胡必松
(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)
摘 要：旨在研究陕渝铁水联运通道的建设必要性及架构方案,从铁水联运格局、能源供应及社会经济发展方面论证通道建设的必要性,预测通道煤炭及外贸物资运量,经方案比选,提出通道架构方案,通过径路比较,得出通道经济供应范围,最后从通道内铁路、港口、长江水道三方面分析得出通道能力能够满足运输需求。
关键词：陕渝地区；铁水联运通道；能源；煤炭；外贸；径路比较
陕西省作为国家煤炭供需格局中的主要供给地,煤炭产量位居全国前列,毗邻的川渝两地是西南地区的重要经济据点与产业发展中心,能源需求旺盛,每年需要外调大量的煤炭支撑经济发展。2014年3月6日,首列“陕煤入渝”铁水联运班列从陕西神木西站出发驶抵重庆万州红溪沟港区,2015年8月28日,陕西省政府与重庆市政府就谋划铁水联运等事项举行了会谈,双方一致认为,要充分发挥陕西铁路枢纽和重庆沿江水运优势,实现陕西铁路货运与重庆航船运输协同发展。2016年7月,国家《中长期铁路网规划》[1]发布,规划建设包(银)海、京昆高铁通道,陕渝间既有铁路运输能力将得到大幅释放,结合重庆沿江水运优势,陕渝之间构建大能力铁水联运通道将成为可能,在此宏观背景和基础条件下,及时开展陕渝铁水联运通道研究,系统论证通道建设的必要性,合理确定运输需求和通道方案显得尤为必要。
2.1 发挥铁路干线和长江水道联运优势,完善我国煤炭铁水联运系统
目前我国既有的“海进江”[2]大宗物资运输模式为物资从大秦线运煤至秦皇岛港后,经海运到江苏江阴或者南通等港口换船,再逆长江而上,转运至沿江各港口,再辗转运到华中、西南等地的需煤企业,这种模式物流成本高、运输效率低,已不适应现代物流发展需求。本通道不仅可以为铁路干线提供巨大的运输需求,提高铁路系统的经济效益,而且能够充分发挥长江“黄金水道”和“绿色水运”优势,盘活铁水联运市场,进一步完善铁水联运系统。
2.2 发挥陕西省资源优势,增强陕煤外运通道能力
根据《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》,将逐步关停川渝和“两湖一江”地区年产能小于9万t的煤矿[3],截止目前重庆已关停2 400万t、四川已关停1 600万t产能的小型煤矿,从而势必加大这些地区的煤炭调入量。陕北地区分布着储量1 300亿t的侏罗纪煤田,属优质动力煤,低硫低灰、发热量高,且开采条件好,市场竞争力较强[4]。由于前几年陕西煤炭外运受宁西、西康铁路单线能力制约,煤炭外运量增长缓慢,随着西康、宁西复线的建成,以及包海高铁通道的规划建设,未来本通道货运能力将大幅增加,能够满足陕西省煤炭等物资外运的需要。
2.3 满足川渝地区经济发展,保障能源供应
川渝地区近年的经济增速一直保持两位数,未来两地工业产值规划翻番,能源保障是其发展的基础,但重庆资源相对匮乏,四川自足尚难。重庆和四川同处四川盆地,资源条件相近,能源市场相通,四川省能源结构以水电为主,丰水期一半电力跨区域外送,但枯水期电力全面告急,重庆市发电能力也只能满足需求的70%。纵观川渝地区能源结构,不管是“千河之省”的水电装机惊人规模,还是石油双雄的“气兴川渝”战略,从长远来看,都不能作为国民经济发展的可靠保障,支撑工业发展的常规能源只能是煤炭[5-7]。根据重庆能源发展规划[8],规划建立以重庆为中心,辐射四川,形成西南地区煤炭储备基地,本通道的建设能够保障川渝地区能源供应,满足其经济发展。
2.4 本通道承担“陕煤入川渝”符合煤炭市场供应规律
根据国家煤炭供应基本格局和川渝的地理位置,川渝地区煤炭可选供应地主要有陕西、新疆、云贵地区、河南[9],下面从多方面进行对比分析。(1)供应市场区位方面：贵州煤炭调出量越来越少,且更多流向广西,未来不可能用来弥补川渝煤炭需求缺口[10]；河南是中部产煤大省,但近年来煤炭开采量大幅减少而从供应地变为交流地,净调出量整体呈下降趋势,而且河南还承担着保障湖北部分煤炭需求的任务,因此,河南也不可能成为弥补川渝煤炭需求缺口的重要力量；宁夏未来规划煤炭大部分就地转化,调出量十分有限；甘肃陇东地区煤炭虽距离川渝市场较近,但由于煤质和开采条件明显逊于周边其他产煤大省,并不是川渝煤炭调入的最佳选择；新疆煤炭虽然远离川渝消费市场,但由于坑口价低廉,具有较强竞争优势；陕西煤源充足,煤质和开采条件均较好,但市场消费价格普遍偏高。(2)煤炭资源条件方面：陕北、新疆煤炭都为优质煤炭,且煤种较为丰富,远期产量也基本相当；彬长矿区煤质单一,均为不粘煤,产量较小；宁东矿区煤炭属优质配焦用煤、动力用煤、长焰煤、不黏结煤和优质气化煤,煤质较优,产量相对较小,且大部分就地转化,外运量十分有限。(3)至消费地价格方面：各煤炭产地运抵川渝地区消费市场价格(煤炭坑口价均按标准煤折算比较,含税费,以同期价格进行比较)详见表1。
