郑州至济南高速铁路线路走向方案研究

2016-04-13刘玲

铁道勘察 2016年1期

关键词：选线高速铁路郑州

刘　玲

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安　710043)

郑州至济南高速铁路线路走向方案研究

刘玲

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043)

Alignment Scheme on the Zhengzhou to Jinan High-Speed Railway

LIU Ling

摘要从经过经济据点和吸引客流、线路长度及工程投资、功能定位及相关路网适应性等方面，对郑州至济南高速铁路四个线路走向方案进行综合比选，推荐带动地方经济能力强，吸引客流能力强，线路长度较短，工程投资适中的北方案，体现了平原地区高速铁路选线中枢纽总图规划、主要政治经济据点布局和城市规划、环保选线等因素的重要性。

关键词高速铁路线路走向综合选线方案比选

1工程概述

1.1线路走向

郑州至济南高速铁路地处河南、山东两省，线路南起郑州市，向北跨黄河后经新乡市、濮阳市后进入山东省，经聊城市后到达终点济南市，正线全长392.05 km。本项目是中长期铁路网规划调整中的重大干线铁路，是郑州“米”字形铁路规划的重要组成部分，其建设对构建区域快速铁路网具有积极意义。

郑州至济南高速铁路已经被中国铁路总公司确定为2016年开展前期工作的重点项目，并已完成勘察设计招标工作[1]。

1.2主要技术标准

铁路等级：高速铁路；

设计速度：350 km/h；

正线数目：双线；

正线线间距：5.0 m；

最小平面曲线半径：7 000 m；

最大坡度：20‰；

到发线有效长度：650 m；

列车运行控制方式：自动控制；

调度指挥方式：调度集中；

最小行车间隔：按3 min设计。

1.3本项目在路网中的作用

本线是国家现有纵横交错“棋盘形”高速铁路客运网中的重要补充，连接郑州、济南两大铁路枢纽，路网中北端衔接京沪、太青高铁，并接入京津冀城际圈，中部在聊城地区与规划的京九高铁相连，南端通过郑州枢纽衔接郑万、郑西、郑武等高铁。本项目开辟了郑州和济南两个省会城市之间的最便捷客运路径，郑州至济南比绕行到徐州缩短了近200 km，对缓解京沪线徐州—天津段运输能力，完善国家客运网，优化路网结构，提高客运网的机动灵活性具有重要作用。

2郑州至济南走向方案研究

2.1沿线自然特征

(1)地形地貌

沿线地处黄河冲积平原区，地形平坦，地面高程25～90 m。由于黄河的多次改道与决口泛滥，微地貌形态发育，主要包括缓平坡地、河滩高地、浅平洼地、决口扇形地、背河槽状洼地及沙质河槽地等。济南地区局部分布剥蚀残丘。

(2)水系

沿线为黄河水系，主要河流为黄河，自西向东横贯全区。其余较大的河流均为黄河支流，包括鲁河、卫河、硝河、大公河、马颊河、陡骇河、赵牛河等，同时沿线分布多处湖泊、湿地。

(3)地层及岩性

沿线分布第四系全地层，成因主要为冲积、洪积、湖积、残积、沼泽沉积及风积。全新统冲积、洪积、湖积、沼泽沉积层主要分布于黄河冲积平原区，以淤泥质土、粉质黏土、粉土、粉细砂、中砂为主，层厚30～60 m，局部河流两侧分布有片状风积沙地，以粉、细砂为主；中、上更新统冲洪积层分布于黄河冲积平原区下部，以黏土、粉质黏土、粉土、黄土、砂类土为主，厚度大于100 m，局部山前地带分布有中、上更新统残积层，冲积层，以黏土为主。

(4)保护区及文物区

项目位于黄河下游地区，华北平原南部区域，地势平坦开阔，人口分布稠密，自古以来就是农业生产发达的区域，黄河沿线有丰富的自然景观和人文景观。

2.2方案简介

郑州至济南基本呈西南至东北走向，航空距离约352 km，航空线北侧分布有新乡、濮阳、聊城等三个地级市，河南省的原阳、卫辉、延津、滑县、浚县、范县、濮阳市，山东省的阳谷、东阿、莘县、茌平、齐河等县。南侧分布有开封、菏泽、泰安等三个地级市，河南省的中牟、封丘、长垣、兰考、台前，山东省的鄄城、郓城、梁山、东平、平阴、济南市长清区等县区。沿线各市县经济概况见表1、表2。

