东乌铁路至惠农站联络线方案研究

韩冰

(中铁第六勘察设计院集团有限公司 铁道工程设计研究院，天津 300308)

1 概述

东乌铁路(海勒斯豪—公乌素)至惠农站联络线的建设是构建新发展格局，落实黄河流域生态保护和高质量发展战略的需要；是调整宁夏回族自治区能源结构，保障能源供应，建设宁夏北部煤炭战略储备基地的需要；是落实自治区相关规划，推行绿色运输方式，实现“碳达峰、碳中和”目标的需要；是完善石嘴山对外运输通道，整合物流基础设施，优化石嘴山市营商环境，带动区域经济发展的需要；是降低石嘴山市企业运输成本，有效实现物流降本增效，提高企业经济效益与市场竞争力的需要；是充分利用铁路资源优势，提升铁路市场竞争力，提高铁路企业效益的需要[1-2]。东乌铁路至惠农站联络线是石嘴山地区对外交流的货运铁路，主要承担石嘴山地区与蒙西地区、华北地区、天津港的货物交流。本线将成为连接包兰铁路(包头—兰州)与东乌铁路的便捷联络线，是宁夏地区与蒙西、华北地区客货交流的新纽带。地区位置示意图如图1所示。

图1 地区位置示意图Fig.1 Regional location

目前，石嘴山作为国家“一五”时期布局建设的十大煤炭工业基地之一和“三线”建设的重要布局点，是宁夏工业的“摇篮”。电力资源丰富，总装机容量达443万kW。现有石嘴山高新技术产业开发区(国家级)、石嘴山经济技术开发区、宁夏平罗工业园区3个开发区。近年来，政府把产业转型升级和结构调整作为转型发展的主攻方向，大力发展电子信息、新型材料、绿色食品、清洁能源、葡萄酒、枸杞、奶产业、肉牛肉羊、生态工业文化旅游等九大重点产业，全面塑造发展新优势；着力推动先进制造业提档升级，以及高效种养业提质发展，建成国家农业科技园区，建设河东现代农业示范基地，打响“珍硒石嘴山”区域公用品牌。随着经济的持续发展，全社会货运量快速增长，综合分析研究区域全社会货运量将继续保持较快增长，预计近期(2035年)、远期(2045年)石嘴山市全社会货运量将分别达到7 045万t和8 454万t。

从满足东乌铁路至惠农站联络线长远发展角度考虑，本着适度提高路基、桥梁等基础设施建设的原则，合理衔接与铁路运输通道的关系，东乌铁路至惠农站联络线推荐采用的主要技术标准为：铁路等级为Ⅱ级；正线数目为单线；设计速度为80 km/h；最小曲线半径为一般条件下600 m，困难条件下500 m；限制坡度重车方向6‰、轻车方向13‰；牵引种类为电力；机车类型为SS系列，逐步向HXD系列过渡；牵引质量下行方向5 000 t、上行方向2 500 t；到发线有效长度为1 050 m；闭塞方式为半自动闭塞[3]。结合上述铁路的主要技术标准，深入研究东乌铁路至惠农站联络线与乌海市、石嘴山市相邻铁路之间的关系，充分考虑满足沿线经济据点的运输需求，最终确定东乌铁路至惠农站联络线的接轨方案、车站布局及线路走向方案。

2 东乌铁路至惠农站联络线铁路方案

东乌铁路至惠农站联络线选址位于宁夏回族自治区石嘴山市境内，该项目功能为实现鄂尔多斯市煤炭调入石嘴山市，并承担矿区、化工品等其他物资运输。研究范围内既有铁路有包兰铁路、海公铁路(乌海—公乌素)、黄公铁路(黄白茨—公乌素)和东乌铁路，在建铁路有包银高速铁路(包头—银川)。根据货物流向及周边车站布局，本项目接轨站重点研究了黄公铁路拉僧庙站、东乌铁路棋盘井站，并对利用既有黄公铁路、包兰铁路的方案、黄公铁路公乌素站做了论证分析。考虑石嘴山市、乌海市周边的铁路网分布，东乌铁路至惠农站联络线接轨及走向方案有2种选择，即东乌铁路棋盘井站接轨方案和黄公铁路拉僧庙站接轨方案。东乌铁路至惠农站联络线接轨及走向方案示意图如图2所示。

