張 翔

(中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 線路站場設(shè)計院，天津 300308)

1 概述

廣西沿海鐵路南寧—?dú)J州—北海段 (以下簡稱“廣西沿海鐵路”) 地處廣西壯族自治區(qū)的南寧市、欽州市及北海市，由南防線 (南寧—防城港) 南寧南—?dú)J州段、欽北線 (欽州北—北海) 欽州東—合浦段，以及邕北線 (南寧—北海) 合浦—北海段組成。線路西起南寧樞紐南寧南站，經(jīng)欽州地區(qū)欽州東站至邕北線北海站，線路全長約 220.246 km (其中，南防線為 116.929 km，欽北線為 77.119 km，邕北線為24.118 km，南防欽北聯(lián)絡(luò)線為 2.08 km)。廣西沿海鐵路擴(kuò)能后通道內(nèi)的旅客運(yùn)輸由邕北線承擔(dān)，貨物運(yùn)輸由廣西沿海鐵路承擔(dān)，形成南寧—?dú)J州—北海段客貨運(yùn)分離的格局。因此，廣西沿海鐵路是北部灣港口(防城港、欽州港、北海港) 的重要集疏運(yùn)通道，是廣西及西南地區(qū)重要的出海通道，是我國沿海鐵路通道的重要組成和延伸，也是中國－東南亞國家聯(lián)盟 (東盟) 南部陸路通道的重要組成部分[1]。

廣西沿海鐵路的實施可以加快推進(jìn)“一帶一路”倡議，促進(jìn)北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)和珠江－西江經(jīng)濟(jì)帶有機(jī)銜接；加快推進(jìn)北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的開放發(fā)展，完善我國沿海沿邊經(jīng)濟(jì)布局，促進(jìn)東中西部發(fā)展更加協(xié)調(diào)；同時滿足北部灣港口集疏運(yùn)需求，提高港口鐵路貨物運(yùn)輸速度，增強(qiáng)鐵路市場競爭能力[2]。為貫徹國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、實施能源發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，以及實現(xiàn)電氣化鐵路成網(wǎng)、提高鐵路運(yùn)輸效率的目標(biāo)，在選擇鐵路擴(kuò)能方案過程中，廣西沿海鐵路應(yīng)結(jié)合沿線不同地段的經(jīng)濟(jì)運(yùn)量實際情況與既有鐵路特點，全面客觀地分析各種相關(guān)因素對線路擴(kuò)能方案的影響，并對各方案進(jìn)行分析研究，提出經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)優(yōu)選方案，使項目在滿足運(yùn)輸生產(chǎn)需要和確定合適技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的同時，保證經(jīng)濟(jì)社會效益最大化[3]。

2 南防線南寧南—?dú)J州段擴(kuò)能方案研究

2.1 既有鐵路概況

既有南防線南寧南—?dú)J州段處于南寧丘陵盆地，屬于低山丘陵地帶，既有鐵路為單線半自動閉塞鐵路，線路長度為 116.929 km，沿線橋梁 67 座，隧道16 座，橋隧比 10.5%，與既有邕北線構(gòu)成三線格局。南防線南寧南—?dú)J州段平圖能力為 31.4 對/d，通過能力利用率為 63.7%，主要辦理貨運(yùn)業(yè)務(wù)，僅辦理少量客運(yùn)業(yè)務(wù)，鐵路近期 (2030年) 預(yù)測運(yùn)量為 3 616萬t，遠(yuǎn)期 (2040年) 預(yù)測運(yùn)量為 4 797萬t。

2.2 研究方案

南防線南寧南—那羅段已經(jīng)在實施增二線，不在本工程范圍內(nèi)[4]，那羅—馬皇段 (馬皇站為欽州地區(qū)車站) 單線電氣化只能滿足近期預(yù)測運(yùn)量需求，不能滿足遠(yuǎn)期預(yù)測運(yùn)量需求，為滿足研究年度運(yùn)量增長需要，對南防線那羅—馬皇段進(jìn)行研究，包括方案 I(近期單線、遠(yuǎn)期雙線方案) 和方案 II (一次雙線方案)2個方案。

2.2.1 方案 I (近期單線、遠(yuǎn)期雙線方案)

近期對南防線那羅—馬皇段實施單線電氣化，含那羅、吳圩、大王灘、寧村、大元、那鋪、百浪、大擬、小董、大垌、馬皇站 11個車站，近期維持既有單線鐵路規(guī)模及既有車站布置形式[5]，僅對其進(jìn)行電氣化擴(kuò)能改造。線路長度為 99.672 km，近期投資為67 316 萬元。

