Технико-экономические изыскания при проектировании железных дорог

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОСЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕТЕРБУРГСКИЙ

 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

Технико-экономические изыскания при проектировании железных дорог

 

 

 

 

 

Выполнил студент (подпись)                                             

Группа 09--4201                                                           Борисов В.Г.

Руководитель                                                                         В. С. Меркушева

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2015

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Проектирование железных дорог является одним из видов строительного проектирования.

Строительству железных дорог предшествуют изыскания и проектирование. Цель изысканий - изучение условий строительства и эксплуатации будущей дороги, сбор и подготовка необходимых материалов для проектирования. Основная задача проектирования заключается в разработке наиболее рационального проекта новой железной дороги, которая бы полностью удовлетворяла потребности в перевозках с учетом их роста в перспективе.

Проект новой железнодорожной линии - это комплекс экономических и технических документов, включающих описание, расчеты, чертежи и обоснование принятых решений по всем железнодорожным сооружениям и устройствам.

Составление проекта новой железнодорожной линии направлено на изучение методов выбора таких параметров трассы, которые обеспечивают благоприятные условия эксплуатации железной дороги в соответствии с требованиями современных строительно-технических норм при выполнении заданных объемов перевозок, условий бесперебойности, плавности и безопасности движения поездов установленной массы с установленными скоростями.

Цель данной курсовой работы – определить целесообразность строительства железнодорожной линии на участке Ленинградская область.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Исходные данные:

Исходные данные	Вариант № 1
1.Себестоимость перевозок, коп./ткм а) по железной дороге: существующей ас проектируемой ап б) по безрельсовым дорогам: к станциям существующим ж.д. Кс к станциям проектируемой ж.д. Кп	11,25 18,0   340,8 385
Плотность сельского населения на отчетный год, чел./км²	45
Количество городского населения на расчетный год (тыс. чел.) в районе одной из станций с грузовыми операциями.	40
Процент ежегодного прироста численности населения: а) сельского б) городского	0,6 3,0
Коэффициент подвижности населения, %	33
2.Сельское хозяйство местного  района тяготения: А) Плотность посевов на отчетный год, га/км²	75
Б) Структура посевных площадей, прирост их и урожайность культур Зерновые продовольственные культуры а) удельный вес посевных площадей зерна на отчетный год в %:  б) % роста посевных площадей  на расчетный срок   в) урожайность на расчетный  срок в центнерах с гектара	50 6 2,5
Зерновые фуражные культуры а) удельный вес посевных площадей на отчетный год в %:  б) % роста посевных площадей  на расчетный срок   в) урожайность на расчетный  срок в центнерах с гектара	20 10 20
Картофель а) удельный вес посевных площадей на отчетный год в %: б) % роста посевных площадей на расчетный срок в) урожайность на расчетный срок в центнерах с гектара	6 5 200
Остальные культуры а) удельный вес посевных площадей на отчетный год в %: б) % роста посевных площадей на расчетный срок	24 5
В. Численность и прирост скота на расчетный год 1. Крупный рогатый скот: а) количество скота на 100 га, голов б) % роста поголовья на расчетный срок	50 40
Мелкий рогатый скот: а) количество скота на 100 га, голов б) % роста поголовья на расчетный срок	100 42
Г. Нормы высева в центнерах на гектар на заданный расчетный срок: Зерновые продовольственные Зерновые фуражные Картофель	0,20 0,17 16
3.Расчеты грузов ввоза Нормы расходов грузов ввоза для нужд населения а) товары народного потребления, т/чел б). Каменный уголь, т/чел в) Лесоматериалы, т/чел Нормы расходов грузов ввоза для нужд сельского хозяйства а) Минеральные удобрения, т/га пос.площ. б)  Нефтепродукты т/га пос.плющ. 4. Лесопильный завод Лесосырье для обработки на заводе, млн. Продукция заводской деревообработки, % Пиломатериалы, % Круглый лес, % Дрова и другие отходы, %	0,60 0,30 0,5   0,24 0,06   1,5 25 30 25 20

 

1. Общая характеристика района проектирования

 

      По заданию, рассматриваемый регион – Челябинская область расположена в южной части Урала, регион находится в центре материка Евразии, на границе двух частей света – Европы и Азии. Охарактеризуем район по геофизическим и экономическим составляющим. Площадь Челябинской области равна 88,5 тыс. кв. км. Протяжённость области с севера на юг – 490 км, с запада на восток – 400 км. На севере Челябинская область граничит со Свердловской областью, на востоке – с Курганской, на юге – с Оренбургской областью, на западе – с Республикой Башкортостан, на юго-востоке – с Республикой Казахстан.