图2 东乌铁路至惠农站联络线接轨及走向方案示意图Fig.2 Rail linking-up scheme and route direction from Dongwu-Wuhai Railway to Huinong Station

2.1 运量预测

根据石嘴山市、乌海市发展现状，在该地区既有铁路网的基础上，结合国家《中长期铁路网规划》，同时考虑石嘴山市、乌海市综合交通规划，预测东乌铁路至惠农站联络线运量如下[4]。

根据径路比较和区域路网通道功能分工，东乌铁路至惠农站联络线主要承担东乌沿线、鄂尔多斯地区煤炭运至石嘴山，兼顾部分石嘴山与蒙西、华北地区、天津港间的货物交流；主要服务于石嘴山经济技术开发区及周边企业，同时兼顾石嘴山市其他园区及企业的运输需求。预测东乌铁路棋盘井站至煤炭交易中心站区段近期货流下行方向为446万t，上行方向为781万t；远期货流下行方向为554万t，上行方向为1 038万t。

2.2 运输组织及列车对数

结合东乌铁路至惠农站联络线功能定位、运输需求、建设方案及既有线运输组织方案，采用行车方式办理可以减少接轨站工作量及取送车作业，降低接轨站停车频率，简化作业环节，提高运输效率。预测东乌铁路棋盘井站至煤炭交易中心站区段近期列车对数6对/d，远期列车对数6对/d。

2.3 方案分析

根据拟接轨铁路的性质、接轨条件及石嘴山市、乌海市的总体规划，先分析该地区具有接轨条件的接轨站及改造难度，再结合接轨站至石嘴山市之间的线路宏观走向、沿线经济据点和既有铁路后方通道能力等进行综合分析比选后找出最合理的工程方案[5-6]。

2.3.1 东乌铁路棋盘井站接轨方案(方案Ⅰ)

（1）线路方案。线路自东乌铁路棋盘井站北咽喉接轨引出，出站后并行于既有东乌铁路右侧走行约8 km，后向西跨越G109联接线、海公铁路、荣乌高速和黄河后，进入宁夏回族自治区境内，线路继续向西上跨G110、下穿规划包银高速铁路，后折向南上跨柳条沟终至线路终点设煤炭交易中心站。正线长度28.37 km，全线共设站2座，含扩建站1座(棋盘井站)、新建站1座(煤炭交易中心站)。

（2）车站方案。①棋盘井站既有概况。棋盘井站为东乌铁路上中间站，站中心里程为K305+040.46，站房位于线路右侧。车站到发场、调车场和装卸场自东向西依次横列式布置，到发场有到发线6条(含正线1条)，有效长度满足1 050 m；调车场有调车线3条，通过站房对侧东胜端咽喉区牵出线实现与到发场转线；装卸场设置到发线兼装卸线3条，可满足整列接发和装车条件。站房对侧乌海端咽喉区有机务段1座；站房同侧东胜端咽喉区有接触网工区1座和货场1座。另有鄂绒电厂专用线自站房同侧乌海端接轨，与⑴道贯通。②棋盘井站改建方案。本线自棋盘井站站房同侧乌海端咽喉区，利用鄂绒电厂专用线线位接轨引入，与既有⑴道贯通，并于外侧还建鄂绒电厂专用线，于站内接轨本线，接轨点设置安全线1条，有效长度50 m，棋盘井站站房同侧增设到发线1条，有效长度1 050 m，还建基本站台1座(350 m×8 m×0.3 m)，车站两端咽喉区适应性改造。棋盘井站改建方案示意图如图3所示。

图3 棋盘井站改建方案示意图Fig.3 Reconstruction scheme for Qipanjing Station

（3）运输组织形式。①棋盘井—煤炭交易中心站。列车自浩勒报吉以远方向，经由东乌铁路至棋盘井站，而后直接输送至煤炭交易中心站，于棋盘井站无需换挂机车和车辆交接作业。②煤炭交易中心站—棋盘井。列车自煤炭交易中心站发车，经由本线至棋盘井站，而后利用东乌铁路输送至浩勒报吉以远，于棋盘井站无需换挂机车和车辆交接作业。

2.3.2 海公铁路拉僧庙站接轨方案(方案Ⅱ)

