分別為高速車場、調(diào)車場、客貨運車場,站房設(shè)于烏海站東側(cè)。包銀高速鐵路走行于既有包蘭鐵路西側(cè),建筑物密集,引起濱鐵佳園小區(qū)等高層住宅拆遷,難以實施；站房與高速客運車場間隔調(diào)車場,旅客走行距離長,乘車不便。因此,該方案不再深入研究。高速車場設(shè)在站房對側(cè)方案示意圖如圖4所示。

圖4 高速車場設(shè)在站房對側(cè)方案示意圖Fig.4 High-speed depot on the opposite side of station building

（3）新建高速車場方案(方案Ⅲ)。結(jié)合烏海市提出的在既有烏海站北部約4.3 km已經(jīng)開工建設(shè)的烏海客運樞紐站位置新建高速車場要求,研究新建高速車場方案。在烏海站北側(cè)既有線東側(cè)新建高速車場(3臺7線),高速車場西側(cè)預(yù)留普速車場(2臺4線),高速車場西南側(cè)設(shè)綜合維修工區(qū)1座。包銀高速鐵路由烏海站西側(cè)穿越烏海站,改建烏海站直通車場,直通車場向東平移14 m,占用調(diào)車場調(diào)車線1條。改建南北外包線,改建駝峰南牽出線及工務(wù)工區(qū)走行線。烏海站站房維持既有,烏海海勃灣站(高速車場)站房設(shè)于車站西側(cè)。新建高速車場方案示意圖如圖5所示。

2.2.2 綜合比選及推薦意見

（1）高速車場設(shè)在站房同側(cè)方案(方案Ⅰ)。優(yōu)勢如下：按方案Ⅰ引入烏海站,烏海站辦理高速旅客作業(yè)、普速旅客作業(yè),客運作業(yè)集中辦理,運營成本較低。缺點如下：烏海市規(guī)劃在烏海站北側(cè)在建綜合交通樞紐附近修建高速車場,方案Ⅰ引入烏海站,距在建綜合交通樞紐較遠,與城市規(guī)劃結(jié)合不緊密；方案Ⅰ工程投資35.0億元,比方案Ⅲ工程投資高6.78億元；方案Ⅰ烏海站改工程對運營影響大,施工過渡繁瑣,工程實施難度大。需要搬遷既有貨場,征拆費用高。

（2）新建高速車場方案(方案Ⅲ)。優(yōu)勢如下：烏海市規(guī)劃在烏海站北側(cè)在建綜合交通樞紐附近修建高速車場,方案Ⅲ新建客運站位于在建綜合交通樞紐北側(cè)約2 km,與城市規(guī)劃結(jié)合較緊密；方案Ⅲ工程投資28.2億元,比方案Ⅰ投資節(jié)省6.78億元；方案Ⅲ新建客運站,包銀正線穿越烏海站,對既有烏海站設(shè)施影響小,工程實施難度小。缺點如下：方案Ⅲ在烏海站北側(cè)新建高速車場,包銀高速鐵路由烏海站西側(cè)通過,烏海海勃灣站辦理高速旅客作業(yè),烏海站辦理普速旅客作業(yè)；客運作業(yè)分散,增加運營成本。

綜上所述,方案Ⅰ引入既有站,市政交通配套成熟,旅客出行方便,運營管理成本低,但既有站改建較大,工程投資大。方案Ⅲ新建客站,對既有站運營影響小,工程投資較省,符合烏海市設(shè)站要求。因此,推薦新建高速車場方案(方案Ⅲ)。

圖5 新建高速車場方案示意圖Fig.5 Scheme of building new high-speed station

3 結(jié)束語

包銀高速鐵路是京蘭通道的重要組成部分,是西北地區(qū)與華北北部、東北地區(qū)旅客交流的主要通道之一,是寧夏與京津冀、東北地區(qū)旅客交流的重要通道,是蒙西與西北地區(qū)旅客交流主通道。烏海地區(qū)是沿線重要的鐵路地區(qū)之一,系統(tǒng)研究包銀高速鐵路引入烏海地區(qū)方案,確定引入烏海地區(qū)方案,進一步確定引入烏海站方案,對包銀高速鐵路在烏海地區(qū)線站位的確定、優(yōu)化烏海地區(qū)鐵路格局及客貨運系統(tǒng)布局具有重要意義,有助于促進中長期路網(wǎng)中“八縱八橫”區(qū)域路網(wǎng)的盡早完善,增強區(qū)域路網(wǎng)的通達性,推動烏海市城市發(fā)展,實現(xiàn)地區(qū)內(nèi)點線能力協(xié)調(diào),推進城市綜合交通發(fā)展[8]。