中国将建川藏铁路 难度超高堪称“史诗级”

      中国正在世界“第三极”建设第二条进入西藏的“天路”——川藏铁路，它将穿越地球上地质活动最为剧烈的青藏高原东南部，成为世界上风险最高也是连接众多美景的铁路。科学家正为这条铁路的规划设计、山地灾害防治出谋划策。

      为川藏铁路山地灾害防治提供科技支撑的中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所总工程师游勇说，川藏铁路将穿越横断山区及西藏东南部高原、高山峡谷地带，无论是工程建设还是营运都是世界上风险最高的铁路，将是迄今为止人类历史上最具挑战性的铁路建设工程。
      川藏铁路总设计单位中国中铁二院工程集团有限责任公司介绍，川藏铁路起于四川成都，经雅安、康定后进入西藏境内，再经昌都、林芝、山南后至西藏自治区首府拉萨，新建线路约１７００公里，总投资约２５００亿元。
      “史诗级”铁路８０％以上穿隧道
     被称为“史诗级”的川藏铁路属国家“十三五”规划的重点项目，从四川盆地攀上“世界屋脊”，最高海拔４４００米左右，经过的地形高差达３０００米以上。
      中铁二院高级工程师、川藏铁路副总体设计负责人夏烈说：“川藏铁路八起八伏，８０％以上将以隧道和桥梁的方式建设，累计爬升高度达１６０００多米，相当于征服了两座珠穆朗玛峰的高度。沿线地质条件复杂，如同在艰险的高山峡谷当中修建‘巨型过山车’，是人类铁路建设史上难度最大的超级工程。”
      据悉，川藏铁路实施分段建设，目前正两端推进。成都至雅安段将于２０１８年６月实现双线通车，雅安至康定段的可行性研究工作目前已基本完成，拉萨至林芝之间的铁路工程也在加紧施工。
      然而，正在规划设计中的四川康定至西藏林芝段是全线最长、最难的一段。预计这一段将于２０１９年动工，建设工期约７年。
      据介绍，川藏铁路是中国西部铁路网中的重要铁路干线，是藏区通往川渝及中东部发达地区的快速运输通道。川藏铁路设计时速为２００公里，部分路段限速１６０公里。川藏铁路建成后，从成都到拉萨坐火车的时间将从４８小时减少到约１３个小时。
      夏烈说，２０１６年５月，中铁二院、中科院成都山地所、西南交通大学等专家对“川藏铁路修建关键技术”进行联合科考。在途经芒康县洛尼乡时，老乡们得知科考团是为川藏铁路的建设进行实地考察，都从家里拿出洁白的哈达和香浓的酥油茶，献给每一位科考队员，期盼铁路早日通车。
      美丽与危险并存
      洁白的雪山、晶莹的冰川、险峻的高山、深邃的峡谷、茂密的森林、碧绿的草原、清澈的湖泊、湍急的河流……川藏铁路将连接中国众多美丽的风景。而美景背后却是危机四伏。
      已从事近３０年山地灾害研究的游勇说，川藏铁路横穿青藏高原东缘地形急变带，穿越２１座４０００米以上的雪山（折多山、高尔寺山、海子山、色季拉山等），横跨１４条江河（大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江、帕隆藏布江和尼洋河等），沿线受青藏高原强烈隆升的影响，地势起伏大，河流切割强烈，具有相对高差大、山坡陡峭和沟谷深切的典型特点。
      游勇说，横断山区及西藏东南部高山峡谷地带的地质构造活跃，强震多发。川藏铁路将穿越龙门山地震带、甘孜炉霍地震带、雅鲁藏布江地震带，地震烈度大多在八度以上。
     １９５０年西藏察隅大地震，２００８年四川汶川大地震，均造成环境巨变，大范围摧毁道路，引发的地震次生山地灾害大大加剧了灾害。强震诱发大量的滑坡、泥石流等山地灾害。

