城鎮化與生態文明建設

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破山地災害難題 保最險“天路”無礙

  蜀道難,難于上青天。其實,由蜀進藏的道更難。被列入國家“十三五”規劃并計劃全線開工建設的川藏鐵路要橫跨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害對工程建設提出的巨大挑戰。

  6月下旬,科技日報記者沿318國道,從成都西行前往林芝,對川藏交通廊道建設中科技發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,有個古鄉溝。在世界山地災害史上,古鄉溝可謂“青史”留名。

  1953年9月,古鄉溝暴發了特大型泥石流,先后約有兩億方的泥石流物質(這是目前世界最大泥石流方量)從溝內流到溝口,形成堰塞湖堵塞了帕隆藏布江。之后堰塞湖潰決,給下游造成巨大災害。

  中科院成都山地災害與環境研究所柳金峰副研究員說,從1953年開始,古鄉溝的泥石流活躍期和相對平靜期交替出現。2008年至今,只有中、小規模的水石流和稀性泥石流發生。“我們通過模型試驗,研究了不同類型(黏性、稀性、水石流)和不同規模泥石流在古鄉溝的運動和沖淤規律,為工程設計提供可靠的依據和數據。”

  按照原計劃,古鄉溝溝口是川藏鐵路的備選線。在成都山地所的建議下,鐵路經過的方案已由溝口架設橋梁改為隧道通行。成都山地所總工程師游勇告訴記者:“我們經過研究后認為,由于古鄉溝泥石流的規模大,一旦發生泥石流,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斷裂帶,強震多發,地質構造十分活躍;跌宕起伏的地形,強烈的侵蝕作用,中高山地區的高落差、大坡度為山地災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害提供了氣候條件和水源條件。游勇說:“山地災害是擬建的川藏鐵路和高速公路建設面臨的主要挑戰之一。”

  2015年2月,成都山地所承擔了中科院科技服務網絡計劃“川藏鐵路山地災害分布規律、風險分析與試驗示范”項目,通過野外調查、現場勘測、遙感解譯、室內實驗、空間分析、數值模擬等技術手段,從不同尺度開展了全面系統的研究,并用它來指導川藏鐵路的建設。

  位于西藏八宿縣縣城以西15公里的白瑪鄉旺北村,歷史上曾發生過巨大滑坡災害。滑坡堆積體最大寬度約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。按照最初的規劃,川藏鐵路是準備在旺北村附近修建通過的。

  成都山地所在調查中發現,在古滑坡的前緣由于變形和滑動又產生了一號、二號兩個新的滑坡危險,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。據此,科研人員初步判定,前緣新滑坡為牽引式滑坡,坡體物質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。總體上一號、二號處于欠穩定狀態。

  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。最后通過詳細的調查論證后,還是選擇在旺北村滑坡的前緣設線,只不過嚴格按照鐵路部門相關設防標準對滑坡體治理,通過工程措施確保鐵路工程安全。

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