滨州北海石化工业园货运通道方案研究

张国虎

(中铁第六勘察设计院集团有限公司 线路站场设计院，天津 300308)

滨州北海石化工业园是山东省滨州市北海经济开发区重点经济发展区域，园区内拥有多家大型企业，货物运输量较大，且以煤炭、金属矿石、化工品等大宗产品为主，目前园区内货物主要依靠公路运输，公路运输存在严重的大气污染问题。根据国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(国发[2018] 22号)、生态环境部《京津冀大气污染防治强化措施(2016—2017年)》(环大气[2016] 80号)和《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》实施细则等相关文件，以及山东省新旧动能转换重大工程安排部署要求，加快建设绿色、环保、高效的货物运输体系的形势尤显迫切。北海石化工业园货物运输通道的建设是对国家、京津冀地区及山东省环境保护政策的积极响应，同时也是北海经济区节约能源、防止污染，实现可持续发展的重要途径，在满足工业园货物运输需要的同时，可以促进北海经济开发区货物交流，改善经济开发区投资环境，提升经济开发区招商引资能力，促进经济开发区经济发展。

1 滨州北海石化工业园货运通道方案影响因素分析

1.1 现状分析

石化工业园目前主要作为魏桥集团新材料发展基地，魏桥集团货物运输主要以煤炭和铝矾土为主。其中，煤炭经德大铁路(黄河涯—大家洼)滨州站换挂机车后，经滨港铁路(小营—滨州港)运输至东风港站；铝矾土在滨州港上水后组织小运转列车，经滨港铁路运输至东风港站。货物在东风港站货场装车后经公路运输至厂区。石化工业园货运通道主要承担园区内魏桥集团新材料发展基地的货物运输，考虑到新材料发展基地内大功率热电机组工程对煤炭和铝矾土运输需求日益增大，对石化工业园货运需求分析预测，其到达煤炭近期(2030年)为360万t，远期(2040年)为360万t；到达铝矾土近期(2030年)300万t，远期(2040年) 300万t。尽管如此，仍然存在以下问题。

（1）货物堆场土地利用问题。目前，煤炭和铝矾土等货物主要在东风港站货场堆场集散[1]，随着运量的增加，就需要建设更大规模的货物堆场，由于东风港站临近海洋用地，占用海洋用地将与国家海洋用地开发政策不符。同时由于货物露天堆放，对周边环境和水土造成一定污染。

（2）公路运输与环保政策不符。目前货物主要依靠公路运输，但公路运输存在严重的大气污染问题。《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》实施细则对园区的发展规划明确提出：严格控制机动车排放，重点筛查柴油货车和高排放汽油车。随着环保治理措施的实施，公路运输受到严格限制。

（3）汽车运输连续性差。汽车运输虽然机动灵活，但因其运输能力小，装卸车过程耗时耗力，且易受天气情况和道路状况影响，随着远期运量的增加，将无法满足货物的连续运输。

1.2 影响因素分析

（1）地形地貌。线路所经区域内宏观地貌单元为滨海平原，地形相对平坦，河流发育，沟渠密布，沿线分布有大量盐田，局部为盐渍化荒地、水塘。总体而言，工程所处环境简单，地形对工程限制较小。

（2）工程地质条件。沿线以第四系全新统海陆交互相沉积层、第四系上更新统海陆交互相沉积层为主，局部表覆第四系全新统人工堆积层。工程所在区域构造环境在大地构造上位于华北断坳区内的沧县台拱以及济阳坳陷两大三级构造单元的交汇地带。由于构造隐伏较深，对工程影响不明显。沿线不良地质作用主要为地面沉降及地震液化，而且存在填土、软土、盐渍土等特殊土，施工时需注意进行地基处理。总之，所在区域工程地质条件一般，无控制方案的活动构造和重大不良地质作用。

（3）水文地质条件。区域内水网密布，地下水主要为第四系孔隙潜水，局部具微承压性。地表水和地下水对混凝土结构具硫酸盐、镁盐及氯盐侵蚀性，水位以上环境土对混凝土结构具硫酸盐和氯盐侵蚀性。工程建设时需注意地表水排水问题，以防引起水害，同时注意保护地方水利设施，以防堵塞地表径流而引起水害，并做好路基的防护和基底处理。

（4）工业园区规划。货运通道起点位于滨港铁路东风港站，终点位于滨港铁路西侧的魏桥集团厂区，东风港站与厂区之间为石化工业园区规划。货运通道起点、终点应分别与东风港站货场、魏桥集团厂区合理配套衔接。同时，货运通道选线时需尽量减小对规划园区的切割，与园区内规划道路交叉时需合理选择跨越位置、跨越角度及跨越方式。

（5）环境保护。随着环保治理措施的实施，公路运输受到严格限制。工业园区必须发展更加绿色环保、成本较低的货物运输体系。运输方式的选择需以节约能源、防止污染为出发点，符合国家、京津冀地区及山东省环境保护相关政策的要求。

（6）经济。运输通道应在多方案比选的基础上选择最优的路线方案[2]，路线在保证满足技术标准的前提下应尽量顺直，做到工程量小、造价低、运营费用省。运输方式在满足运量、环保等要求的前提下应尽量节省投资，经济合理。

