郝才元

(呼和浩特鐵路局工務(wù)處，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010057)

臨策鐵路沙害現(xiàn)狀及治理途徑

郝才元

(呼和浩特鐵路局工務(wù)處，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010057)

通過(guò)對(duì)臨策線地理環(huán)境、沙害特征及沙害現(xiàn)狀等基本問(wèn)題的研究，提出了臨策鐵路沙害治理基本途徑，即:以建立防護(hù)林為主，工程治沙與生物治沙相結(jié)合的綜合防護(hù)體系。臨策鐵路沿線沙害治理，不僅能夠確保臨策線運(yùn)輸暢通，而且對(duì)阿拉善、巴彥淖爾生態(tài)環(huán)境改善都十分重要。工程建成后，將形成一條連接內(nèi)蒙古西部沙漠、戈壁、荒漠草原綠色長(zhǎng)廊，不但減少了每年的清沙費(fèi)和線路維護(hù)費(fèi)，而且對(duì)周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善、京津地區(qū)沙塵暴的緩解也都具有十分重要的意義。

臨策線;沙害現(xiàn)狀;治理途徑

1 自然特征

1.1 地形地貌

臨策鐵路位于中國(guó)西北內(nèi)陸干旱區(qū)，沿線自然環(huán)境惡劣。鐵路由東至西依次經(jīng)過(guò)黃河河套平原區(qū)、山前洪積平原區(qū)、陰山山脈的狼山中山區(qū)以及巴彥淖爾－阿拉善剝蝕平原區(qū)。在狼山中山區(qū)與黃河河套平原區(qū)的交接地帶，多分布著大型沖積洪積扇和丘陵，在巴彥淖爾 －阿拉善剝蝕平原區(qū)中夾雜分布有低山丘陵、山間洼地。臨河至太陽(yáng)廟段和額濟(jì)納旗一帶分布有農(nóng)耕地。線路穿越的大部分區(qū)域通過(guò)烏蘭布和沙漠、雅瑪雷克沙漠、巴丹吉林沙漠和廣袤的巖漠、礫漠(戈壁)分布區(qū)，沿線植被稀少，風(fēng)力強(qiáng)勁、風(fēng)沙活動(dòng)劇烈，是我國(guó)北方沙漠化強(qiáng)烈發(fā)生地區(qū)。

1.2 水文地質(zhì)

線路通過(guò)地區(qū)位于我國(guó)內(nèi)陸高原干旱地區(qū)，沿線河流水系不發(fā)育，除黃河附近外，均為內(nèi)陸河，流區(qū)地下水資源也十分貧乏。

1.2.1 地表水

沿線地表水不發(fā)育，水系主要有黃河以及內(nèi)陸河系的額濟(jì)納河。黃河位于臨策線東段黃河河套平原區(qū)，線路不跨越黃河，僅通過(guò)河套灌區(qū)及狼山南坡的支溝。額濟(jì)納河發(fā)源于祁連山北麓，水量來(lái)源于祁連山的冰雪融水和雨季洪水，屬季節(jié)性河流。

1.2.2 地下水

沿線地下水的分布隨地域的不同有不同的分布特點(diǎn)，地下水類(lèi)型可分為第四系空隙潛水區(qū)及基巖裂隙水區(qū)。

1.2.2.1 第四系空隙潛水

沿線第四系空隙潛水主要分布于臨河至敖倫布拉格河套平原及山前洪積平原中，在其余地段大型溝床中呈條帶狀分布。在巴彥淖爾－阿拉善剝蝕平原區(qū)的現(xiàn)代溝谷中也有分布，由于分布范圍較窄，富水性較差，不具有供水意義。在額濟(jì)納河沖積平原區(qū)，第四系地層深厚，期間蘊(yùn)藏有豐富的第四系空隙潛水、承壓水。一般潛水含水層厚5～30 m，水位埋深小于5 m，承壓水含水層大于20 m。

