宁夏枣泉电厂铁路专用线限制坡度选择研究

邵顺昌

（兰州铁道设计院有限公司，甘肃　兰州　730000）

宁夏枣泉电厂铁路专用线限制坡度选择研究

邵顺昌

（兰州铁道设计院有限公司，甘肃兰州730000）

枣泉电厂铁路专用线位于宁夏自治区灵武市境内，古羊枣铁路古窑子站和羊场湾站之间。该项目由接轨站古窑子站至电厂站，地面高程从1 277 m逐步上升至1 313 m，平均自然纵坡为5.6‰，局部超过10‰。项目若采用与相邻线一致的限制坡度12‰，则工程投资巨大，而选择合理的限制坡度，不仅能节省工程投资，而且还可降低运营成本的支出。本论述结合专用线沿线地形地貌、经济运量、工程规模及投资、运营费等方面对6‰和12‰限坡方案进行了研究和比较，12‰限坡方案虽增加了运输组织的环节，降低了运输效益，但线路对地形的适应性好，节省初期工程投资及降低运营成本，经济性好，故推荐采用12‰限制坡度。

铁路；限制坡度；工程投资；运营成本

铁路选线是铁路建设的基础工作，是一项综合性的工作，而限制坡度的选择是其中很重要的一方面。限制坡度的选择，应根据沿线地形条件以及工程情况，考虑最大坡度和牵引质量的协调匹配、运输组织的顺畅及路网灵活性，并结合机车长交路，减少技术作业站，提高运输效率，降低运输成本，科学合理地确定。

1　概述

枣泉电厂厂址位于宁夏自治区灵武市境内，古羊枣铁路古窑子站和羊场湾站之间。该地区地貌属丘陵地貌，地面高程1 267～1 361 m，高差较大。专用线由接轨站古窑子站至电厂站，地面高程从1 277 m逐步上升至1 313 m，平均自然纵坡为5.6‰，局部超过10‰。

与本区域路网相邻的包兰线、太中银铁路采用6‰的限制坡度。区域内铁路大古线、鸳梅线、古羊枣线及煤化线为6/12‰的均衡坡，古窑子～鸳鸯湖间限制坡度为12‰（鸳鸯湖至古窑子均为单方向的下坡），其余线路限制坡度均为6‰。接轨的古羊枣线主要承担羊场湾及枣泉矿区煤炭外运任务，上行为重车方向（6‰），下行为空车方向（12‰），与本线空重车方向相反。

由于电厂所需煤炭经古鸳线、煤化线运输，重车方向限制坡度均为6‰，专用线采用6‰限坡方案与相邻线限制坡度相匹配，即可实现单机牵引5 000 t直进电厂站，减少了在古窑子车站补机作业环节，提高运输组织效率。但受地形及起始点高程控制，线路需局部展线。而12‰限坡方案与地形适应性好，但需双机牵引，增加运输组织环节。因此，笔者进行了6‰、12‰两个限坡方案的比选。

2　限制坡度研究

2.16‰限坡方案

线路自古羊枣铁路古窑子车站南咽喉西侧引出，跨过西天河后折向西南与古羊枣铁路并行，然后下穿古羊枣铁路和黎羊公路，在规划灵州综合工业园区（A区）中进行展线（古羊枣铁路西侧为白芨滩国家级自然保护区，无法实施展线），然后折向南引入枣泉电厂厂址，正线长10.141 km。线路长度较12‰限坡方案展长了4.241 km，工程投资增加16 788.33万元。

2.212‰限坡方案

采用12‰限坡，有两种运输组织方案：一是组织发车地至电厂全区段的双机牵引；二是由发车地单机牵引至古窑子再进行补机作业。虽造成运输组织的不便，但可节省初期的工程投资。同时古窑子为本区域内最大区段站之一，虽宁东地区铁路电气化改造后电力机务段将设至鸳鸯湖，但古窑子站仍保留内燃机务段，担当区域内部分机车交路，该站作为本专用线接轨点，为本线机车的摘挂、补机作业提供了便利条件。

线路方案详见示意图1。工程经济比较见表1。

表1　6‰、12‰限坡方案工程经济比较表

2.36‰和12‰限制坡度方案的运输经济性分析

2.3.1计算基础

计算范围为古窑子车站至电厂站，6‰方案线路长度10.141 km，12‰方案线路长度5.9 km，该线近期运量380万t/年，远期运量950万t/年。

2.3.2运营期费用支出

（1）运营单位费用支出

本线委托宁东铁路公司管理后，宁东公司各项费用采用实物工作量模拟分析法进行运营成本预测，相关定额与指标参考《铁路运营支出定额》。通过分析计算，并根据各项支出的特性，按与运量的关系分摊为固定成本和可变成本见表2。

图1　线路方案示意图

表2　成本项、成本要素与实际工作量归并关系

由表3、表4可知，12‰方案单位运营成本高，但由于6‰方案线路长度较长，近远期较12‰方案分别增加运营成本170.0万元/年、259.9万元/年。

表3　单位运营成本表

表4　运营费用比较表

另外，若不考虑工程投资影响，12‰限坡上采用双机牵引，6‰限坡上采用单机牵引，在线路长度为5.9 km线路上，完成本线运量时双机牵引较单机牵引增加机车能耗费用为近期105.4万元/年，远期281.1万元/年，另需考虑增加机车所需的人员工资、机车整备、检修等费用。

（2）产权单位费用支出

专用线建成后委托宁东公司代管，枣泉电厂运营期支出主要为取送车费用，按国铁标准每年9元/km计算，两方案运营期支出比较见表5。

表5　运营期支出比较表

由表可知，6‰方案较12‰方案近远期分别增加运营期支出455.8万元/年、1 139.6万元/年。

（3）综合比选

从投资者角度考虑，对两个方案从工程投资、运营期支出两个方面进行综合费用比较，采用最小费用法，将各年度费用折现至基年进行比较，计算期按25年，基准年2015年，折现率3%。两方案费用现值累计值详见表6。

表6　限坡经济比较表

由表可知，6‰方案工程投资、运营成本均较高，社会总成本费用增加，国民经济效益较差。另外，6‰限坡方案由于要克服高程在规划灵州综合工业园区内实施展线，严重地切割了工业园区，对园区的规划和布局造成了极大的影响。

3　　结束语

12‰限坡方案虽增加了运输组织的环节，降低了运输效益，但线路对地形的适应性好，更可节省高达16 788.33万元的初期工程投资及降低运营成本，经济性好，故推荐采用12‰限制坡度。

研究表明，选择合理的限制坡度，不仅能节省工程投资，而且还可降低运营成本的支出。因此，铁路工程的建设应结合地形地貌、经济运量、工程规模及投资、运营费等方面进行分析研究，从而确定合理限制坡度方案。总之，铁路限制坡度的选择是一项综合性的工作，在选择限制坡度的过程中，要结合实际情况，全面客观的分析各种相关因素，使铁路建成后能更好地满足运输生产的需要，为社会的经济发展服务。

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［5］ 中国铁路总公司.铁路技术管理规程［S］.北京：中国铁道出版社，2014.

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U212.32

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.04.020

2016-2-25

邵顺昌（1982-），男，汉族，河南郑州人，大学本科，工程师，主要从事铁路选线设计工作。