表1　航空线北侧城镇基本概况

表2　航空线南侧城镇基本概况

本线作为郑州至济南间快速便捷的客运通道，其客流特点表现为以通过客流为主，同时沿线城际客流亦有很大发展潜力。从“服务运输”的角度出发，线路走向的选择应在充分考虑沿线城市分布、最大限度吸引客流的前提下，以线路短直为原则。根据沿线城市分布情况，结合路网规划、工程地质条件及工程设置等情况，研究了北、南、中及取直四大走向方案，方案示意见图1。

(1)北方案

线路自郑州东站引出，沿徐郑高铁东行至杨桥附近折向北跨越黄河，经原阳后引入京广高铁新乡东站，折向东北经卫辉、滑县、浚县，结合城市规划在濮阳市北侧设站，经清丰、范县后进入山东境内。经莘县后在聊城市西侧设站，经茌平后自济南市南侧沿京沪高铁引入济南西站。该方案线路全长392.05 km，共设车站12处(含郑州东、济南西)，平均站间距35.35 km；共设桥梁351.77 km(两跨黄河)，桥梁比重89.7%，静态工程投资488.57亿元。

(2)取直方案

图1　郑州至济南线路走向方案示意

线路自郑州东站引出，沿徐郑高铁东行至杨桥附近折向北跨越黄河，经原阳后折向东北，线路沿航空线取直，经延津县后在濮阳东南侧设站，经范县、阳谷、台前、东阿县后跨越黄河，经长清区后，沿济南市南侧引入济南西站。线路全长378.45 km，共设车站12处(含郑州东、济南西)，平均站间距34.4 km；共设桥梁345.15 km(两跨黄河)，桥梁比重91.2%，静态工程投资480.63亿元。

(3)中方案

线路自郑州东站引出，沿徐郑高铁东行至杨桥附近折向北跨越黄河，经原阳后折向东北，经封丘、长垣后跨越黄河进入山东境内。经东明后，结合城市规划在菏泽市西北侧设站，经鄄城县后北行，第三次跨越黄河，经河南省范县后跨越金堤河，经阳谷县后接入北方案聊城站。该方案线路全长415.47 km，设车站13处(含郑州东、济南西)，平均站间距34.6 km；共设桥梁372.26 km(四跨黄河)，桥梁比重89.6%，静态工程投资544.27亿元。

(4)南方案

线路自郑州东站引出，沿徐郑高铁东行经中牟县、开封市、兰考县后折向东北，在菏泽市东侧新建菏泽站，经郓城、梁山、东平、平阴县、济南市长清区，自济南市南侧沿京沪高铁西侧引入济南西站。线路全长396.30 km，设车站13处，平均站间距33.0 km。共设桥梁342.80 km，隧道2.78 km，桥隧比重86.5%，静态工程投资485.47亿元。

2.3方案综合分析[2，7-9]

(1)地形地质条件分析

沿线基本为黄河冲洪积平原区，地形平缓，村镇密布，道路密集，仅济南南部至平阴县附近分布剥蚀残丘。除南方案外，其余三个方案行经地区基本为冲洪积平原区，南方案自平阴县至济南约60 km通过剥蚀残丘区，地形略有起伏。从地形地质条件方面分析，南方案地质条件略好，其余三个方案地形地质条件基本相当。

