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图为穿越毛乌素沙漠的浩基铁路。
本报记者石照片
9月28日,在毛乌素沙漠腹地,广袤无垠,汽笛声响彻天空,列车缓缓驶离内蒙古鄂尔多斯市濠乐宝鸡南站(600295)。世界上最长的重载铁路——濠济铁路(濠乐宝鸡至吉安铁路)正式开通!
浩基铁路是一条以煤炭运输为主的重载货运线路,穿越长江、黄河,从北到南依次穿越毛乌素沙漠、黄土高原、秦岭、江汉平原等世界最高地区。
“过去,煤炭先运到北方港口,然后用海轮运到江苏,再用内河船运到发电厂。运输周期约为30天。浩基线开通后,煤源中的煤只需一天就可以到达电厂,打开了能源运输的大动脉!”华电江铃电厂总经理王佳俊说。
开辟“直接能源线”
浩基铁路输送的能源每年可发电4700多亿千瓦时,可满足全国居民半年的生活用电
浩基铁路贯穿七省,全长1813.5公里。在中国铁路的地图上,增加这样一条贯通南北的大型能源运输通道意味着什么?
中国是一个煤炭消费大国,燃煤发电约占电力供应结构的三分之二,是保证电力供应的主要能源。但是,长期以来,煤炭供需矛盾突出,资源主要分布在西北,而消费集中在东南。为了满足华东和华南地区的煤炭需求,中国实施了“西煤东送”计划,先后开通了大秦铁路(601006、古埙铁路)、黄慎铁路和瓦里铁路三条专用运煤线路。
“这三条运煤线路的起点都在陕陕地区。煤炭从西向东通过铁路运输到华北港口,然后进入海洋,到达华中地区。”孟西华-中铁股份有限公司副总工程师韩和庚直言,与过去相比,浩基铁路已成为贯通南北的“直通车”,将“煤炭大生产国”蒙山-甘肃-宁夏的能源直接输送到“煤炭大消费国”湖北、湖南和江西,大大降低了运输成本和运输周期。
时间缩短,容量不减少。为提高煤炭运输能力,浩基铁路开通初期开通了77个车站,计划年运输能力超过2亿吨,开通年目标运输能力为755万吨,2020年预计运输能力为6000万吨,之后实现了运输能力的持续增长。
2亿吨的年运输能力意味着什么?它能装载250万辆使用中最大负荷的货车,每辆车长12米,总长度可接近赤道一周;它提供的能源可以产生超过4700亿千瓦时的电力,可以满足中国城乡居民半年的生活用电需求。
值得一提的是“环保账户”。中铁设计集团有限公司浩基铁路项目总工程师李永金介绍,浩基铁路可以替代长途汽车运输,减缓南北道路的运输压力,从而优化全国能源运输结构,节约运输能耗。“据估计,铁路运输的能耗约为公路运输的1/7,其污染物排放量约为公路运输的1/13。”
许多人可能会问,为什么不在原产地把煤直接转化成电,然后送到东南部呢?
“无论从投资成本效益还是土地资源占用的角度来看,铁路煤炭运输都比直接运输更具成本效益。”国家发展和改革委员会能源研究所能源经济中心副主任肖新建计算了一个账户
从投资成本效益来看,将浩基铁路设计容量2亿吨/年的煤炭转化为装机容量约8500万千瓦的火电,以及一个1000万千瓦的UHV输送2亿吨原煤,需要电网投资约2160亿元。相比之下,设计投资1930.4亿元的浩基铁路更为经济。
从占地情况来看,浩基铁路作为一条重载铁路,占地面积为20-30米,而UHV电网建设占地面积至少为80-100米,不适合穿越人口密集地区。
"更重要的是,铁路对沿线地区的经济发展有更强的带动作用."肖新建解释说,浩基铁路沿线的大部分大桥都是两用桥,其建成通车不仅是国家铁路网的重要补充,也将促进沿线地区的经济交流。
穿越“地质博物馆”
“沙地”铺轨,“软豆腐”打洞,“海绵垫”列栏
建设这么大的“北煤南运”能源通道有多容易?!
“在铁路经过的地方,有沙漠之风和沙漠,黄土高原上成千上万的山谷,还有山脉、丘陵、平原和湖泊。地质情况复杂,地形多变,就好像你钻进了一个‘地质博物馆’!”李永金后悔了。
――在“风沙地”铺设轨道,智能监控,确保稳定。
当铁路穿越沙漠时,它必须首先与沙子战斗。在毛乌素沙漠腹地,流动的沙丘上下起伏,只等着风来移动。“每当西北风吹来,周围的沙丘就会‘复活’并以每年3-5米的平均速度移向铁轨。”中国交通第一航空局工区经理胡估计,如果不治理好沙丘,大约5年后,沙丘就会到达铁路边线,掩埋铁路。
靠近一段沙质路基,铁路轨道两侧的斜坡上密织着一片“矿区”,上面种植的沙柳是绿色的,虽然叶子小,不显眼,但根系发达,抗寒抗旱,绵延数十里。从远处看,它变成了一条绿色走廊,成了铁路的“个人防护服”。从线路两侧看,灌木带和草带每隔30米交替出现,最宽处达到210米,形成一堵绿色的“防风墙”。
为了在沙漠中修路,必须防止和使用沙子。风积沙疏松稀疏,如何压实填筑路基?
