人民日报记者 史家民摄
9 月 28 日,广袤无垠的毛乌素沙漠腹地,随着一声鸣笛响彻天际,列车缓缓开出内蒙古鄂尔多斯市浩勒报吉南站,世界上一次性建成并运营的最长重载铁路——浩吉铁路(浩勒报吉至吉安铁路)正式开通。
作为一条以煤运为主的重载货运线,浩吉铁路一跨长江两越黄河,由北向南先后穿越毛乌素沙漠、黄土高原、秦岭山脉、江汉平原等地域,创下不少 " 世界之最 ",堪称 " 超级工程 "。
" 以往煤炭先运到北方港口,再由海轮运往江苏,换江船运至电厂,调运周期要 30 天左右。浩吉线开通后,煤源地的煤炭只要一天就能抵达电厂,瞬间打通能源运输的大动脉!" 华电江陵电厂总经理汪家军说。
开辟能源 " 直达线 ",既是 " 经济账 " 又算 " 环保账 "
浩吉铁路纵行七省区直至江西吉安站,全长 1813.5 公里。在中国铁路版图上,新增这样一条纵贯南北的能源运输大通道到底意味着什么?
我国是煤炭消费大国,煤电在电力供应结构中约占 2/3,是保障电力供应的主力能源。但长期以来,煤炭供需矛盾突出,资源主要分布在西北部,但消费却集中在东南地区。为解决华东和华南地区的煤炭需求,我国实施了 " 西煤东运 " 计划,先后开通大秦铁路、神黄铁路和瓦日铁路三条运煤专线。
" 这三条煤炭运输线路起点都在晋陕地区,通过铁路将煤由西向东运往华北港口,再入海进江,辗转抵达华中地区。" 蒙西华中铁路股份有限公司副总工程师韩贺庚直言,相比过去要 " 绕一个大圈 ",浩吉铁路是纵贯南北的 " 直达线 " ——将 " 产煤大户 " 蒙陕甘宁的能源直接送往 " 用煤大户 " 鄂湘赣等华中地区,大大减少运输成本和周期。
时间缩短,运力不减。为了提高煤炭运量,浩吉铁路开通初期便开办车站 77 座,规划年运输能力在 2 亿吨以上, 开通当年目标运量 755 万吨,2020 年预计运量 6000 万吨,之后实现连续增运。
年运输能力 2 亿吨意味着什么?可装满线路在用载重最大的车皮 250 万辆,每辆车长 12 米,合计长度可绕赤道接近一圈;其所提供的能源可发电超 4700 亿千万时,满足全国城乡居民半年的生活用电。
更值得一提的是 " 环保账 "。中国铁设浩吉铁路项目总工程师李永金介绍,浩吉铁路可以替代远距离的卡车运输,减缓南北公路运输压力,从而优化国家能源运输结构的同时," 公转铁 " 还将节约运输能耗。" 据测算,铁路运输的能耗大概是公路运输的 1/7,其污染物排放大约是公路运输的 1/13,为打赢蓝天保卫战作出贡献。"
不少人或许会问,为何不在原产地把煤直接变为电输送到华中地区?
" 无论从投资性价比还是土地资源占用来看,铁路运煤都比直接输电更为划算。" 国家发改委能源所能源经济中心副主任肖新建算了一笔 " 经济账 " ——
按投资性价比来看,把浩吉铁路设计运力 2 亿吨 / 年的煤炭换算成火电装机容量约 8500 万千瓦,而一条输送能力 1000 万千瓦的特高压输送 2 亿吨原煤的电量,需要的电网投资约 2160 亿元,相较而言,设计投资 1930.4 亿元的浩吉铁路更为经济。
从土地占用情况看,浩吉铁路作为重载铁路,占地宽度 20 — 30 米,而建设特高压电网占地宽度至少 80 — 100 米,不适合穿越人口密集的地区。
" 更重要的是,铁路对沿线地方经济发展的带动作用强,这是建设特高压电网所无可比拟的。" 肖新建解释,浩吉铁路沿线大型桥梁多为公铁两用桥,它的建成通车不仅是对全国铁路网的重要补充,也将增强沿线区域间的经济交流。
" 风沙地 " 中铺轨," 软豆腐 " 里打洞," 海绵垫 " 上立柱
要打造这样一条 " 北煤南运 " 的能源大通道谈何容易?