Природные условия и ресурсы. По общим характеристикам климат Челябинской области относится к умеренному континентальному. В области много солёных и богатых бальнеологическими ресурсами (органические и минеральные грязи, щелочные воды) озёр. По разнообразию лечебных грязей область находится на одном из первых мест в России. Леса занимают 27% территории региона, их площадь превышает 2,8 млн. га. Расположены леса, в основном, в горной полосе. На долю хозяйственных хвойных лесов приходится 28% от лесопокрытой территории. Челябинская область относится к старейшим горнорудным территориям и обладает мощным потенциалом минерально-сырьевых ресурсов. Разведано и оценено около 300 месторождений. Имеются крупные месторождения железных руд (Магнитогорское, Бакальское, Златоустовское и другие), медных и никелевых руд, минерально-строительного (особенно магнезитового и цементного) сырья. Имеются запасы бурого угля (Челябинский бассейн). Открыто около 400 месторождений различных металлов и неметаллов («нерудное сырьё»). За два с половиной века на Бакальских рудниках добыто около 150 млн. тонн руды, сегодня запасы составляют 1,2 млрд. тонн. Месторождения глины огнеупорной обеспечивают 22,6% объёма всей добычи по России. Челябинская область располагает 13,2% общероссийских запасов вермикулита. Товарным продуктом является обожжённый вспученный вермикулит, эффективно применяющийся в строительстве, сельском хозяйстве, лёгкой промышленности. На долю области приходится 25% российских запасов графитовых руд. Разведаны и эксплуатируются два месторождения металлургического доломита. Доля региона в российских запасах металлургического доломита составляет 20%.

По территории региона протекает более 350 рек, самые крупные из них – Миасс, Уй, Урал, Ай, Уфа, Увелька, Гумбейка. Челябинскую область называют «краем озёр»: на её территории насчитывается 3 170 озёр, общая их площадь превышает 2 тыс. кв. км, 98 озёр имеют площадь более 5 кв. км. Крупнейшие из озёр: Иртяш, Тургояк, Чебаркуль, Большие Касли. Наибольшую площадь водного зеркала имеет озеро Увильды – 68 кв. км.

Население. По данным на 1 января 2013 года, население Челябинской области составляет 3,485 млн. человек. По численности населения регион занимает 9-е место в России. Плотность населения – 39,37 человек на кв. км, область является самой густонаселённой на Урале. Высокий уровень урбанизации: около 82% жителей – горожане. В национальной структуре преобладают русские – 83,8%, проживают татары, башкиры, украинцы, казахи.

Транспортная инфраструктура. 

Автомобильные дороги. Общая протяжённость сети автомобильных дорог Челябинской области составляет более 18 тыс. км, из которых 9,1 тыс. км – дороги общего пользования. Дороги с твёрдым покрытием составляют 97,6% от общей протяжённости. Стратегическое значение имеют дороги Москва – Челябинск и Казахстан – Екатеринбург.

 

Авиаперевозки осуществляют аэропорты Челябинска и Магнитогорска. Челябинский аэропорт имеет статус международного и может принимать все типы авиалайнеров, кроме Боинг-747. Российские авиакомпании из аэропортов Челябинска и Магнитогорска выполняют регулярные рейсы в Германию и чартерные рейсы во многие страны Европы и Азии.

 

 Железная дорога. Южно-Уральская железная дорога, проходящая по территории Челябинской области, пересекает Европейский и Азиатский континент. Дорога включает 4 отделения: Челябинское, Курганское, Оренбургское и Петропавловское.

 

Туризм. Челябинская область славится своими санаториями и СПА-курортами, посетители могут лечиться на курортах минеральных вод, практиковать грязелечение. Туристов ждут в уникальном заповеднике федерального значения «Зюраткуль», где находится более двух десятков природных и археологических памятников. Интерес представляет единственный в стране минералогический заповедник Ильменский, исторический парк «Аркаим», красивейшие озёра Увильды, Тургояк, Сладкое, Аргази, Аракуль, горные пещеры, известные древней наскальной живописью. Большой популярностью пользуется историко-природный комплекс «Пороги» в Сатке, который считается мировым памятником индустрии, культуры и истории. На площади в несколько гектаров расположилась старейшая гидростанция России. В настоящее время плотина обеспечивает электричеством целый посёлок Пороги.