遠(yuǎn)期運(yùn)量增加后，需進(jìn)行增建二線擴(kuò)能改造。遠(yuǎn)期新增二線采用與既有線并行的方案，結(jié)合既有車站、既有上跨建筑物、既有橋梁及隧道，局部地段采用二線繞行。新建二線從那羅站右側(cè)引出，下穿G322 國道后至吳圩站在既有線左側(cè)走行，再利用曲線換側(cè)至既有線右側(cè)，在進(jìn)入寧村站前換至既有線左側(cè)，再通過曲線換至既有線右側(cè)，在那鋪站從左側(cè)走行后，換至既有線右側(cè)，下穿過 G325 國道、G050 高速公路及既有邕北線后至大垌站，在下穿既有邕北線及在建黎欽聯(lián)絡(luò)線 (黎塘—?dú)J州) 后，在既有線右側(cè)引入馬皇站。增建二線長度為 100.429 km，改建既有南防線長度為 5.8 km，增建二線將封閉大王灘、大元、百浪、大垌站 4個車站，遠(yuǎn)期投資為 297 877 萬元。

綜上所述，方案 I 增建總計二線長度為 106.66 km，新建橋梁 6.661 km，新建隧道 6.92 km，投資總額為365 193 萬元，內(nèi)部收益率為 8.10%。

2.2.2 方案 II (一次雙線方案)

方案Ⅱ南防線那羅—馬皇段增建二線在近期一次形成，即將方案 I 近期、遠(yuǎn)期分步實施工程在近期一次實施，增建二線走向及主要工程與方案 I 基本一致，不再贅述。近期封閉大王灘、大元、百浪、大垌站 4個車站。方案 II 增建二線長度總計 106.66 km，新建橋梁 6.661 km，新建隧道6.92 km，投資總額為 352 724 萬元，內(nèi)部收益率為4.48%。2個方案線路走向一致，那羅—馬皇段既有線路位置均保持不變，方案 I 的增建二線方案與方案 II 的增建二線方案一致。2個方案增建二線的工程范圍、工程內(nèi)容、設(shè)計方案均一致，僅建設(shè)時期不同步。

2.3 方案比選

分別從運(yùn)輸功能、工程廢棄、工程實施難易程度、投資成本 4個角度對方案 I 和方案 II 的優(yōu)缺點進(jìn)行分析比較如下。

（1）運(yùn)輸功能。方案 I 為近期單線電氣化，遠(yuǎn)期采用增建二線方案；方案 II 為一次性增加二線方案。2個方案均滿足近期 3 616萬t、遠(yuǎn)期 4 797萬t 沿線運(yùn)量的增長需求，在滿足運(yùn)輸功能方面，方案 I 和方案II 均可行。

（2）工程廢棄。相對于方案 II，方案 I 在電氣化改造基礎(chǔ)上進(jìn)行增建二線工程，會增加車站引入的改造，引起一期電氣化工程的部分廢棄，總投資比方案 II 多 4 549 萬元。因此，從工程廢棄的角度可以看出，方案 II 更加具有優(yōu)越性。

（3）工程實施難易程度。相對于方案 II，方案 I是在既有線電氣化掛網(wǎng)后進(jìn)行增建二線工程，因而一次性雙線方案的工程實施難度相對小于遠(yuǎn)期增建二線方案，即方案 II 的工程實施難度相對小于方案 I 的工程實施難度。

（4）投資成本。相對于方案 II，方案 I 的項目分期實施分散了資金籌措壓力，并且遠(yuǎn)期投資建立在近期良好的經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)之上，大大緩解了還本付息造成內(nèi)部收益率下降的問題。因此，從投資成本的角度可以看出，方案 I 更加具有優(yōu)越性。

綜上所述，方案 I 的總投資雖然比方案 II 多4 549 萬元，造成近期、遠(yuǎn)期結(jié)合引起的部分工程浪費(fèi)，但是相比方案 II 而言，大大降低了初期的投入，經(jīng)濟(jì)效益最佳，也能較好地滿足近期、遠(yuǎn)期運(yùn)量需求，不存在無法滿足運(yùn)輸能力的問題?？紤]到遠(yuǎn)期最大運(yùn)輸能力缺口僅為 1 114萬t，運(yùn)量缺口不大，分期建設(shè)是合理可行的。因此，南防線南寧南—?dú)J州段擴(kuò)能方案推薦方案 I (近期單線、遠(yuǎn)期雙線方案)。

