破山地灾害难题保最险“天路”无碍科技惠民

蜀道难,难于上青天。其实,由蜀进藏的道更难。被列入国家“十三五”规划并计划全线开工建设的川藏铁路要横跨14条大江大河、21座4000米以上的雪山。在这样的高寒地带修建铁路(未来还要修建高速公路)本就不易,而更不易的是沿线的泥石流、滑坡等潜在的自然灾害对工程建设提出的巨大挑战。

6月下旬,科技日报记者沿318国道,从成都西行前往林芝,对川藏交通廊道建设中科技发挥了怎样的支撑作用,做了专门采访。

出西藏波密县县城,沿318国道西行40公里,有个古乡沟。在世界山地灾害史上,古乡沟可谓“青史”留名。

1953年9月,古乡沟暴发了特大型泥石流,先后约有两亿方的泥石流物质(这是目前世界最大泥石流方量)从沟内流到沟口,形成堰塞湖堵塞了帕隆藏布江。之后堰塞湖溃决,给下游造成巨大灾害。

中科院成都山地灾害与环境研究所柳金峰副研究员说,从1953年开始,古乡沟的泥石流活跃期和相对平静期交替出现。2008年至今,只有中、小规模的水石流和稀性泥石流发生。“我们通过模型试验,研究了不同类型(黏性、稀性、水石流)和不同规模泥石流在古乡沟的运动和冲淤规律,为工程设计提供可靠的依据和数据。”

按照原计划,古乡沟沟口是川藏铁路的备选线。在成都山地所的建议下,铁路经过的方案已由沟口架设桥梁改为隧道通行。成都山地所总工程师游勇告诉记者:“我们经过研究后认为,由于古乡沟泥石流的规模大,一旦发生泥石流,会直接对沟口的川藏铁路明线段的路基或高架桥造成严重危害。因此,我们建议隧道要直接修在沟床底部的基岩里,以充分保证安全。”

像古乡沟泥石流这样的铁路隐患在川藏线上还有很多。川藏交通廊道要跨越多个断裂带,强震多发,地质构造十分活跃;跌宕起伏的地形,强烈的侵蚀作用,中高山地区的高落差、大坡度为山地灾害的形成提供了能量条件和空域条件;气候差异明显,水热分布不均,雨热同期也为山地灾害提供了气候条件和水源条件。游勇说:“山地灾害是拟建的川藏铁路和高速公路建设面临的主要挑战之一。”

2015年2月,成都山地所承担了中科院科技服务网络计划“川藏铁路山地灾害分布规律、风险分析与试验示范”项目,通过野外调查、现场勘测、遥感解译、室内实验、空间分析、数值模拟等技术手段,从不同尺度开展了全面系统的研究,并用它来指导川藏铁路的建设。

位于西藏八宿县县城以西15公里的白玛乡旺北村,历史上曾发生过巨大滑坡灾害。滑坡堆积体最大宽度约1公里,长约2公里,平均厚度约50米,其前缘边上是旺北村的公路。按照最初的规划,川藏铁路是准备在旺北村附近修建通过的。

成都山地所在调查中发现,在古滑坡的前缘由于变形和滑动又产生了一号、二号两个新的滑坡危险,其中前缘一号滑坡有横向的张性裂缝,表面已呈多级阶地状。据此,科研人员初步判定,前缘新滑坡为牵引式滑坡,坡体物质为滑坡堆积物和崩坡积碎石土。而前缘二号滑坡体中后部有多条拉张裂缝。总体上一号、二号处于欠稳定状态。

成都山地所副所长陈晓清研究员说,对旺北村的滑坡,我们提出,如果铁路线路从前缘经过,就需要对滑坡前缘加固,开展滑坡泥石流综合工程治理。铁路选线部门也曾考虑过在旺北村滑坡体下的河流对岸设线,但对岸有另一条泥石流沟活动,也对选线有威胁。最后通过详细的调查论证后,还是选择在旺北村滑坡的前缘设线,只不过严格按照铁路部门相关设防标准对滑坡体治理,通过工程措施确保铁路工程安全。

