魚卡（紅柳）至一里坪地方鐵路限制坡度的選擇

（中鐵二院西北勘察設計有限責任公司，甘肅蘭州 730000）

1 工程概況

魚卡（紅柳）至一里坪地方鐵路位于青海省海西州大柴旦行委。線路東起在建敦格鐵路的魚卡車站，利用敦格鐵路至紅柳站，于紅柳站接軌。出站后折向西南在馬海場部穿過，跨S210 后到達南八仙。繼續前行跨S314 和S210，途徑水鴨子墩和伊克雅烏自然區，在G315 東北側設一里坪站至線路終點。正線全長110.00km。從路網上看，本線修建有利于完善青海地區的鐵路網，促進地區資源開發；遠期規劃與庫格鐵路相連，構成庫格鐵路和敦格鐵路的聯絡線，增強區域鐵路網運輸靈活性。

2 限制坡度比選

限制坡度的選擇應結合線路所經地區地形類別、自然坡度、鐵路等級、牽引種類、機車類型、運輸需求、相鄰線的主要技術標準等因素綜合比選確定。采用適當的限制坡度可以有效地適應地形、縮短線路長度、節省工程投資、提高運輸能力。

2.1 本線貨流特點

本線上行方向為重車方向，下行為輕車方向。根據貨運量預測，本線上行方向近、遠期最大貨流密度分別為503 萬噸、918 萬噸；下行方向近、遠期最大貨流密度僅為58 萬噸、113 萬噸。遠期輕重車方向貨流量之比為0.12，輕重車方向顯著不平衡，且未來貨流變化趨勢不大。

2.2 相鄰鐵路限制坡度

本線相鄰鐵路主要有敦格鐵路、青藏鐵路及青新鐵路.相鄰鐵路限坡度見表1。

表1 相鄰線鐵路限制坡度表

2.3 沿線地形特點

本線接軌于在建的敦格鐵路紅柳車站，向西依次通過賽什騰山山前沖洪積平原、芒崖-馬海丘陵區及臺吉乃爾湖-達布遜湖平原三個地貌單元。于東、西臺鹽湖礦區設一里坪站。

本線所經地區的地形呈東高西低，接軌站紅柳車站海拔2993m，西端的一里坪車站海拔2713m。紅柳至馬海西段線路走行于賽什騰山山前沖積平原，地形起伏較大，自然縱坡20‰，馬海西至一里坪段地形相對平坦，自然縱坡5‰～10‰。其總體地形特點詳見地形剖面示意圖1。

圖1

2.4 限制坡度方案研究

本線接軌于敦格鐵路紅柳站，根據本線運量及沿線地形可以看出，雖然輕、重車貨流比小于0.3，但本線的上行重車方向為上坡，下行輕車方向為下坡，采用均衡坡方案對工程投資的影響較小，故本次研究不考慮13/16‰均衡坡方案。6‰限坡方案難以適應地形，線路迂回展線，初步研究后新建線路長約145km，靜態投資約28.27 億元，且與敦格線13‰限制坡度雙機牽引不匹配，故本次研究后予以放棄。因此本次結合沿線地形地貌、相鄰線的限制坡度等因素，重點研究了13‰、16‰兩個限坡方案。兩方案綜合分析：

2.4.1 與地形適應性及工程投資分析

13‰坡度方案足坡長29.7km，工程靜態投資210609.29 萬元。16‰坡度方案足坡長6km，僅占線路總長的5.39%，適應地形段落較短；工程靜態投資207661.88 萬元，較13‰坡度方案省2947.41 萬元，僅占13‰坡度方案工程靜態投資的1.40%，節省工程不明顯。

2.4.2 相鄰路網限制坡度匹配性分析

本線接軌于敦格鐵路紅柳車站，貨流主要經敦格鐵路及青藏鐵路西格段運輸，敦格鐵路建成后牽引質量近期4000t、遠期5000t，限制坡度為13‰；青藏鐵路西格段設計牽引質量4000t，限制坡度為13/16‰，兩線均采用HXD 型機車。根據路網規劃，本線遠期可作為青新線與敦格線的聯絡線，青新鐵路格爾木至花木溝段的牽引質量為4000t，限制坡度為6‰。不同限制坡度貨物列車牽引質量見表2。

表2 主要貨運機車不同坡度牽引質量表

從表2 中可以看出，若采用13‰的限坡方案，采用電力HXD 系列機車，HXD1與HXD2 型機車，雙機牽引均可以滿足遠期牽引質量5000t 的需求，并與敦格線的限制坡度、牽引質量相統一。若采用16‰的限坡方案，僅能滿足雙機牽引4000t 的需求，與敦格線限制坡度不一致，也與敦格線遠期牽引質量5000t 不統一，影響運輸效率。

16‰的限坡方案與相鄰路網的限制坡度也不統一，若組織直達運輸，需降低在敦格線上的牽引質量，影響敦格線能力，增加運輸成本，若在接軌站采取換重運輸方案，需在接軌站增加到發線數量，不僅增加了工程投資，且影響運輸效率。而13‰的限坡方案與相鄰路網相匹配，便于組織直達運輸，提高運輸效率。

2.4.3 經濟性比較

采用最小費用法，將兩方案各年度費用折現至基年進行比較，計算期按25 年，折現率3%。各方案費用現值累計值詳見表3。

表3 各方案費用現值比較表 單位：億元

由表6-1-5 可見，16‰方案與13‰方案比較，工程投資較省、但運營費較多，總費用節省僅2500 萬元。

結語

鐵路限制坡度的選擇應根據鐵路等級、鐵路運量、地形條件、牽引質量、牽引種類和運輸要求比選確定，考慮與周邊路網的協調性，以取得工程投資與運營費的最佳效果。

綜上所述，13‰方案雖然較16‰方案經濟性略差，但是運輸組織適應性強，綜合效益較好，本次研究推薦采用13‰坡度方案。

[1]中華人民共和國建設部。鐵路線路設計規范【S】.北京：中國計劃出版社，2006.

[2]中華人民共和國鐵道部。鐵路技術管理規程【S】.北京：中國鐵道出版社，2006.

[3]中鐵二院.新建地方鐵路魚卡（紅柳）至一里坪預可行性研究.蘭州.2012.