2.Определение местного района тяготения

 

         Местный район тяготения – это территория, с которой будет экономически выгодно ввозить и вывозить грузы со станций проектируемой железной дороги. Сущность его заключается в установлении грузораздельных точек, от которых стоимость 1т груза до какой-то общей точки по двум маршрутам через станции проектируемой и существующей железных дорог будет равной.

Местоположением, км, грузораздельной точки определяется по формуле

Соединенный прямыми линиями по найденным точкам замкнутый контур и будет представлять собой общий местный район тяготения проектируемой линии.

Общий район тяготения разделяем на районы тяготения каждой станции. Границу районов также следует принимать посередине между станциями проектируемой железной дороги. Из полученной точки проводим перпендикуляр к проектируемой линии до пересечения с границами общего района тяготения, который и будет являться границей районов тяготения станций (приложение А).

Площадь района тяготения каждой станции определяется путем разбивки на отдельные геометрические фигуры с измерением по схеме параметров, необходимых для определения их площади. В итоге сумма всех площадей геометрических фигур и будет площадью района тяготения.

Примем, что все грузы проектируемой линии будут вывозится через станцию V . При расчёте, согласно данным, получим следующие результаты:

Таблица 2

Определение границ местного района тяготения

Станция		Станция встречи грузопотока	Длина участка l, км	Ln, км	Lc, км	x, км	x, см
существующая	проектируемая
I	А	VII	34	29,5	40	15,9	3,18
I	Б	VII	49	59	40	22,1	4,42
II	А	VII	72,5	29,5	99	34,8	6,96
II	Б	VII	58	59	99	27,3	5,46
III	А	VII	54	29,5	124	26,5	5,3
III	Б	VII	33,5	59	124	43,5	3,24
V	А	VII	23	29,5	80	11,31	2,26
V	Б	VII	29	59	80	13,39	2,68
VI	А	VII	46	29,5	48	21,61	4,32
VI	Б	VII	61	59	48	27,92	5,58

 

I. =          =

II. =         =

III. =        =

V. =        =

VI. =      =

По полученным данным построим район местного тяготения и поделим его между проектируемыми станциями А и Б.

Определим площади районов тяготения для станций А и Б:

FA,км 2=FA,см2*m = 833,79 км2

FБ,км 2=FБ,см2*m = 530,25 км2

Где m- коэффициент, учитывающий масштаб карты.

Общая площадь района тяготения 1364,04км2.

 

 

 

 

3.Население местного района тяготения

 

Численность населения местного района тяготения определяется раздельно – сельского и городского – на расчетный срок по каждой станции

3.1 Сельское  население

 

Численность сельского населения на отчетный год рассчитывается по площади района тяготения и средней (заданной) плотности населения в районе тяготения. Численность сельского населения Ар на расчетный срок с учетом ежегодного прироста можно определить по следующей формуле сложных процентов:

Ар= А отч (1+Р)t

Где Ар – численность населения на расчетный срок;

А отч - численность населения на отчетный срок;

Р – ежегодный прирост населения, выраженный долей единицы (за единицу принята численность населения на отчетный год);

t – число лет от отчетного до расчетного срока (10 лет)

При средней плотности населения 45 чел./км2 численность его на отчетный год составит:

 по району тяготения (станции А): 45*833,79=37,5 тыс. чел

 по району тяготения (станции Б): 45*530,25=23,9 тыс. чел.

На расчетный год при годовом приросте в 0,6% численность сельского населения составит:

по району станции А:

 

по району станции Б:

 

 

 

3.2 Городское  население

 

Городское население на отчетный год определяется по справочным данным района тяготения линии.

В районе станции Б, согласно заданию, в отчетном году насчитывалось 40 тыс. чел. При ежегодном приросте в 3,0 % численность городского населения на расчетный срок составит:

 

 

 

Если в районе станции предусматривается на расчетный срок постройка лесопильного завода, то потребность в рабочей силе обеспечивается местным населением, в этом случае строительство городского поселка не предусматривается и расчет городского населения производить не следует.

Результаты определения численности населения представлены в табл. 3.

Таблица 3

Численность населения района тяготения