" 铁路所经之处,有茫茫大漠风沙扑面,有黄土高原千沟万壑,还有山川丘陵平原湖泊,地质复杂地形多变,好似一头钻进了一座‘地质博物馆’!" 李永金感慨。
—— " 风沙地 " 中铺轨,智能监测保稳定。
铁路穿越沙漠,首先得 " 战 " 沙。毛乌素沙漠腹地,流动沙丘连绵起伏,只待风起而动。" 每到刮起西北风,周边的沙丘便‘复活’了,以平均每年 3 — 5 米的移动速度向铁轨进发。" 中交一航局工区经理胡延杰作过测算,如果沙丘不做处理,5 年左右就会抵达铁路边线,掩埋铁道。
走近一段风沙路基细细察看——铁轨两旁的坡面上一格格 " 井田 " 密织,上方种植的沙柳冒着绿意,别看它叶小不打眼,却根系发达、耐寒抗旱,延伸开去数十里,远远望去,竟构成一条绿色长廊,成了铁路的 " 贴身防护服 "。顺着线路往两侧看,灌木林带和草带每隔 30 米交替出现,最宽处达 210 米,筑起一道 " 挡风墙 "。
在沙漠里筑路,既要防沙,也得用沙。风积沙松散稀疏,如何才能压实填充路基呢?" 沙土改性。" 中交一航局项目经理李选丰道出奥妙,通过测定沙子的物理力学特性,改良粉细砂压实工艺,最终将风积沙大规模填入路基。" 为了监测其长期稳定性,事先在试验段路基里暗藏了 100 多套仪器,未来能实时分析相应范围的稳定力,进行智能监测。"
—— " 软豆腐 " 里打洞,创新技术守安全。
驶出沙漠,车外换了人间。山高谷深,沟壑纵横,陕西靖边耸起的一座大山成为盘踞在浩吉铁路上的又一道关隘。蒙陕段隧道群所处地段,90% 都是软弱围岩。在脆弱富水的土层上开槽打眼,无异于在 " 软豆腐 " 里凿洞。
要想穿山越岭,就得 " 闯 " 土。建设者们为白城隧道量身定制了世界首台大断面马蹄形盾构机,以九个小刀盘共同组成断面进行切削掘进。记者看到洞口切面平整,山体绿意葱葱,仿佛只做了一场 " 微创手术 "。据了解,这一全球首创的隧道开挖方式较圆形截面减少 10%— 15%的开挖面积,极大提高了隧道空间利用率、更是创下了月掘进 308.8 米的纪录。
抬头看山,转头见岭。" 通过优化施工技法、推进机械化操作,建设者们一路打洞开道,让铁路顺利穿越崇山峻岭。" 蒙西华中铁路公司蒙陕指挥部工程技术部副部长管晓军介绍,正是在这样的技术攻关和强化管理下,蒙陕段 186 公里 54 座隧道得以全部顺利贯通。
—— " 海绵垫 " 上立柱,稳扎稳打承重量
列车进入三门峡水库上游,只见三门峡黄河公铁两用大桥两排高大粗壮的桥墩林立,宛若一条蛟龙盘旋于水面上。
为了充分满足公铁两用运输荷载需求,顶推重量相当于 2 万多台小汽车,是世界上连续顶推距离最长、重量最重的公铁两用大桥。
如此 " 庞然重物 " 的立足之地却是细软滩地,如何在 " 海绵垫 " 上打桩立柱?中铁大桥勘测设计院项目负责人刘俊峰道出 " 关窍 ":为了让大桥能在淤泥上站得住,每个桥墩底部都置有 40 根 90 多米深的桩身,数量比一般的公路桥桩多 6 倍左右。" 根扎得深,桥自然立得稳当。大桥主桥桩基 456 根,加在一起总长超过 4 万米,相当于 100 圈 400 米标准跑道。"
衔接上下游矿区和电厂,丰富能源大动脉的 " 毛细血管 "
年运量 2 亿吨的浩吉线,犹如一条 " 煤炭的长河 ",以每小时 120 公里的速度向南流淌。这条大通道衔接了沿线众多煤炭基地和输出路线,宛若一根根 " 毛细血管 ",将产煤区和用煤区 " 织 " 在一起。
" 浩吉铁路开创性地将集疏运系统同步规划建设,目前已同步建成集疏运项目 21 个,保证了浩吉铁路的最大运输效能。" 李永金介绍,开通运营后,还将实现铁水联运。
车出起始站 200 多公里,进入陕西榆林境内的靖边北站,这里是浩吉铁路煤炭运输集运端的始端,与靖神(靖边北至神木西)铁路相接,开通初期可供 14 条万吨列车在此吹响集结号,实现编组、列检。
集运端直连矿区,将极大刺激蒙陕一带煤炭企业生产能力。" 矿区开掘出的煤炭能在第一时间坐上靖神快车道,进入浩吉主干道,直通华中地区,距离缩短的同时,物流成本也将大幅降低。" 靖神铁路总经理杨志光告诉记者,类似靖神的集运线在浩吉铁路上半段共有 6 条,覆盖蒙陕甘宁的主要矿区,大大纾解了上游煤炭企业的新增产能。
在襄州北站,浩吉铁路疏运自此开始。" 襄州北站站长徐海伟挥手指着线路一头,从北方过来的万吨煤炭专列将在这里分解,一部分转入焦柳线、襄渝线等,一部分继续南下。" 目前站内已建成 19 条轨道,每天可编解列车 40 对,待到正式开通运营,将是一副百舸争流的热闹景象。"
浩吉铁路运营将有效缓解华中地区电力企业供电需求。" 电厂全年发电量 60 亿千瓦时左右,平均每年耗煤 250 万吨。以往水路调运周期要 30 天左右,现在只要一天,大大节约了成本。" 汪家军说。
" 通过衔接沿线众多矿区和电厂,打通能源运输的‘最后一公里’,浩吉铁路的运输效率和辐射范围将大幅提高,真正成为一条纵贯祖国南北的能源运输大动脉。" 李永金说。