（1）线路方案。线路自东乌铁路棋盘井站利用既有铁路至拉僧庙站，后新建线路自海公铁路拉僧庙站北咽喉接轨引出，出站后线路以500 m曲线半径折向西南走行，跨越省道207、荣乌高速和黄河后，进入宁夏回族自治区境内，线路继续向西上跨国道110、下穿规划包银高速铁路，后折向南上跨柳条沟终至线路终点设煤炭交易中心站。该方案线路总长31.76 km，其中新建线路长度13.43 km，利用既有线18.33 km。全线共设站2座，含扩建站1座(拉僧庙站)、新建站1座(煤炭交易中心站)。

（2）车站方案。①拉僧庙站既有概况。拉僧庙站为海公铁路中间站，站中心里程为K44+096，站房位于线路左侧。车站有到发线5条(含正线1条)，有效长度满足1 050 m，站房对侧有横列式布置货场1座，设有装卸线1条，装卸站台1座(200 m×20 m×1.1 m)。站房同侧公乌素端有货场1座，站房对侧有牵出线1条，有效长度300 m。②拉僧庙站改建方案。本线自拉僧庙站站房对侧乌海端咽喉区接轨引入，与既有⑷道贯通，利用既有货物线线位增设到发线1条，有效长度1 050 m，外侧还建货物线1条，并配置装卸站台1座(200 m×20 m×1.1 m)，因咽喉区改建，占用牵出线有效长，为此，向南延长既有牵出线，保证300 m有效长度。拉僧庙站改建方案示意图如图4所示。③棋盘井站改建方案。因本线运输径路需利用既有海公铁路公乌素至拉僧庙区间，该段隶属中国铁路呼和浩特局集团有限公司，东乌铁路机车和车辆需于棋盘井站进行交接，为此，棋盘井站需设置交接场，根据棋盘井站既有车站工作量，且考虑因受车站既有条件限制，站房对侧不具备设置交接场条件，本次研究于站房同侧新增1条到发线，有效长度1 050 m，两端咽喉区相应改造。棋盘井站改建方案示意图如图5所示。

图4 拉僧庙站改建方案示意图Fig.4 Reconstruction scheme for Lasengmiao Station

图5 棋盘井站改建方案示意图Fig.5 Reconstruction scheme for Qipanjing Station

（3）运输组织形式。①拉僧庙—煤炭交易中心站。列车自浩勒报吉以远方向，经由东乌铁路至棋盘井站，于棋盘井站进行车辆交接作业，换挂国家铁路机车的同时进行补机作业，经黄公铁路双机牵引至本线煤炭交易中心站。②煤炭交易中心站—拉僧庙。列车自煤炭交易中心站发车，采用双机牵引经黄公铁路拉僧庙站至东乌线棋盘井站，于棋盘井站进行车辆交接作业，并换挂东乌铁路机车，再通过东乌铁路输送至浩勒报吉以远。

2.4 方案比选

从石嘴山市、乌海市既有铁路路网布局合理性、线路长度、运输组织合理性、运营管理便捷性、工程投资等角度，分别对2个比较方案进行优缺点分析比较，方案优缺点分析如表1所示。

综合分析，棋盘井站接轨方案虽然线路长度较长，工程投资较大，但可将本线委托内蒙古东乌铁路有限责任公司运营，无需与国家铁路进行车辆交接，运营管理界面划分明确，同时无需于棋盘井站换挂机车，运输工作组织便利，且对既有铁路车站改建工程较小。为此，本次研究推荐方案Ⅰ：东乌铁路棋盘井站接轨方案[7-8]。

3 结束语

东乌铁路至惠农站联络线的建设是落实宁夏回族自治区相关规划，推进运输结构调整，实现“碳达峰、碳中和”目标的需要；是打赢蓝天保卫战，落实黄河流域生态保护和高质量发展战略的需要；是完善石嘴山对外运输通道，满足货物运输需求，带动区域经济发展的需要；是降低石嘴山市企业运输成本，实现物流降本增效，提高企业市场竞争力和经济效益的需要。结合石嘴山市、乌海市既有铁路路网的功能定位、地区发展规划，研究东乌铁路至惠农站联络线的工程方案，对比东乌铁路棋盘井站接轨方案和黄公铁路拉僧庙站接轨方案、线路走向方案，比较分析各项接入方案的站场改造方式、线路走向、对既有铁路的影响、运输组织、后方通道研究及工程投资等因素，最终确定东乌铁路棋盘井站接轨方案最为合理，可以为国内同类货运铁路选线设计提供借鉴[9-10]。