表1 主要煤炭产地至川渝地区价格比较
起点终点主要经由运距/km坑口价/(元/t)运价/(元/t·km)运费/(元/t)运达价/(元/t)哈密南充嘉峪关、兰州、广元2067215黄陵南充杨凌、汉中、巴中709315榆林南充黄陵、杨凌、汉中、巴中1105315彬长南充麟游、宝鸡、汉中、巴中632271宁东南充银川、中卫、宝鸡、汉中、巴中1173240哈密达州嘉峪关、兰州、广元、巴中2148215黄陵达州杨凌、汉中、巴中670315榆林达州黄陵、杨凌、汉中、巴中1059315彬长达州麟游、宝鸡、汉中、巴中594271宁东达州银川、中卫、宝鸡、汉中、巴中1135240兰新线0.142包兰线0.142宝中线0.142兰渝线0.15包西线0.22本通道0.152995141054201935089536616740731152610141618650189360161401
疆煤入川渝运输距离超过2 000 km,运费占煤炭价格的55%以上,运达价最贵,不符合煤炭市场就近供应规律,难以完全保证川渝地区煤炭需求；宁东煤炭运距1 000 km左右,坑口价相对于陕北煤炭和新疆煤炭较为便宜,运达价也具有一定的优势,但调出量十分有限；彬长矿区煤炭入川渝最短距离为594 km,煤炭坑口价较低,至消费地运达价也有较大优势,但矿区煤炭产量相对较小；陕煤入川渝最便捷距离为670 km,具有得天独厚的距离优势,至川渝消费地运达价格也低于疆煤,因此,本通道承担“陕煤入川渝”符合煤炭市场供应规律。
从国家战略、社会经济发展、能源供给格局、路网布局等方面综合分析确定陕渝铁水联运通道功能定位,本通道是以煤运及外贸物资出口为主,兼顾部分客运,沟通陕西与川渝地区间的便捷货运主通道。因此,本次通道运量预测重点对货运量进行预测。
3.1 通道承担煤炭运量
采用“产销运”平衡法,预测川渝地区(含长江沿江部分地区,下同)煤炭铁路调入需求量分别为7 000万t、10 000万t[11]。根据上述陕西、新疆、云贵、宁夏等全国煤炭调出区分析情况,采用“容量限制”分配方法,对本通道和相关通道进行货运量分配,本通道可承担川渝地区煤炭需求供给分别为3 400万t、5 600万t[12],煤炭分配情况详见表2。
表2 川渝地区煤炭供应分配 万t
年度川渝地区煤炭调入需求量陕北入川渝煤炭供应能力疆煤供给云贵煤供给宁蒙煤供给陕煤供给2020年70002030年10000>100002000800800340030006008005600
3.2 通道承担外贸物资运量
陕西外贸主要贸易伙伴为美国、中国台湾、欧盟等地区,主要出口商品为机电产品(硬盘驱动器、汽车)、农产品、纺织服装、矿产品、有机化学品等,采用“多元回归”方法对陕西历年的GDP、人口、外贸进出口总额等关键影响因素进行建模预测[13-14],2020年、2030年陕西外贸出口货物总量分别为500、800万t,预测本通道可承担约300、500万t,主要由万州港经长江水运至上海港出口日本等国家。
4.1 通道架构方案
(1)方案构成
本通道主要解决陕西物资(以陕煤为主)外运问题,煤源地集中在陕西榆林的榆神、榆横、神府等矿区,以黄陵、彬长等矿区煤源为辅助,消费市场以四川、重庆为主,辐射其他沿江周边地区。根据本通道功能定位和运输需求,结合周边路网布局、通道资源和港口资源,充分考虑利用既有路网和带动沿线经济社会发展,提出通道架构方案详见表3。
(2)局部方案比选
本通道起点为陕北地区的榆林、黄陵,经由包西铁路至西安,铁路终点为重庆主要港口,中部输运系统存在3个局部方案,对比分析如下。
表3 陕渝铁水联运通道架构方案
集运系统自成体系新建神木—靖边—志丹—黄陵铁路国铁联运利用包西线神木至黄陵段输运系统方案名称方案径路经由线路西方案榆林—黄陵—西安—宝鸡—广元—重庆港包西、陇海、宝成、兰渝铁路中方案榆林—黄陵—西安—安康—达州—万州港包西、西康、襄渝、达万铁路东方案榆林—黄陵—西安—安康—奉节港包西、西康、安康至恩施铁路疏运系统重庆港—长江万州港—长江奉节刚—长江