3 欽北線欽州東—合浦段擴(kuò)能方案研究

3.1 既有鐵路概況

既有欽北線欽州東—合浦段處于濱海平原地區(qū)，沿線地勢平坦，既有鐵路為單線內(nèi)燃鐵路，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，線路長度為 66 km，既有橋梁 45 座，橋梁比 11.9%，與邕北線組成三線格局。欽北線欽州東—合浦段鐵路目前不辦理客貨運(yùn)業(yè)務(wù)，屬于停止運(yùn)營狀態(tài)，鐵路近期 (2030年) 預(yù)測運(yùn)量為 853萬t，遠(yuǎn)期(2040年) 預(yù)測運(yùn)量為 1 380萬t。

3.2 方案分析

為實現(xiàn)廣西沿海鐵路南寧—?dú)J州—北海段客貨運(yùn)分離的鐵路運(yùn)輸格局，欽州東—合浦段擬開通運(yùn)營，開通運(yùn)營后既有線現(xiàn)狀可以滿足近期運(yùn)量需求，遠(yuǎn)期略有不足。對欽州東—合浦段擴(kuò)能方案分析如下。

（1）經(jīng)濟(jì)效益方面。欽州東—合浦段進(jìn)行現(xiàn)狀電氣化的投資總額為 28 720.91 萬元，近期承擔(dān)上行貨運(yùn)量為 853萬t，下行貨運(yùn)量為 638萬t，遠(yuǎn)期承擔(dān)上行貨運(yùn)量為 1 380萬t，下行貨運(yùn)量為 1 008萬t。經(jīng)過計算，欽州東—合浦段電氣化改造的財務(wù)評價指標(biāo)為：內(nèi)部收益率=5.23%，小于基準(zhǔn)收益率 6%；財務(wù)凈現(xiàn)值=-0.54 億元，小于0；投資回收期=17年，大于16.7年的基準(zhǔn)回收期。從財務(wù)評價指標(biāo)可以看出，欽州東—合浦段建設(shè)方案的經(jīng)濟(jì)效益較差。

（2）社會效益方面。欽州東—合浦段電氣化改造完成后可以實現(xiàn)客貨運(yùn)分離，最大限度地釋放邕北線的旅客輸送能力，提高列車運(yùn)行速度，為當(dāng)?shù)孛癖姵鲂泄?jié)約時間。而且，邕北線僅運(yùn)行旅客列車，列車運(yùn)行速度可以達(dá)到 250 km/h 的速度目標(biāo)值，保證快速鐵路網(wǎng)絡(luò)的便捷暢通，在推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時提高社會效益。經(jīng)過計算，欽州東—合浦段改造的國民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為 9.91%，大于8% 的基準(zhǔn)收益率，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值 20 300 萬元，大于0。從國民經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)可以看出，欽州東—合浦段建設(shè)方案可行。

（3）運(yùn)輸組織方面。欽州東—合浦段線路全長66 km，既有線現(xiàn)狀輸送能力能夠滿足近期運(yùn)量需求，遠(yuǎn)期略有不足?？紤]到那羅—馬皇段完成電氣化改造后，路網(wǎng)內(nèi)與欽州東—合浦段相鄰的線路均實現(xiàn)電力牽引。如果欽州東—合浦段繼續(xù)維持內(nèi)燃牽引，將導(dǎo)致機(jī)車更換頻繁，增加機(jī)務(wù)段和相關(guān)車站的工作量，降低運(yùn)輸組織效率，增加運(yùn)輸和維護(hù)費(fèi)用；如果現(xiàn)行貨物列車仍然通過邕北線運(yùn)營，則會造成對快速鐵路線路的磨損，不利于行車安全，而且客貨共線模式無法讓邕北線達(dá)到 250 km/h 的速度目標(biāo)值，增加了旅客列車運(yùn)行時間。因此，從路網(wǎng)內(nèi)牽引種類的匹配、行車安全及便于運(yùn)輸組織等方面的考慮，欽州東—合浦段宜進(jìn)行電氣化改造。

綜上所述，考慮項目的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和運(yùn)輸組織的適應(yīng)性等方面，推薦欽州東—合浦段進(jìn)行電氣化改造。

4 邕北線合浦—北海段擴(kuò)能方案研究

既有邕北線合浦—北海段處于濱海平原地區(qū)，地勢平坦，線路長度為 24.18 km，沿線橋梁 3 座，橋梁比 13.7%，為雙線格局。邕北線合浦—北海段為200 km/h 客貨混跑雙線電氣化鐵路，主要以動車組列車為主，僅辦理少量貨運(yùn)業(yè)務(wù)，鐵路近期 (2030年)預(yù)測運(yùn)量為 558萬t，遠(yuǎn)期 (2040年) 預(yù)測運(yùn)量為723萬t。合浦—北海的新建貨物線從既有欽北線(K77 + 400) 引出，在合浦站右側(cè)并行邕北線 20.8 m 走行，上跨合浦工業(yè)大道后折向南側(cè)，在規(guī)劃合湛客運(yùn)專線 (合浦—湛江西) 疏解線的西側(cè)并行疏解線走行，再折向東南方向上跨既有邕北線，跨過邕北線后在既有邕北線右側(cè)走行，上跨迎賓大道、南珠大道及北海市的上海路后，在邕北線左側(cè)并行既有邕北線50.0 m 引入北海站 (YBK196 + 200)。線路全長 25.2 km，路基土石方 159.00萬m3，新建橋梁 3 座，橋隧比13.8%，征地面積 0.35 km2，工程投資 10.08 億元。