“沙子改性。”CCCC一航局项目经理李解释了其中的奥妙,通过对砂的物理力学性质的测定,改进了细砂的压实工艺,最终将风积沙大规模填筑路基。“为了对其长期稳定性进行监测,提前在试验路段的路基中隐藏了100多台仪器,将来可以实时分析相应范围的稳定性,进行智能监测。”
——在“软豆腐”上打洞,创新技术,确保安全。
走出沙漠,车外的场景发生了变化。山高谷深,沟壑纵横。陕西省靖边县的一座山峰已经成为濠济铁路上的又一个关口。蒙山段90%的隧道为软弱围岩。在脆弱且富含水分的土层上开槽打洞,无异于在“软豆腐”上打洞。
如果你想翻越高山,你必须“打破”土壤。建筑商为白城隧道定制了世界上第一台大断面马蹄形盾构机,该盾构机使用九个刀盘形成一个用于切割和掘进的断面。记者看到洞穴的切割面是平的,山是绿色的,就好像只进行了一次微创手术。据了解,这种世界第一的隧道开挖方法与圆形断面相比,开挖面积减少了10%-15%,大大提高了空隧道的利用率,创下了每月308.8米的纪录。
抬头看山,转头看山脊。“通过优化施工技术和促进机械化作业,建筑工人一路挖洞,使铁路顺利通过山区。”孟西华铁路公司蒙山指挥部工程技术部副部长关晓军表示,正是在这样的技术研究和加强管理下,蒙山段186公里的54条隧道顺利完工。
“海绵垫”安装在立柱上,以稳定承受重量。
当列车进入三门峡水库上游时,三门峡黄河公铁两用桥只有两排高大厚实的桥墩像一条巨龙在水面上盘旋。
为了充分满足铁路-公路运输的荷载需求,该桥的顶推重量相当于2万多辆汽车,是世界上最长、最重的铁路-公路桥梁。
这样一个“巨大重物”的立足点是柔软的沙滩,那么如何在“海绵垫”上堆放立柱呢?
中国铁路桥勘测设计研究院项目负责人刘俊峰透露了这个“秘密”:为了使桥梁屹立在淤泥上,每个桥墩底部有40根深度超过90米的桩,其数量大约是普通公路桥梁桩的6倍。“根深蒂固,桥自然就牢固了。该桥主桥共有桩基456座,总长超过4万米,相当于100圈400米标准跑道。”
穿过“最后一英里”
连接沿线多个煤炭基地和出口路线,将产煤区和用煤区编织在一起
年运输能力超过2亿吨的浩基线就像一条“煤的长河”,以每小时120公里的速度向南流动。这条大通道连接着沿途许多煤炭基地和出口路线,并将产煤区和用煤区编织在一起。
“浩基铁路开创了集疏运系统的同步规划和建设。目前已同时建成21个集疏运项目,确保了浩基铁路运输效率的最大化。”李永金介绍说,运营后,将实现铁水联运。
列车离开始发站200多公里,进入陕西省榆林市靖边北站,这是浩基铁路煤炭运输枢纽的起点,与沈婧铁路(靖边北至神木西)相连。在初期开通阶段,14列万吨级列车可以在此发出组装号,实现编组和列车检查。
运输码头与矿区直接相连,这将有力地促进蒙古和陕西煤炭企业的生产。“矿区挖掘的煤炭可以在第一时间走沈婧快车道,进入浩基大道,直行华中。距离将缩短,物流成本将大大降低。”沈婧铁路总经理杨之光告诉记者,浩基铁路上半段有6条类似沈婧的运输线路,覆盖了蒙、陕、甘、宁的主要矿区,极大地缓解了上游煤炭企业新增产能。
在香洲北站,浩基铁路开始运输。香洲北站站长许指着这条线说,从北方来的万吨煤列车将在这里分解,一部分将转移到线和香屿线,一部分将继续南下。“目前,该站已建成19条轨道,每天可编制40对列车。当它正式投入使用时,将会是一场百场战斗的生动场面。”
“通过连接沿线众多矿区和电厂,开辟能源运输的“最后一公里”,浩基铁路的运输效率和辐射范围将大大提高,真正成为贯通祖国南北的能源运输大动脉。”李永金说。
《人民日报》(2019年10月23日,第18版)
标题:“北煤南运”大动脉,通了!
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