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铁路上的中国:1012天,中国人把塔克拉玛干围起来了
地球知识局
地球知识局官方澎湃号
2021-09-29 13:20
1012天,中国人把塔克拉玛干围起来了! 原创 杔格 地球知识局
(⊙_⊙)
每天一篇全球人文与地理
微信公众号:地球知识局
从和田到若羌
作者:杔格
校稿:朝乾 / 编辑:汑洛
本文的图片内容得到了“中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司”和“新疆和若铁路有限责任公司”的大力支持,特此感谢。
2021年9月27日,历经1012天迎风斗沙的和若铁路,终于全线铺轨贯通。这标志着环绕塔里木盆地、包围塔克拉玛干沙漠的铁路环线正式形成。
环塔铁路最后一环铺通!
作为新疆“四纵四横”铁路主骨架的重要组成部分的和若铁路,它在正式建成通车之后,将与格库铁路、南疆铁路成功牵手,成为世界上第一条沙漠里的铁路环线。
南疆环线还缺最后一段(和田——若羌)
这条“含沙量”过高的铁路,有无数人为此默默坚守着。
沙海之中的困难
和若铁路,一条迤逦于昆仑山脉北麓和塔克拉玛干沙漠南缘之间的线路。它东起若羌、西至和田,为国铁Ⅰ级单线内燃铁路,设计时速120公里,线路全长825.476公里。
和若铁路沿线属典型的大陆型干旱性气候区,气候异常干旱、多风少雨,昼夜温差大。再加上和若铁路在戈壁沙漠中由西向东穿行,沙源极其丰富,刮风的频率高,风力强,一经起风,便飞沙走石,遮天蔽日,能见度极低。
恐怖的气象数据即可证实这一切,若羌县近10年平均每年特大沙尘暴10天、扬沙16天、浮尘32天,且末县近10年平均每年沙尘暴17天、浮尘164天。
而2020年的洛浦县则大概经历了22次沙尘暴,其中6月28日17点左右的突发超强沙尘暴最令人胆战心惊。当时,从起风沙到天黑下来只有短短几分钟的时间,一时间白天变成了黑夜,能见度几乎为零,漫天的沙尘,窗外大街上的树木也被风刮的东倒西歪。
此外,这一带的人们乘汽车在公路上行驶时,遭遇能见度不足10米的沙尘暴也是家常便饭。
在如此恶劣的自然环境下,和若铁路全线风沙段落分布长度达534.77公里,受风沙影响的段落长度达409.19公里,约占线路长度一半。通过风沙区域长,再加上该区域主要风季长达7个月(3-9月),这都给铁路建设和运营带来了挑战。
在世界第二大流动沙漠中修建铁路,地质地貌条件非常困难。为降低流沙对铁路运营安全的影响,路基边坡都采取了特殊设计,还建设了一些以过沙为目的的桥梁。
然而,在风沙地段,沙粒跟随大风流动,一旦遇到阻碍物,风力减弱,流沙就会堆积。铁路路基的修建就充当了遮挡物的作用,不会消除或减轻风沙的危害,反而会成为一道挡沙墙,阻挡风沙的移动和通过,造成流沙堆积。附近区域不断恶化的风沙形态分布,甚至会使风沙进入铁路。
这样的后果十分严重:轻则加速铁路相关设施设备的损坏;重则积沙掩埋轨道,危及行车安全,造成列车无法运营。
因此,风沙频繁侵袭的环境不仅对铁路建设进度造成影响,也会增加后期铁路建成投用后的维护难度。
其实,在强烈的风沙区域修建铁路,对中国人而言并不是一件稀罕事,沙漠铁路沿线的风蚀和积沙现象较为普遍,铁路建设者们已认识到风沙对铁路运营危害的严重性。
和若铁路的沙害情况与格库铁路比较类似,外加和若铁路穿越塔克拉玛干沙漠的区间远比格库铁路长、沙尘暴更为频繁等因素,又给铁路建设者们带来了新启发。
所以,在建设和若铁路过程中,人们把以往排在后期的防沙工程优先安排,起到标本兼治的效果。即在探索中形成了“沙漠铁路建设、治沙先行”的新理念,这就是采用风沙防护工程与铁路主体工程同步实施的建设模式。
和若铁路,是国内首条采取植物防护与工程防护相结合措施的铁路,也是国内与主体工程同步实施治理风沙最长的铁路,其风沙路基段落长348.4公里,采用工程防沙与植物防沙相结合的段落为285.7公里。然而,把这一数字变为现实,并非易事。
和若铁路因处于塔克拉玛干沙漠风沙严重的区域,到了风沙季节平均一个月有两三次沙尘暴;而且沙漠流动性极大,部分地段沙丘移动速度达到每年10~20米。针对铁路周边地理环境特殊的窘境,工程师采用的是“外阻内固”的防沙模式。
这种防沙模式,并不是仅在铁路沿线种植植物这么简单,而是要额外附加其它手段,即工程防沙与植物防沙相结合的防治措施。铁路建设者们在植株未长大之前,先期在外侧设置 1.5 米高立式沙障,同时在靠近铁路侧设置芦苇方格固沙工程。随着风沙的侵蚀,几年之后,高立式沙障、芦苇方格失效。