受新建貨物線的影響，既有邕北線的上跨道路立交橋及上跨人行天橋均需要改建，帶來較多的相關(guān)工程和重點工程，施工難度較大；線路引入北海市時，距離既有邕北線的線間距為 50.0 m，鐵路沿線的商用房屋、民用住宅拆遷面積較大，對北海市城市規(guī)劃造成一定影響。鑒于邕北線合浦—北海段既有線為雙線電氣化鐵路，并且北海規(guī)劃為旅游城市，北海港功能逐步弱化，港口功能已慢慢轉(zhuǎn)向為附近的鐵山港及欽州港，又由于北海站為盡頭式車站，貨物交接可以在合浦站統(tǒng)一完成，邕北線合浦—北海間客貨混跑對客貨運(yùn)分離影響不大，因而邕北線合浦—北海段暫時維持客貨混跑現(xiàn)狀。

5 研究結(jié)論

鐵路擴(kuò)能方案研究是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)根據(jù)近遠(yuǎn)期客貨運(yùn)量、既有鐵路標(biāo)準(zhǔn)、工程投資及經(jīng)濟(jì)效益合理性來確定擴(kuò)能方案，除應(yīng)滿足鐵路自身的技術(shù)條件和發(fā)展要求外，還涉及到經(jīng)濟(jì)合理、與地方規(guī)劃統(tǒng)一、運(yùn)量增長適應(yīng)性、充分利用既有線資源等內(nèi)容[6-7]。廣西沿海鐵路南寧—?dú)J州—北海段擴(kuò)能方案針對 3 段不同運(yùn)量、不同既有標(biāo)準(zhǔn)的鐵路進(jìn)行擴(kuò)能方案研究，經(jīng)過綜合比選得出最佳方案：南防線采用近期單線、遠(yuǎn)期增建二線的方案；欽北線欽州東—合浦段重開停運(yùn)鐵路，采取電氣化擴(kuò)能改造方案；邕北線合浦—北海段維持客貨混跑方案。擴(kuò)能方案既能滿足近遠(yuǎn)期運(yùn)量需求，取得較好的運(yùn)輸組織適應(yīng)性效果，又能獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；同時符合地方遠(yuǎn)期規(guī)劃，對廣西沿海鐵路客貨運(yùn)分離影響較小，節(jié)約工程投資成本。隨著沿線政府對鐵路功能需求的不斷提高，將進(jìn)一步研究新的擴(kuò)能方案以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益及社會效益的最大化[8]。

[1]中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司.改建鐵路廣西沿海鐵路既有線南寧至欽州至北海擴(kuò)能工程可行性研究：第一篇 (總說明書)[R].天津：中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司，2016.

[2]郝 瀛.鐵路選線設(shè)計[M].北京：中國鐵道出版社，1996.

[3]趙清為.鐵路工程技術(shù)手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1994.

[4]中華人民共和國鐵道部.鐵路線路設(shè)計規(guī)范：GB50090—2006[S].北京：中國計劃出版社，2006：7.

[5]中華人民共和國鐵道部.鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范：GB50091—2006[S].北京：中國計劃出版社，2006：10.

[6]張 翔.白泉鐵路走向方案研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2013，35(10)：48-51.ZHANG Xiang.Study on Program of Baiquan Railway Alignment[J].Railway Transport and Economy， 2013，35(10)：48-51.

[7]謝 樂.喀什—烏恰鐵路引入喀什鐵路地區(qū)接軌方案研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2018，40(3)：74-78.XIE Le.A Study on Kashgar-Ulugqat Railway Connection Plans in Kashgar Region[J].Railway Transport and Economy，2018，40(3)：74-78.

[8]張建鵬.廣西柳州官塘物流港鐵路專用線方案研究[J].鐵道貨運(yùn)，2017，35(1)：35-40.ZHANG Jian-peng.Study on Program of Railway Industrial Siding in Liuzhou Cuantang Logistics Port in Guangxi[J].Railway Freight Transport，2017，35(1)：35-40.