1.2.2.2 基巖裂隙水

沿線基巖裂隙水主要分布于狼山中山區(qū)及剝蝕平原區(qū)基巖中，由于本區(qū)位于我國(guó)內(nèi)陸高原干旱區(qū)，年降水量少，基巖分布地段河流水系不發(fā)育，基巖裂隙水補(bǔ)給來(lái)源貧乏，沿線基巖裂隙水水量較少。

1.3 氣象

沿線地區(qū)地處亞洲大陸腹地的內(nèi)陸高原，遠(yuǎn)離海洋，周?chē)荷江h(huán)抱，為典型的中溫帶大陸性干旱氣候。沿線光照充足，熱量豐富，降水量少，蒸發(fā)量大，干旱少雨，春秋兩季大風(fēng)彌漫，風(fēng)大沙多，夏季酷熱，冬季嚴(yán)寒，無(wú)霜期較長(zhǎng)，晝夜溫差大，四季氣候特征明顯。年平均氣溫7.0～9.0℃，極端最高氣溫44.8℃，最熱月平均氣溫24.1～27.3℃，最冷月平均氣溫－9.9～10.9℃。雨季多集中在每年的7～8月份，年降水量35.2～154.2 mm，年最大降水量267.9 mm，年平均蒸發(fā)量2 265.6～4 217.8 mm，年最大蒸發(fā)量4 523.7 mm。年平均風(fēng)速2.1～4.7 m/s，主導(dǎo)方向WNW、WSW、W等，最大風(fēng)速27.0 m/s，年平均大風(fēng)日數(shù)(≥8級(jí))4.8～61.1天，土壤最大季節(jié)凍土深度120～163 cm。

2 沙害現(xiàn)狀及治理情況

臨策鐵路大部分線路穿越烏蘭布和沙漠、雅瑪雷克沙漠、巴丹吉林沙漠和廣袤的巖漠、礫漠(戈壁)分布區(qū)，沿線植被稀少，降水量少，蒸發(fā)量大，干旱少雨，風(fēng)力強(qiáng)勁、風(fēng)沙活動(dòng)劇烈，是我國(guó)北方沙漠化強(qiáng)烈發(fā)生地區(qū)。

2.1 沙害現(xiàn)狀

2010年5月10日，鐵路局組織相關(guān)負(fù)責(zé)人乘坐安全監(jiān)察車(chē)進(jìn)入臨策線安全評(píng)估，設(shè)備管理單位提前3天組織人員進(jìn)行清除線路積沙，10日進(jìn)入臨策線時(shí)正值風(fēng)和日麗，安全監(jiān)察車(chē)除遇到點(diǎn)狀沙害涉沙通過(guò)以外，運(yùn)行10個(gè)小時(shí)到達(dá)了額濟(jì)納站。11日駛出臨策劃線時(shí)，天氣發(fā)生變化，風(fēng)沙流不斷向鐵路移動(dòng)、堆積，雖然設(shè)備管理單位將所有人員投入到清沙工作中，可線路積沙嚴(yán)重，通過(guò)干部職工的奮力清沙，安全監(jiān)察車(chē)才冒險(xiǎn)涉沙駛過(guò)，到達(dá)臨河時(shí)，已至第二日的早上7:30，整整行駛了21個(gè)小時(shí)。其中K211+000－K217+ 000處，沙埋線路厚度達(dá)到1.2 m。

5月12日沙害調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在臨策線開(kāi)通的702 km線路中，受沙害影響區(qū)段有456 km，占線路總長(zhǎng)度的65%;沙害地段有303.2 km，占線路總長(zhǎng)的44.2%。其中:嚴(yán)重沙害地段257.6 km，一般沙害地段45.6 km，而且沙害的嚴(yán)重程度和區(qū)段有發(fā)展擴(kuò)大趨勢(shì)(見(jiàn)圖1)。