①运输径路比较
由于铁路运价远高于水运运价,因此,主要对不同方案的铁路里程进行比较,3个方案在西安以北径路相同,以西安为比较起点,不同方案至疏运港口距离详见表4,径路长度从小到大排序为东方案—中方案—西方案。
表4 不同方案径路比较
方案名称主要节点距离/km西方案宝鸡、广元、重庆(重庆港)885中方案安康、达州、万州(万州港)686东方案安康、奉节(奉节港)510
②经由铁路线路比较
西方案：该方案中,宝成铁路为单线铁路,是一条以货为主、兼顾客运的客货共线铁路,目前宝鸡至阳平关段开行客车18对,货运1448万t/年,能力已经饱和,且由于地形地质条件,本段基本不具备扩能改造条件,研究年度无法满足通道运输需求；兰渝铁路是一条在建的客货共线铁路,主要承担甘肃以西地区与重庆及其以南地区的客货交流,通道利用兰渝线将造成其能力紧张。
中方案:该方案中,西康线已完成增建二线扩能,目前能力利用率为51%,襄渝线能力利用率为69%,能力有一定富余,研究年度西安至重庆高铁建成后,西康—襄渝线能力将得到进一步释放,完全可以满足通道运输需求。
东方案：利用规划的安康至恩施至张家界铁路,研究年度能力能满足需求。
③后方港口比较
西方案：重庆主城港无论是三峡库区156 m水位还是175 m水位都有半年不能达到库区水位,严重影响通航。
中方案：万州港位于三峡库区中心,是理想的终年深水良港,可保证万吨级船队全年通航,考虑陕西物资主要流向长江下游,万州港在重庆主城港下游,更具距离优势。
东方案：奉节港口吞吐能力150万t,无法满足本通道铁水联运对港口作业能力要求,而且奉节港位于长江上游东段,不能辐射整个长江上游。
(3)通道方案比选结论
综合考虑运输距离、铁路线路和港口疏散能力,西方案存在铁路运输能力不足、港口不能全年通航等问题；东方案港口吞吐能力较小；中方案各方面均能满足需求,因此,建议中方案榆林—黄陵—西安—安康—达州—万州港为陕渝铁水联运通道架构方案。
4.2 通道经济供应范围
(1)通道煤炭经济供应范围
分别选取以陕北煤炭基地的神府矿区、黄陇煤炭基地的彬长矿区、新疆煤炭基地的吐哈矿区为主要煤炭供应点,并选择长江中下游主要区域中心城市武汉、南京、长沙等为比较节点,主要从运输距离和运费两方面指标进行综合比较,铁路运价统一采用国铁运价0.167元/t,水运价格采用0.024元/t,考虑铁水联运费用存在一定优惠,倒装费(煤炭铁路装卸费目前为11.2元/t)、仓储费、港杂费等中途其他费用合计采用20元/t。详细比较内容见表5。
表5 各通道承担煤炭经济供应范围比较
矿区神府矿区彬长矿区吐哈矿区起讫点神木—武汉神木—南京神木—长沙彬县—武汉彬县—南京彬县—长沙哈密—武汉哈密—南京哈密—长沙主要径路运输距离及费用总费用铁路水运运输费用里程运费里程运费里程运费中途其他费用合计神大、包西、蒙华、汉丹铁路14482431448243243神大、包西、宁西、京广铁路16682811668281281神大、包西、西康、襄渝、汉丹铁路16262741626274274神大、包西、西康、襄渝、达万铁路、长江1371231104525241625620276神大、包西、陇海、京沪铁路18873171887317317神大、包西、宁西、沪汉蓉铁路19483271948327327神大、包西、蒙华铁路、长江1208203113627234423020250神大、包西、西康、襄渝、达万铁路、长江1371231165440302527120291神大、包西、陇海、京广铁路20883512088351351神大、包西、宁西、京广铁路19303241930324324神大、包西、蒙华、京广铁路17322691732265265神大、包西、西康、襄渝、达万铁路、长江1371231150036287126720287西平、陇海、蒙华、汉丹铁路11141901114190190西平、宁西、京广铁路10621811062181181西平、西康、襄渝、汉丹铁路10201741020174174西平、西康、襄渝、达万铁路、长江765132104525181015720177西平、陇海、京沪铁路12812181281218218西平、宁西、沪汉蓉铁路13422281342228228西平、陇海、蒙华铁路、长江876150113627