——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
中科院成都山地所專家在考察現(xiàn)場。 新華社記者 金立旺攝
自古以來,從川入藏,須翻高山、跨急流,一路艱辛且危險(xiǎn)。盡管如此,人們鋪設(shè)“天路”的步伐卻從未停止。
1950年,川藏公路開始動(dòng)工建設(shè)。其后,經(jīng)過11萬軍民19年的艱苦修建,于1969年全面建成通車,從此結(jié)束了從川入藏只靠人走畜馱的歷史。
如今,為了讓這段險(xiǎn)途更加坦蕩,川藏鐵路的建設(shè)也提上日程,并納入國家“十三五”規(guī)劃。2014年底,川藏鐵路成康段和拉林段已開始動(dòng)工。目前,全線開工建設(shè)正在計(jì)劃當(dāng)中。
最難“天路”有多難
“八起八伏”,累計(jì)爬升高度超過14000米
川藏鐵路東起四川成都,西至西藏拉薩,全長近1700公里。它包括三段:成康鐵路(成都至康定,又分為成雅鐵路和雅康鐵路)、康林鐵路(康定—林芝)、拉林鐵路(拉薩—林芝)。川藏鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速200公里(限制區(qū)段時(shí)速160公里),建成之后,從拉薩到成都僅需13個(gè)小時(shí)。
相比公路,鐵路的建設(shè)難度更為巨大。如何科學(xué)合理地規(guī)避和防范鐵路選線中的山地災(zāi)害,成為當(dāng)前需要攻克的難關(guān)。
中國科學(xué)院于2015年部署了科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃項(xiàng)目“川藏鐵路山地災(zāi)害分布規(guī)律、風(fēng)險(xiǎn)分析與防治試驗(yàn)示范”,中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所(以下簡稱中科院成都山地所)的科研人員被委以重任?!拔覀兿M璐诉M(jìn)一步發(fā)展山地災(zāi)害從理論到技術(shù)、再到應(yīng)用示范的學(xué)科創(chuàng)新鏈條,探索面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場的‘科學(xué)—技術(shù)—工程—用戶’的科技服務(wù)模式?!敝锌圃撼啥忌降厮L文安邦說。
其實(shí),國家早在新中國成立初期就開始著手勘查川藏鐵路,上世紀(jì)90年代開始選線。當(dāng)年選擇修建進(jìn)藏鐵路時(shí),在青藏、川藏、甘藏三條線路中比選,川藏鐵路因?yàn)樾藿y度太大、投資花費(fèi)太高,就暫且被擱置了。
游勇是中科院成都山地所總工程師,他坦言,這是他從業(yè)幾十年以來所遇到的難度最大、也最為棘手的一個(gè)任務(wù)。
川藏鐵路的修建難度之大世界罕見,也遠(yuǎn)超已經(jīng)建好的青藏鐵路,1700多公里的線路要?dú)v經(jīng)“八起八伏”,累計(jì)爬升高度超過14000米。在修建過程中,建設(shè)者們將面臨“顯著的地形高差”“強(qiáng)烈的板塊活動(dòng)”“頻發(fā)的山地災(zāi)害”和“脆弱的生態(tài)環(huán)境”四大極具挑戰(zhàn)性的難題。也就是說,相當(dāng)于在最艱險(xiǎn)、最復(fù)雜的高山峽谷之間修建世界上技術(shù)難度最大的“巨型過山車”。
比如,其中從瀘定縣到康定市一段僅50公里的路段卻要爬升近2000米。“為了克服這種巨大的地形高差和繞避災(zāi)害頻發(fā)區(qū),沿線約80%的路段都要建在橋梁、隧道上?!庇斡逻M(jìn)一步解釋,川藏鐵路沿線還穿越印度洋板塊和歐亞板塊活躍的地震斷裂帶,面臨著地震、凍土、雪崩、地?zé)?、溶洞、暗河、巖爆等多種復(fù)雜的地質(zhì)狀況。
山地災(zāi)害為啥多
橫跨14條大江大河、21座4000米以上的雪山
在對修建川藏鐵路將要面臨的一些難題進(jìn)行初步預(yù)估之后,科研人員判斷,“頻發(fā)的山地災(zāi)害”是決定川藏鐵路建設(shè)成功與否的關(guān)鍵因素之一。
這一論斷也得到了業(yè)界廣泛的贊同。2016年10月,一場名為“破解川藏鐵路山地災(zāi)害難題——‘川藏鐵路建設(shè)的挑戰(zhàn)與對策’”的學(xué)術(shù)交流會(huì)召開。與會(huì)8位院士在談到這一問題時(shí)也達(dá)成了共識(shí),即“在如此復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件下修建鐵路,必將面臨大量的科學(xué)和技術(shù)難題,其中山地災(zāi)害成為局部乃至全線的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)”。
“這也是整個(gè)川藏鐵路中雅安至林芝這一段一直未動(dòng)工的原因,因?yàn)檫@一段面臨的山地災(zāi)害問題最為嚴(yán)重,施工難度最大,至今仍處在預(yù)可研階段?!?nbsp;中科院成都山地所副所長陳曉清說。
中科院成都山地所專家團(tuán)隊(duì)要做的就是試著破解這一路段的“山地災(zāi)害”難題。
按照初步的線路方案,川藏鐵路要穿越橫斷山區(qū)及西藏東南部高原、高山峽谷地帶,橫跨14條大江大河、21座4000米以上的雪山。
“據(jù)我們統(tǒng)計(jì),沿線可能會(huì)遭遇到的山地災(zāi)害包括滑坡災(zāi)害、泥石流災(zāi)害、水毀災(zāi)害、雪害、冰害、溜砂坡災(zāi)害等?!庇斡抡f,“僅川藏鐵路帕隆藏布這一長271公里的路段,可能會(huì)發(fā)生冰湖潰決泥石流、冰水泥石流的災(zāi)害點(diǎn)就有399處。而在長360公里的鮮水河段,就有泥石流310處、滑坡241個(gè)?!?/p>
為什么這里山地災(zāi)害如此頻發(fā)和嚴(yán)重?