THE END
0.波密古乡沟特大泥石流中国科普博览1953年入夏,古乡沟突发泥石流,龙头高逾几十米,像一条黑浊色的泥龙,挟带着大量石块、泥浆,裹卷着沿沟扫荡下来的树木,奔涌而下,直径一二十米的巨石夹杂在前推后拥的泥石流中,犹如航船一样漂浮,经一段基岩峡谷(流通区),磨蚀刨光基岩,一下冲出山口,山麓的农田、村庄、森林、寺庙被毁于一旦;出山口泥石流的散流jvzq<84yyy4lgyz0pgz/ew4id1kbt}m1ectzqw4fkugtvnw1fky32:3jvor
1.基于栅格径流汇流模拟的西藏林芝市泥石流灾害预警模型初探已有研究资料表明,在古乡沟中上游段内的围谷盆地中就堆积储量约为4.00×108 m3的新老冰碛物,是该沟发生大规模泥石流并频繁暴发的主要因素之一。因此,林芝市地质环境脆弱,地形起伏大,土质基本为沙壤结构疏松易结团,是泥石流灾害频繁发生的重要因素。 从空间分布来看,泥石流灾害主要集中在波密县、察隅县、林芝县、墨脱县。其中波密jvzquC41yy}/|pi||jg|g0eqs0c{ykenk0fxn1324289831l4dptn0kuyo0:525/>15>3424813954Axofy]~rg?NUOU
2.西藏波密古乡沟雪崩泥石流四川都江堰五里坡滑坡-泥石流灾害链(据温铭生等(2015)修改) 贵州福泉道坪镇英坪村滑坡-洪水泥石流灾害链(据张洪等(2015)修改) 山西省娄烦县尖山铁矿排土场滑坡-山梁滑坡灾害链 西藏波密古乡沟雪崩-泥石流-堰塞湖(吕立群等,2015) 冰崩滑坡-冰湖溃决-洪水泥石流灾害链 相关jvzq<84yyy4hem0qtm0ew4uwrvmgvjpv1kdh=8g573g6>5/6f;9/Bif7/=32j;::gl:4m
3.川藏铁路雅安至林芝段工程地质环境及主要工程地质问题以古乡沟泥石流(图7)为例,该泥石流成因十分复杂,既与流域内地质地貌条件有关,又与流域内水文气象、现代冰川活动、区域性地震等诸多因素关系密切,是多种自然因素综合作用的结果。在勘察设计阶段,充分考虑了帕隆藏布两岸特大型冰川泥石流对铁路工程的影响,采用长大靠山易贡隧道和通麦隧道穿越泥石流发育区,累计下穿泥石流jvzq<84luwktg7hplq{spjqu0eun1qyon1814:4514633954464ivvq
4.山区公路地质灾害减灾决策支持系统——以西藏古乡沟泥石流为例作为系统应用的实例,文章最后讨论了系统在古乡沟泥石流危险范围预测的应用,预测了一定条件下泥石流堆积扇上的泥深,泥石流运动过程中出现的最大泥深、最大速率、最大动量和最大动能,为古乡沟泥石流的预防和治理提供了科学依据。jvzquC41yy}/cruwd0ipo8G39:86
5.川藏铁路巨型冰水泥石流灾害对选线的影响及防灾对策:以古乡沟为例【摘要】: 川藏铁路然乌—通麦段经过帕隆藏布流域巨型冰水泥石流非常发育。古乡沟是此段典型的巨型冰水泥石流沟,规模和危害巨大,成为该段铁路选线的关键节点。本文以古乡沟为研究重点,分析了古乡沟泥石流形成的环境背景条件,计算了清水洪峰流量、泥石流峰值流量、流速、一次泥 jvzquC41yy}/eykf0etlk7hqo0io1Jwvkerf1LUHFVUUCU2\IVJ32:;322642:80jvs
6.雄浑中满含灵性:波密古乡湖古乡湖 位于西藏波密县城西30公里318国道附近 为一淡水堰塞湖 由古乡沟泥石流堵塞帕隆藏布江而形成的 沿着一条不知名的小路走到尽头 站在湖边 美好的画面扑面而来 远处雪山云雾缭绕 湖水在雪山的映衬下缓慢地流淌着 岸边芳草鲜美 马儿 牛儿悠闲自得 时不时来只狗儿串门jvzquC41o0iutru0eqs0yngcrr5zq~4vtkvtjxtv1rgjrjn1fgzbku4fgvgjnHftvkimgRi?44:78:;2(kyIkmjPcxHbtF^GU(yfqF5(vyukwvuycmkvrF5(cnrjcwhgKfC22=>3:;,tkmB3;:;67B6
7.2005年西藏波密古乡沟泥石流暴发成因分析摘要:青藏高原是我国滑坡泥石流等自然灾害最严重的地区之一,位于西藏波密县的古乡泥石流沟是川藏公路上重大灾害之一.在经过1966-2004年的弱活跃期后,古乡沟于2005年7月30日上午10:00左右、 7月30日晚和8月6日上午8:00分别暴发了不同规模的大型冰川泥石流.淤积在公路面上的泥石流堆积物厚度达2 m左右,宽20多米,jvzquC41f0}bpofpifguc7hqo0io1yjtkqjjejq1EjvOc`:nenHmevqx\Irk[`}FUGqzOMN|OFSzO[NP[oTlfMNyOF_xPsF{OzuJgv93OVm2P;5'5F