(2)经过经济据点和吸引客流分析

北方案经过新乡市、濮阳市和聊城市三个地级市和原阳县、卫辉市、滑县、浚县、范县、清丰、莘县、阳谷、茌平等9个县或县级市，所经城镇人口总和2 700万人。

中方案经过菏泽市和聊城市两个地级市和原阳、延津、长垣、东明、鄄城、范县、阳谷、莘县、茌平等10个县，所经城镇人口总和2 450万人。

取直方案线路在航空线附近布线，仅通过濮阳市一个地级市，经延津、长垣、范县、台前、阳谷、东阿等6县，所经城镇人口总和2 100万人。

南方案通过开封和菏泽两市，经中牟、兰考、定陶、郓城、梁山、东平、平阴、肥城及济南市长清区等9县区，所经城镇人口总和2 420万人。

通过以上分析，取直方案通过的地级市及县城最少，沿线所经城镇人口总和也最少，中方案与南方案通过的地级市及县城基本相当，沿线所经城镇人口总和居中，而北方案分别通过三个地级市，经过县城数量也较多，沿线城镇密布，所经城镇人口总和最多。各方案沿线城镇分布情况表见表3。

表3　各方案沿线城镇分布情况

(3)线路长度及工程投资分析

四个走向方案中，取直方案跨过黄河后基本沿航空线布线，线路最为顺直，投资最省；中方案为尽可能兼顾沿线经济据点，线路最为曲折，线路长度最长，且四跨黄河，工程投资最高；北方案与南方案线路长度居中，北方案较南方案线路长度短4.25 km，但需在郑州和济南附近各跨越一次黄河，故工程投资较南方案增加3.10亿元。各方案工程投资比较见表4。

(4)功能定位及相关路网适应性方面分析

随着在建高铁的建成，该区域已基本形成纵横交错棋盘形客专网，但相邻的省会城市郑州、济南间缺乏直接联系高铁，需经徐州或石家庄绕行。京沪、京广为我国最繁忙的客运通道，增开客车潜力有限。根据项目功能定位分析，项目为郑州至济南的最便捷通道，是西北、西南以及中南等地与山东半岛及华北渤海湾地区交流的主要客运通道，是一条以中长途通道客流为主的区际客运铁路专线，通道功能显著。为最大发挥客运线路的功能，线路选线应在顺直的前提下尽可能多的靠近区域重要经济据点。

表4　线路走向方案经济比较

根据两省城际网规划，两省分别规划有郑州—新乡，济南—聊城城际铁路。新乡、聊城地处平原，均为农业大市，城镇化水平较低，分别仅为47%和44%(全国平均水平55%)，经济据点布局较为分散，尚未形成显著城市带(群)。根据相关城际网规划研究报告，两项目远期纯城际客流均在700万人左右，线路如按照北方案布设较为顺直，且可在相当长时期内替代两城际铁路的功能，从而节省区域路网建设总投资。此外，北方案同时还可行经尚未开通铁路客运的濮阳市，为经济、交通更为落后的豫西北快速发展提供新的机遇，更好地体现铁路发展兼顾公平性的发展思路。通过上述分析可知，从本线功能定位及相关路网适应性方面比选，北方案较其余三个方案为优。

2.4方案推荐意见

四个走向方案中，北方案和南方案较其余两个走向方案优势明显，均为较佳的走向选择。考虑到南方案所经地区郑州至兰考段徐郑高铁在建，菏泽至聊城规划有京九高铁，菏泽至兰考规划有鲁南城际铁路，最终将形成该通道，而北方案布设较为顺直，且可在相当长时期内替代郑州至新乡城际和济南至聊城两城际铁路的功能，从而节省区域路网建设总投资。故本次研究暂推荐带动地方经济能力强，经过经济据点多，吸引客流能力强，可兼顾两省规划的城际功能，且线路长度较短，工程投资适中的北方案贯通，即郑州—新乡—濮阳—济南作为推荐的线路走向方案。

3结束语

在铁路工程设计与建设过程中，选线工作是关系到全局的总体性工作，综合性强，牵涉面广，科学性高，是一项复杂的工程[7]，高速铁路因其投资巨大，影响范围极广，带动作用极强，选择合理的线路走向方案显得更为重要。郑州至济南高速铁路线路走向方案研究具有平原地区高速铁路选线的一般特点，枢纽总图规划、主要政治经济据点布局和城市规划、环保选线等因素的重要性往往高于其他因素。

参考文献

[1]中铁第一勘察设计院集团有限公司.郑州至济南铁路勘察设计项目投标文件[R].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2015

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[10]TB10012—2007铁路工程地质勘察规范[S]

中图分类号：U212.32