201217820198西平、西康、襄渝、达万铁路、长江765132165440241917120191西平、陇海、京广铁路14822511482251251西平、宁西、京广铁路13242251324225225西平、蒙华、京广铁路13862391386239239西平、西康、襄渝、达万铁路、长江765132150036226516820188兰新、陇海、西康、襄渝、汉丹铁路29554942955494494兰新、陇海、宁西、京广铁路29975012997501501兰新、陇海、蒙华、汉丹铁路30495093049509509兰新、陇海、西康、襄渝、达万铁路、长江2700451104525374547620496兰新、陇海、京沪铁路32165373216537537兰新、陇海、宁西、沪汉蓉铁路32775473277547547兰新、陇海、蒙华铁路、长江2811497113627394752420544兰新、陇海、西康、襄渝、达万铁路、长江2700451165440435449120511兰新、陇海、京广铁路34175713417571571兰新、陇海、宁西、京广铁路32595443259544544兰新、陇海、蒙华、京广铁路33215343321534534西平、西康、襄渝、达万铁路、长江2700451150036420048720507
注：1.基础数据来源于2016年《铁路货运运价里程表》； 2.里程单位为km,运费单位为元/t
比较分析可见,彬长矿区煤炭可经本通道供应至南京及以西的长江沿江地区；神府矿区煤炭可经本通道供应至武汉及以西的长江沿江地区,可经蒙华通道供应至南京及以西的长江沿江地区；吐哈矿区的疆煤无论经哪条通道都不具备供应长江沿江地区的经济条件。另外,彬长、神府矿区煤炭外运至长江沿江地区的经济价格优势总体呈现自西向东逐渐减少趋势,且随着铁水联运中途其他费用的增加,通道煤炭经济供应范围相应缩小。
(2)通道外贸货物出口经济范围
外贸货物经本通道出口时在途费用远低于经陇海、京沪铁路出口费用,但货物在途时间较长,综合考虑外贸货物在途费用和货物时间成本,经计算,当外贸货物单位时间价值C≤0.54元/t·h时(即188+135·C≤252+15·C),外贸货物经本通道出口具有经济优势,根据本通道承担外贸商品类型,主要为机电产品、农产品、纺织服装、矿产品、有机化学品等单位时间价值较低物品,因此,本通道外贸货物出口经济范围可至美国、台湾、欧盟等。外贸货物出口径路比较详见表6。
表6 外贸货物出口径路比较
起讫点主要径路在途费用铁路运输内河运输里程/km运费/(元/t)里程/km运费/(元/t)中途其他费用/(元/t)合计/(元/t)在途时间/h总成本/(元/t)西安—上海陇海、京沪铁路150925225215252+15·C本通道、长江69211621705220188135188+135·C
4.3 通道能力适应性分析
(1)通道内铁路能力适应性分析
通道内包西、西康、襄渝铁路为双线电气化铁路,设计年输送能力为1.0～1.2亿t；达成铁路为双线电气化标准,货运能力达8 000万t以上,目前能力利用率仅为46%；达万铁路为单线电气化铁路,设计年输送能力为2 200万t。2030年通道内各线能力适应情况见表7。
表7 通道内铁路能力适应性计算
研究年度线路区段平图能力/(对/d)客车对数/(对/d)货流密度/(万t/年)设计输能富余输能2030年包西高铁榆林—西安262103—39571648西渝高铁西安—重庆262115—39031385包西线榆林—西安188109400119002500西康线西安—安康18838900127333833襄渝线安康—达州18838600101651565达州—三汇镇18838300101651865达成双线达州—遂宁1883250088816381达成单线遂宁—成都42 30003169169遂成线遂宁—成都21085—29671068达万线达州—万州41 28003094294
注：包西、西渝高铁设计输能及富余输能单位为万人/年,其余客货共线铁路为万t/年(减去客车对数后的输能)。
由表7可见,包头至西安高铁、西安至重庆高铁建成后,除达万线能力紧张需适时扩能改造外,通道其余铁路输送能力均可以满足运输需求。
(2)万州港水运能力适应性分析