2 滨州北海石化工业园货物运输通道方案研究

为积极响应新形势下环保政策提出的调整运输结构，发展绿色交通体系的重要指示，解决目前工业园货运系统存在的问题，结合货运通道功能定位、运量预测及接轨站与厂区的相对位置，综合考虑影响货运通道方案的重要因素，从运输方式的选择及线路走向[3]角度研究了管带运输[4-5]方案和铁路专用线[6]方案。其中管带运输分别研究北侧进厂方案和东侧进厂方案，铁路专用线分别研究东风港站北侧接轨方案和南侧接轨方案。线路方案平面图如图1所示。

图1  线路方案平面图Fig.1 Route plan

2.1 管带运输方案

管带运输可以与东风港站货场翻车机合理衔接，货物无需大规模堆放，避免了对周边环境造成污染，同时货物可以通过管带进行连续运输，极大地提高了运输效率。通过确定合理的管带类型、管径、带速等工艺参数，管带可满足不同的运量需求，加之管带具有较好的环保功能，可以有效解决目前魏桥集团厂区货运系统存在的问题。

常用的带式输送系统有普通带式输送机[4]和圆管带式输送机[5]。普通带式输送机输送能力强，输送距离远，结构简单易于维护，能方便地实行程序化控制和自动化操作，但物流运输敞露，对环境有一定影响。圆管带式输送机可进行水平、垂直及曲线运行，转弯处无转运环节，在工艺布置上可沿地形灵活布置，物料在输送过程中完全封闭，真正实现无尘搬运，既减少物料对环境的污染，也不受外界因素影响，有极好的环保功能。从减少环境污染的角度考虑，选择使用圆管带式输送机。管带各区段图如图2所示。

管带运输线路的选择是一项比较复杂的设计工作[7]，与现场条件等诸多因素相关，需要结合现有地形和建筑物障碍，从技术、经济、规划、环保等角度综合比较后确定最优的线路方案。管带线路技术标准的选取需考虑与管带工艺相匹配，选线时需结合管带工艺要求，根据管带类型、管径等工艺参数，确定合理的管带选线原则及技术标准。根据管带在进入魏桥集团厂区方向的不同，研究北侧进厂方案和东侧进厂方案。

图2  管带各区段图Fig.2 Each section of the pipe belt

（1）管带北侧进厂方案。线路自东风港站货场引出，以管带高架桥型式向西走行，跨滨港铁路及规划园区道路后至厂区北侧，后折向南沿厂区内道路走行至南部煤炭堆场。其中，管带长6.59 km，投资估算41 311.67万元。

（2）管带东侧进厂方案。线路自东风港站货场引出，以管带高架桥型式向西穿越规划园区，至厂区东侧铝矾土堆场，设中间转运站后折向南沿厂区内道路走行至南部煤炭堆场。其中，管带长5.751 km，投资估算39 691.23万元。

2.2 铁路专用线方案

铁路专用线在东风港站接轨，货物车辆在东风港站进行调车作业后，可直达魏桥集团厂区，其运量可以通过调整列车对数来满足，相比于公路，铁路在安全、快捷、节能、环保上具有十分显著的优势。铁路专用线不仅能有效解决目前魏桥集团厂区货运系统存在的问题，还是对国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划》提出的“公转铁”政策的积极响应。根据铁路专用线在东风港站接轨方向的不同，研究铁路专用线北侧接轨方案和南侧接轨方案。

（1）铁路专用线北侧接轨方案。铁路专用线自东风港站北端接轨，向北并行滨港铁路行进，线路穿过海岸线之后通过回头曲线由北转向西南，上跨纬二十六路后向西走行至厂区北侧设站。其中，铁路专用线长6.298 km，另设厂区车站通往煤炭堆场的管带2.968 km，投资估算56 013.4万元。

（2）铁路专用线南侧接轨方案。线路自东风港站南端接轨，向南引出后通过回头曲线由南转向北，至纬二十六路后折向西，并行纬二十六路走行至厂区北侧设站。其中，铁路专用线长6.4 km，另设厂区车站通往煤炭堆场的管带2.968 km，投资估算55 384.5万元。

2.3 方案比选

管带运输方案和铁路专用线方案均满足工业园区近、远期货物运输需求，均符合环保要求，可以有效解决目前魏桥集团产区货物运输存在的问题。方案优缺点分析如表1所示。进一步对以上4个方案进行技术经济分析[8]可知，管带方案虽然存在运输品类较单一的缺点，但其相比于铁路专用线方案具有工程投资较省、运输效率高、对地基基础要求较低、工程实施容易等优点。管带北侧进厂方案相比于管带东侧进厂方案工程投资相差不大，且运输效率相对较高、对周边规划影响小。因此，研究推荐管带北侧进厂方案。管带在东风港站通过翻车机作业与滨港铁路相接，形成一种铁路和管带系统联运的新型运输方式。

3 结束语

表1  方案优缺点分析Tab.1 Analysis of advantages and disadvantages of schemes

滨州北海石化工业园货运通道方案的选择需要通过对不同运输方式及路线方案的比较，从环境保护、运量分析、工程投资及地方规划等方面进行综合分析[9]，并遵循经济合理、线路顺直、环境保护、与规划相结合等原则。管带运输通道实施后，魏桥集团新材料发展基地的货物输送由公路汽运改为铁路和管带系统联运。作为一种新型的运输方式，顺应了新形势下的环保政策和发展要求，一方面可以有效减轻山东省和京津冀地区的环境污染，改善北海经济开发区的环境，提升园区招商引资能力，促进当地经济发展；另一方面为山东省内建设绿色、环保、高效的货物运输体系提供实践支持，为新形势下工业园区货物运输方式提供借鉴。