圖1 2#隧道進(jìn)口周?chē)e沙

2.2 沙害治理情況

為了確保臨策線運(yùn)輸暢通和行車(chē)安全，呼和局一是成立以主管工務(wù)副局長(zhǎng)為組長(zhǎng)的臨策線治沙工作領(lǐng)導(dǎo)小組，站在保證運(yùn)輸暢通和安全的高度，加強(qiáng)臨策線治沙工作的組織領(lǐng)導(dǎo)。二是成立臨策線治沙指揮部，負(fù)責(zé)臨策線沙害治理工作，并組織中鐵十一局、呼鐵建工集團(tuán)、集鐵一公司等單位全力搶修，為臨策線早日開(kāi)通創(chuàng)造條件。三是臨策基礎(chǔ)設(shè)備管理部成立專業(yè)治沙隊(duì)伍，組織干部職工100人，雇傭勞務(wù)工267人，租用裝載機(jī)10臺(tái)，推土機(jī)4臺(tái)，設(shè)置9處看守點(diǎn)，駐守沙害現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)生沙害及時(shí)清除。并且制定沙害搶險(xiǎn)應(yīng)急辦法，組織60人隨車(chē)清沙，發(fā)生輕微沙害下車(chē)及時(shí)清除。

臨策線治理沙害，從2010年6月1日開(kāi)始，組織民工1 000多人，大型機(jī)械100多臺(tái)，清除線路積沙100×104m3，設(shè)立高立式沙障458 km，設(shè)置土工網(wǎng)格620×104m2，粘土、碎石覆蓋293× 104m2，滴灌造林5 km，種植沙生植物150 hm2。目前臨策鐵路沙害得到了基本遏制，可保證線路正常運(yùn)營(yíng)(見(jiàn)圖2)。

圖2 工程措施治理后效果

3 沙害治理措施

工程措施的特點(diǎn)是:治標(biāo)不治本，一次性投資少，見(jiàn)效快，防護(hù)周期短，有效期僅為1～3年，后期需要重復(fù)設(shè)置，大量投資。而生物治沙可以達(dá)到治本的目的，其特點(diǎn)是建設(shè)周期長(zhǎng)，見(jiàn)效慢，前期需要采取工程措施配合。因此，臨策線沙害治理任重道遠(yuǎn)，需要積極探索有效的治理方案。

3.1 建立完整的防護(hù)體系

臨策鐵路防沙治沙工作要按照治標(biāo)與治本相結(jié)合，工程治沙與生物治沙相結(jié)合的原則，堅(jiān)持因地制宜、因害設(shè)防、先重后輕、全面治理的方針，根據(jù)臨策線沙害治理情況，采取清、阻、固、造(播)、封相結(jié)合的綜合治理措施，建立完整的防沙治沙體系(見(jiàn)圖3)。

3.1.1 沙害嚴(yán)重地段迎風(fēng)側(cè)200～300 m，背風(fēng)側(cè)100～150 m進(jìn)行圍欄封育，設(shè)置刺線圍欄防護(hù)。沙害一般地段迎風(fēng)側(cè)150～200 m，背風(fēng)側(cè)100 m進(jìn)行圍欄封育。沙害輕微地段迎風(fēng)側(cè)100～150 m，背風(fēng)側(cè)100 m進(jìn)行圍欄封育。設(shè)置圍欄防護(hù)一是保護(hù)自然植被，為自然植被提供休養(yǎng)生息的條件，恢復(fù)自然植被。二是保護(hù)封育范圍內(nèi)其他治沙設(shè)施不受破壞。在封育范圍內(nèi)，雨前適時(shí)播種沙生植物種，增加植被蓋度。在土工網(wǎng)格(草方格)內(nèi)播種成活率較高植物種:籽蒿、花棒、沙拐棗、小葉錦雞兒等。