      专家说，川藏铁路具有“显著的地形高差”“强烈的板块活动”“频发的山地灾害”和“脆弱的生态环境”四大环境特征。其中，山地灾害是川藏铁路建设面临的主要挑战之一。
      “川藏铁路沿线是中国山地灾害最活跃、类型最齐全，危害最严重的地区之一。”游勇说。
      例如，帕隆藏布沿线长２７１公里，有各类灾害点３９９处。高频率、群发性山地灾害使沿江线路路况日趋恶化，车毁人亡事件频繁发生，阻车断道现象十分严重。在上世纪８０年代，每年阻断交通时间长达半年之久，被称为世界上最危险的路段。
科学家指出，川藏铁路沿线的山地灾害类型主要包括：滑坡、泥石流、雪害、冰害等。其中，滑坡主要分布于横断山及藏东南的高山峡谷路段。而川藏铁路西藏境内沿线是中国泥石流灾害分布最集中、活动十分频繁、暴发规模最大、危害严重的重点灾害区域，有各种类型的大中型泥石流沟谷３４１条。
      此外，中科院成都山地所副所长陈晓清介绍，川藏铁路所经的藏东南和川西地区属于海洋性冰川区，冰雪活动对全球变化响应敏感。气候变暖使得冰雪消融加剧，促使冰湖溃决，形成超常规模的冰湖溃决泥石流，容易对河谷线路造成毁灭性破坏。
例如，１９８８年７月西藏波密县米堆沟暴发冰湖溃决泥石流，溃决洪水卷走了沟内的米堆村，堵塞帕隆藏布，冲毁川藏公路，波及波密县城，断道半年之久。
      ２０００年４月９日，波密县易贡扎木弄巴发生巨型滑坡泥石流堵塞易贡藏布，堰塞坝发生溃决后，水位涨幅达５５米，使下游沿岸４０多年来陆续建成的各种桥梁、道路、通信设施等毁于一旦，直接经济损失达３亿元，间接经济损失达１０亿元。
       游勇说，川藏铁路是自然环境、施工技术、灾害环境最为复杂和灾害防治难度大的铁路工程。在如此复杂的地质环境条件下修建铁路，必将面临大量的科学和技术难题，其中山地灾害成为局部乃至全线的关键控制节点之一，关乎川藏铁路建设的成败。此外，重大工程穿越可能加剧山地灾害风险，并威胁工程自身安全。
       科学家为川藏交通廊道防灾献策
       游勇说，不论从大型铁路工程安全还是公共安全角度看，都迫切需要了解川藏铁路沿线泥石流、滑坡等山地灾害的区域分布规律，灾害活动对铁路工程的影响有多大，如何科学划分铁路山地灾害的危险、安全区，如何预知、预防和防治灾害以减少对铁路工程的影响。因此，开展川藏铁路山地灾害分布规律、风险分析与防治试验示范是国家重大工程安全和区域减灾的急切需求。
       据介绍，中科院于２０１５年启动了“川藏铁路山地灾害分布规律、风险分析与防治试验示范”项目，通过与中铁二院等单位的联合攻关，目前已经基本摸清川藏铁路沿线山地灾害的分布规律和活动特征，初步建成山地灾害数据库及信息平台。

       中科院成都山地所的科研人员完成了川藏铁路康定－林芝段山地灾害多尺度危险性及风险分析，并在此基础上提出选线对策；建立了冰川泥石流流量等系列关键参数的计算方法；提出了康定－林芝段山地灾害系统的防治对策及方法技术。
       截至目前，科研人员已提交技术咨询报告１０份，并获采纳，为川藏铁路康定至林芝段规划选线工作提供了全面技术支撑。
       据介绍，除川藏铁路外，中国还计划建设川藏高速公路，形成包括川藏公路、川藏铁路、川藏高速公路、输油管线、电力设施等重要线型基础设施的川藏交通廊道。科学家山地灾害防治的科研成果将服务于川藏交通廊道的建设。

       专家说，川藏交通廊道的建设既可保证藏区的生活生产物资供应与商品贸易，又可促进沿线特色产业发展和特色产品的输出。川藏交通廊道既是产品和人员的运输线，也是经济建设的发展线。作为西藏及沿线地区连接长三角、珠三角两大经济圈的便捷通道，川藏交通廊道可进一步加强西藏与中、东部发达地区的联系，同时也为区域间经济互补、资源共享提供了重要的交通支撑，将极大地促进四川、西藏地区的对外开放，并促进中国－南亚陆路经贸通道的构建。