中國科學(xué)院院士、中科院成都山地所副所長崔鵬說:“主要有三個(gè)原因:一是這里跨越多個(gè)地震帶,構(gòu)造活躍,強(qiáng)震多發(fā),侵蝕作用強(qiáng)烈,有著災(zāi)害發(fā)生極為有利的地質(zhì)環(huán)境條件;二是中高山地高落差、大坡降的地形,為災(zāi)害發(fā)育提供巨大的能量條件;三是這里受季風(fēng)和西風(fēng)帶影響,氣候差異明顯,為災(zāi)害發(fā)育提供了有利的氣候和水源條件?!?/p>
關(guān)鍵頑疾怎么治
全線山地災(zāi)害技術(shù)咨詢報(bào)告有望今年底完成
“在給出治理對策之前,我們必須弄清川藏鐵路沿線泥石流、滑坡等山地災(zāi)害的區(qū)域分布規(guī)律是什么?它們對鐵路工程的影響有多大?如何科學(xué)劃分鐵路山地災(zāi)害的危險(xiǎn)區(qū)、安全區(qū)?”游勇說,“此外,川藏鐵路將穿越以前一些我們科研人員從未觀測的地方,那里究竟有沒有泥石流,泥石流的危害有多大?這些我們手里都沒有任何信息,還需要去調(diào)查研究?!?/p>
中科院成都山地所的科研人員首先借助遙感衛(wèi)星,來搞清楚鐵路沿線的崩塌、滑坡、泥石流的數(shù)量、分布現(xiàn)狀,然后通過查閱歷史資料,以及實(shí)地踏勘、現(xiàn)場采樣、試驗(yàn)分析、數(shù)值模擬等方式進(jìn)行更細(xì)致的研究和分析。
“遙感影像看不到坡體內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以還需要結(jié)合實(shí)地調(diào)查?!敝锌圃撼啥忌降厮毖芯繂T李秀珍說,“比如我們研究人員必須用一些爬坡的‘土方法’,爬到上面尋找一些以前災(zāi)害發(fā)生時(shí)留下的可用肉眼分辨的痕跡,根據(jù)這些痕跡來推算出當(dāng)時(shí)災(zāi)害的規(guī)模、流量、沖擊速度、危害方式等信息?!?/p>
摸清了山地災(zāi)害情況,該采取什么樣的防治對策?
陳曉清說:“在我們研究人員看來,如果風(fēng)險(xiǎn)特別大,就采取‘避開’的方式。如果問題可以解決,而且能夠節(jié)省成本,就想辦法去‘治理’?!?/p>
比如,日地溝是位于四川省甘孜藏族自治州康定市附近的一條泥石流溝?!皩τ谠摐夏嗍鳌⒈浪碌壬降貫?zāi)害的危險(xiǎn)性評價(jià)及其防治對策,是確定此段鐵路選線至關(guān)重要的先決條件之一。”中科院成都山地所副研究員柳金峰說。
根據(jù)之前的線路方案,在日地溝鐵路橋近中心位置原本要設(shè)置一個(gè)橋墩。但科研人員經(jīng)過調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)日地溝鐵路橋梁可能受到兩種崩塌滾石災(zāi)害的影響,一種是隧道口附近受到工程擾動(dòng)的邊坡、危巖可能發(fā)生松動(dòng)掉落,另外高處崩落的滾石沿坡面運(yùn)動(dòng),可能對經(jīng)過鐵路線路造成危害。
“因此,我們覺得這個(gè)位置采取‘鐵路拱橋方案+鐵路橋上游縫隙壩攔擋+鐵路橋下防護(hù)及排導(dǎo)’相結(jié)合的方式更合適?!庇斡抡f,“就像這樣,沿線山地災(zāi)害我們都要一一找出對策,川藏鐵路全線的山地災(zāi)害技術(shù)咨詢報(bào)告有望在今年年底完成?!?/p>
(原載于《人民日報(bào)》 2017年07月06日 09版)
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