3.1.2 沙害嚴(yán)重宜林地段，營(yíng)造鐵路防護(hù)林。樹(shù)種選擇堅(jiān)持適地適樹(shù)的原則，以灌為主，喬、灌、草結(jié)合，灌溉方式采取滴灌，灌溉周期應(yīng)根據(jù)植物需水量、降水量及蒸發(fā)量確定。

防護(hù)林結(jié)構(gòu)采用窄帶多帶、帶狀混交，防護(hù)林間留空帶，使喬灌草植物防護(hù)效益互補(bǔ)，充分發(fā)揮自然植被作用。

3.1.3 風(fēng)沙流嚴(yán)重地段，設(shè)置高立式土工網(wǎng)沙障。即在鐵路兩側(cè)適當(dāng)距離設(shè)置人工障礙物，以阻止和延緩風(fēng)沙前移速度，使沙粒在障礙物前后堆積，避免線路遭受沙埋［1］。

高立式沙障距線路不宜過(guò)近，以免路基兩側(cè)堆積形成新的沙源。主害風(fēng)側(cè)距路基坡腳100～150 m，次害風(fēng)側(cè)80～100 m。設(shè)置沙障應(yīng)與主風(fēng)向垂直，或與線路平行。根據(jù)風(fēng)沙流情況，設(shè)置1～2道高立式沙障。兩沙障距離30～50 m，積沙后，在沙障背風(fēng)側(cè)設(shè)置草方格、石方格或尼龍網(wǎng)格，固定沙障流沙。積沙超過(guò)沙障高度后，在原沙障上加高，增加阻沙能力。

3.1.4 在流動(dòng)沙丘、半固定沙丘地段采取工程措施固定地表流沙，設(shè)置草方格沙障或尼龍網(wǎng)格。在草方格沙障或尼龍網(wǎng)格內(nèi)播種沙生植物，增加植被蓋度。

3.2 采取有效的防護(hù)措施

臨策鐵路沙害治理采取清、阻、固、造(播)、封相結(jié)合的綜合治理措施。清:人工和機(jī)械清除線路積沙，特別是路塹內(nèi)積沙、隧道口積沙要徹底清除，同時(shí)清除路塹上面積沙。阻:設(shè)置高立式沙障(土工網(wǎng)格、樹(shù)枝沙障或荊芭沙障)，阻擋遠(yuǎn)方流沙，使流沙在距離線路一定范圍內(nèi)堆積。固:砂夾石或粘土覆蓋、設(shè)置土工網(wǎng)格或草方格沙障，固定線路兩側(cè)積沙，增加地面粗糙度，減少起沙條件;造:植樹(shù)造林，應(yīng)用滴灌技術(shù)營(yíng)造鐵路防護(hù)林，改善生態(tài)環(huán)境，從根本上治理沙害。播:適時(shí)播種草籽，增加植被覆蓋度。封:圍欄封育，恢復(fù)自然植被，保護(hù)治沙實(shí)施。

4 結(jié)束語(yǔ)

臨策鐵路沙害綜合治理，需要建立完整的防護(hù)體系，即:工程治沙與生物治沙相結(jié)合，設(shè)置阻沙帶、固沙帶、防護(hù)林帶和封育帶。為保障治沙工程的防護(hù)效果，需要當(dāng)?shù)卣С趾团浜?，提供必要的土地用于沙害治理，并在沙害治理范圍?nèi)禁牧，同時(shí)將臨策鐵路沙害治理工程納入當(dāng)?shù)卣鷳B(tài)建設(shè)的總體規(guī)劃，統(tǒng)一協(xié)調(diào)部署，實(shí)施綜合治理，治理效果更佳。

［1］ 趙性存，潘必文，趙銘球，等.中國(guó)鐵路沙漠工程［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，1988.

U216.41

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2095－1671(2011)02－0093－04

2010-11-17;

2011-03-10

郝才元(1963—)，男 ，內(nèi)蒙古托克托縣人，高級(jí)工程師，從事鐵路防沙治沙工作20年，負(fù)責(zé)全局綠化、治沙技術(shù)管理工作。