——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
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蜀道難,難于上青天。其實(shí),由蜀進(jìn)藏的道更難。被列入國家“十三五”規(guī)劃并計(jì)劃全線開工建設(shè)的川藏鐵路要橫跨14條大江大河、21座4000米以上的雪山。在這樣的高寒地帶修建鐵路(未來還要修建高速公路)本就不易,而更不易的是沿線的泥石流、滑坡等潛在的自然災(zāi)害對工程建設(shè)提出的巨大挑戰(zhàn)。
6月下旬,科技日報(bào)記者沿318國道,從成都西行前往林芝,對川藏交通廊道建設(shè)中科技發(fā)揮了怎樣的支撐作用,做了專門采訪。
出西藏波密縣縣城,沿318國道西行40公里,有個(gè)古鄉(xiāng)溝。在世界山地災(zāi)害史上,古鄉(xiāng)溝可謂“青史”留名。
1953年9月,古鄉(xiāng)溝暴發(fā)了特大型泥石流,先后約有兩億方的泥石流物質(zhì)(這是目前世界最大泥石流方量)從溝內(nèi)流到溝口,形成堰塞湖堵塞了帕隆藏布江。之后堰塞湖潰決,給下游造成巨大災(zāi)害。
中科院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所柳金峰副研究員說,從1953年開始,古鄉(xiāng)溝的泥石流活躍期和相對平靜期交替出現(xiàn)。2008年至今,只有中、小規(guī)模的水石流和稀性泥石流發(fā)生?!拔覀兺ㄟ^模型試驗(yàn),研究了不同類型(黏性、稀性、水石流)和不同規(guī)模泥石流在古鄉(xiāng)溝的運(yùn)動和沖淤規(guī)律,為工程設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)和數(shù)據(jù)。”
按照原計(jì)劃,古鄉(xiāng)溝溝口是川藏鐵路的備選線。在成都山地所的建議下,鐵路經(jīng)過的方案已由溝口架設(shè)橋梁改為隧道通行。成都山地所總工程師游勇告訴記者:“我們經(jīng)過研究后認(rèn)為,由于古鄉(xiāng)溝泥石流的規(guī)模大,一旦發(fā)生泥石流,會直接對溝口的川藏鐵路明線段的路基或高架橋造成嚴(yán)重危害。因此,我們建議隧道要直接修在溝床底部的基巖里,以充分保證安全。”
像古鄉(xiāng)溝泥石流這樣的鐵路隱患在川藏線上還有很多。川藏交通廊道要跨越多個(gè)斷裂帶,強(qiáng)震多發(fā),地質(zhì)構(gòu)造十分活躍;跌宕起伏的地形,強(qiáng)烈的侵蝕作用,中高山地區(qū)的高落差、大坡度為山地災(zāi)害的形成提供了能量條件和空域條件;氣候差異明顯,水熱分布不均,雨熱同期也為山地災(zāi)害提供了氣候條件和水源條件。游勇說:“山地災(zāi)害是擬建的川藏鐵路和高速公路建設(shè)面臨的主要挑戰(zhàn)之一?!?/p>
2015年2月,成都山地所承擔(dān)了中科院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃“川藏鐵路山地災(zāi)害分布規(guī)律、風(fēng)險(xiǎn)分析與試驗(yàn)示范”項(xiàng)目,通過野外調(diào)查、現(xiàn)場勘測、遙感解譯、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、空間分析、數(shù)值模擬等技術(shù)手段,從不同尺度開展了全面系統(tǒng)的研究,并用它來指導(dǎo)川藏鐵路的建設(shè)。
位于西藏八宿縣縣城以西15公里的白瑪鄉(xiāng)旺北村,歷史上曾發(fā)生過巨大滑坡災(zāi)害?;露逊e體最大寬度約1公里,長約2公里,平均厚度約50米,其前緣邊上是旺北村的公路。按照最初的規(guī)劃,川藏鐵路是準(zhǔn)備在旺北村附近修建通過的。
成都山地所在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),在古滑坡的前緣由于變形和滑動又產(chǎn)生了一號、二號兩個(gè)新的滑坡危險(xiǎn),其中前緣一號滑坡有橫向的張性裂縫,表面已呈多級階地狀。據(jù)此,科研人員初步判定,前緣新滑坡為牽引式滑坡,坡體物質(zhì)為滑坡堆積物和崩坡積碎石土。而前緣二號滑坡體中后部有多條拉張裂縫??傮w上一號、二號處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。
成都山地所副所長陳曉清研究員說,對旺北村的滑坡,我們提出,如果鐵路線路從前緣經(jīng)過,就需要對滑坡前緣加固,開展滑坡泥石流綜合工程治理。鐵路選線部門也曾考慮過在旺北村滑坡體下的河流對岸設(shè)線,但對岸有另一條泥石流溝活動,也對選線有威脅。最后通過詳細(xì)的調(diào)查論證后,還是選擇在旺北村滑坡的前緣設(shè)線,只不過嚴(yán)格按照鐵路部門相關(guān)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對滑坡體治理,通過工程措施確保鐵路工程安全。
?。ㄔd于《科技日報(bào)》 2017-07-06 03版)
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