水路通道主要依靠长江及其支流水道,万州港作为重庆市主要的天然深水良港,除本港外还下辖5个县级港口[15],目前拥有货运港区13个,泊位83个,生产用泊位长度共计7 789 m,设计年吞吐能力为5 000万t,目前港口能力利用率约为53.9%,吞吐能力有较大富余。
(3)长江水道通道能力适应性
长江水道目前限制区间为三峡双线五级船闸,位于湖北省宜昌市夷陵区三斗坪镇上游3 km处,设计能力为1.5亿t,为适应长江上游船舶大型化、重载化的趋势,规划逐步进行扩能改造[16],设计能力在2020年将达到2亿多t。预测2020年长江黄金水道货运量将达到1.5亿t,主要由煤炭、石油、矿建、矿石、钢材等大宗物资及集装箱构成,与长江黄金水道预测运量相比,其货运能力有较大富余。
系统论证了陕渝铁水联运通道的建设必要性,分析预测通道运量以煤炭及外贸物资出口为主,推荐架构方案为榆林—黄陵—西安—安康—达州—万州港,集运系统可考虑采用国铁包西铁路或新建铁路进行煤炭集运,疏运系统利用长江黄金水道十大港口之一的万州港,分析得出通道煤炭经济供应范围可至武汉及以西的长江沿江地区,外贸货物出口经济范围可至美国、欧盟等,能力适应性方面除达万铁路能力紧张需适时扩能改造外,其余均可以满足运输需求,可为陕渝及其他相关地区开展铁水联运提供决策参考。
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Research on Combined Rail and Water Transport Corridor between Shaanxi and Chongqing
HU Bi-song
(China Railway the First Survey and Design Institute Co., Ltd., Xi’an 710043, China)
Abstract：This paper aims to study the necessity and route plan of the combined rail and water transport corridor between Shaanxi and Chongqing, justify the construction from the aspect of network layout, energy supply and social and economic development and estimate the traffic volumes of coal and foreign trade goods. The corridor architecture scheme is proposed after program comparison and its economic supply scope is defined through route comparison. Finally, it is proved that the corridor capacity can meet the demand as far as the railway, ports, Yangtze River waterway are concerned.
Key words：Shaanxi and Chongqing; Combined rail and water transport corridor; Energy; Coal; Foreign trade; Route comparison.
文章编号：1004-2954(2017)06-0024-05
收稿日期：2016-12-07；
修回日期：2016-12-14
基金项目：西部大开发重点前期研究项目(陕发改投资[2014]1362号)；陕西省“十三五”规划重大问题研究课题项目(陕发改投资[2014]1362号)；中铁第一勘察设计院集团科研重点项目(院科14-02)
作者简介：胡必松(1987—),男,工程师,2011年毕业于北京交通大学交通运输规划与管理专业,工学硕士,E-mail：313835244@qq.com。
中图分类号：U212
文献标识码：A
DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.2017.06.006
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