这时,长大之后的植株就要发挥防沙作用了。首先是外侧利用高大的乔木降低风速、拦截来沙;其次是靠近铁路侧采用灌木固沙,植株利用自身的枝繁叶茂及发达的根系,固定流沙。经此设计,梯次型的先进防沙体系,可以层层拦截风沙。
然而,梯次型防沙体系的植物种植和选择,同样不是一番易事。因为在近300多公里的范围内,虽然同样是沙漠、戈壁滩及戈壁盐碱地,但是在不同的位置,土壤环境也不一样,所以同样的植株在不同的地方生长情况也不一样、适合种植的季节也不一样。
同是塔克拉玛干沙漠,不同路段也不尽相同
上图为亚通古孜特大桥所处的沙漠
下图为尼雅河特大桥所处的沙漠
(图:新疆铁路)▼经过一系列探索适地适树的种植实践工作,铁路建设者们掌握了一些规律。
植被情况:灌木如沙拐枣、梭梭成活率及长势明显较好,红柳较差;乔木如沙枣成活率及长势较好,胡杨较差;风积沙区域的红柳成活率低(20%左右)。
沙漠里刚刚栽植的胡杨
(图:新疆铁路)▼环境影响:由于沙舌、沙丘的快速流动性,导致植物未来得及生长,就被风沙刮走或者掩埋,导致该地段顶部植物成活率较低;戈壁滩及戈壁盐碱地区成活率明显较低,且长势相对风积沙区域明显较差。
盐碱地带植被长势
(图:新疆铁路)▼动物影响:冬、春季,部分植物栽植地段,野兔、黄羊等野生动物撕咬幼苗现象很严重,导致植株未成活即被连根咬断,大幅影响植物成活率。
结合往年种植经验、植物的生长特点、周边影响因素,为了保障植物的成活率及长势,通过研究分析并遵循适地适树的原则,铁路建设者们采取了一系列的措施。
铁路与植被相伴
(图:新疆铁路)▼如苗木种类因地制宜,采用南疆本土苗木,苗木大小优中选优,主要采用乔木和灌木两类树木,乔木主要为胡杨、沙枣,灌木主要为梭梭、沙拐枣、红柳;在此基础上,根据不同地段采用适地适种的原则进行种植,并选择种植季节最适宜的种植时间;对于动物影响,则采取浸塑网防啃咬;土壤环境也可进行人为干预,沙丘、沙舌、戈壁滩可采用芦苇方格固定、戈壁滩盐碱地可采用换土措施等等。
防止小动物们乱入
(图:新疆铁路)▼和若铁路防沙工程工作量十分浩大,依靠种植一次即完成全部工程并不现实,因此后期未成活植物的补种工作也是其中一项重要环节。为了保证树木的成活率,建设者们从植树一开始,就每年抓住时机,年年补种。
植物风沙防护区
(图:新疆铁路)▼新疆智慧农业?
新疆铁路也有!
作为一条沙漠铁路,和若铁路最大的难点是如何保障及提高植物的成活率及长势,让防护林带尽早枝繁叶茂,真正能够起到防风固沙的效果。不过,沙漠中干旱缺水,植被种植最需要的就是水源。另外,铁路沿线沙漠路途遥远,管养极为困难。这一核心养护难题是如何解决的呢?
为了应对这种困境,和若铁路应用了近几年流行全国的智能化农业灌溉系统。这也是国内首次在铁路建设及维护上,采用人工智能自动化控制的沙漠滴灌管网系统。为了提高植物成活率,这套系统共计打井131口,最大深度280米,铺设的覆盖面积达11.3510万亩。
沿线的滴灌点
(图:新疆铁路)▼人工智能化的优势可以抵消掉沙漠沿线偏僻、路远的劣势,通过运用人工智能自动化控制系统,值班人员通过控制系统,在值班室控制屏或在其它有网络信号的区域使用手机,就能实现远程准确及时的控制操作。
泵房施肥机的控制屏
(图:新疆铁路)▼在远离滴灌区域的地方,操作员就可以快速完成“开关”工作,查看灌溉时间,并做到每个分区灌溉均匀,保证植物需水量且节约用水。
滴灌控制APP,手机上就能操作
(滑动下图,图:新疆铁路)▼在这一套复杂缜密的系统工程之下,最终能够呈现在我们面前的就是将近300公里的“绿色长廊”,它是由铁路两侧由外向内依次设置的芦苇沙障、芦苇方格、乔木和灌木条带所组成,其防护最宽达400米、最窄处110米,可谓是一道“绿色长城”。
“外阻内固”的“绿色长城”
(图:新疆铁路)▼值得注意的是,作为先期建设的植物防护体系,正式形成防护带需要时间周期,按照红柳、梭梭、沙拐枣等的生长速度,它们3~4年即可成林并发挥阻沙固沙的作用。
治沙效果即将显现
(图:新疆铁路)▼这就意味着2018年12月正式开工建设的和若铁路,预计在明年6月正式开通时,即可享受到多年前栽下的防沙成果,保证线路正常运营。
届时,南疆铁路环线也将正式形成闭环,格库铁路这条出疆大动脉也将充分发挥其功能。
而和若铁路的建设者们,也即将奔赴下一个战场。
即将打通“最后一公里”(滑动下图)
(新疆境内开通与在建的铁路)▼*本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场
封面:穆志鹏
END
原标题:《1012天,中国人把塔克拉玛干围起来了!》
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