挺進(jìn)“魔鬼”川藏線科學(xué)家把脈“最難建的鐵路”
2017-06-27
（原標(biāo)題：挺進(jìn)“魔鬼”川藏線科學(xué)家把脈“最難建的鐵路”）
玉曲河從遠(yuǎn)處雪山緩緩流下。
張浪攝
52歲的游勇是中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所總工程師，形象地說(shuō)他就像是給山地瞧病的“大夫”，其診斷對(duì)象是我國(guó)山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害，專治山洪、滑坡、泥石流等“疑難雜癥”。如今，他迎來(lái)了從業(yè)以來(lái)最為棘手的一個(gè)“病例”：給川藏鐵路沿線的山地災(zāi)害“把脈”。
川藏鐵路，是繼青藏鐵路之后我國(guó)又一條進(jìn)藏“天路”，東起成都，西至拉薩，目前已納入國(guó)家“十三五”規(guī)劃并計(jì)劃全線開(kāi)工建設(shè)。然而，因其面臨“顯著的地形高差”“強(qiáng)烈的板塊活動(dòng)”“頻發(fā)的山地災(zāi)害”和“敏感的生態(tài)環(huán)境”四大極具挑戰(zhàn)性的難題，被稱作“最難建的鐵路”“最難天路”。
這其中，“頻發(fā)的山地災(zāi)害”又是決定川藏鐵路建設(shè)成功與否的關(guān)鍵因素。在接受中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者采訪時(shí)，成都山地所副所長(zhǎng)、研究員陳曉清說(shuō)，“山地災(zāi)害”問(wèn)題之于“川藏鐵路”，正如“凍土”問(wèn)題之于“青藏鐵路”，甚至前者的嚴(yán)重性、預(yù)防治理難度比后者還要大。
這也是為何，整個(gè)川藏鐵路的“兩頭”，即成都至雅安段，拉薩至林芝段都已分別于2014年年底開(kāi)工建設(shè)，而施工難度最大的雅安至林芝段，至今仍處在預(yù)可研階段、而尚未全面開(kāi)工的一大原因。游勇及其團(tuán)隊(duì)要做的就是試著破解這一路段的“山地災(zāi)害”難題。
“最難病例”
展開(kāi)世界地圖，西邊是“世界第三極”青藏高原，東邊是平均海拔幾百米的四川盆地，中間就是川藏鐵路要穿越的地方——一個(gè)在中國(guó)科學(xué)院院士、成都山地所副所長(zhǎng)崔鵬眼中“活動(dòng)斷裂”加上“陡峻地形”的“地形急變帶”。
他同時(shí)向記者展示了中國(guó)強(qiáng)震及地震帶分布圖。該圖顯示，在東經(jīng)104度左右的南北大地震帶，以四川盆地西部的龍門山為中心，其東西向約70到150公里的水平距離內(nèi)，垂直高差達(dá)4000米左右，地形梯度達(dá)2%～6%。
如此一來(lái)，導(dǎo)致山地災(zāi)害頻發(fā)的3個(gè)“病因”都有了。一是“滋生山地災(zāi)害頻發(fā)的溫床”，這里跨越多個(gè)地震帶，構(gòu)造活躍，強(qiáng)震多發(fā)，侵蝕作用強(qiáng)烈，有著災(zāi)害發(fā)生極為有利的地質(zhì)環(huán)境條件；二是“病毒入侵力度足夠強(qiáng)大”，中高山地高落差、大坡降的地形，為災(zāi)害發(fā)育提供巨大的能量條件；三是外因“刮風(fēng)下雨是常事”，這里受季風(fēng)和西風(fēng)帶影響，氣候差異明顯，為災(zāi)害發(fā)育提供了有利的氣候和水源條件。
也因此，這里成了我國(guó)山地災(zāi)害最活躍、類型最齊全、危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一，被稱作“山地災(zāi)害博物館”。按照初步的走線方案，川藏鐵路要穿越橫斷山區(qū)及西藏東南部高原、高山峽谷地帶，橫跨14條大江大河、21座4000米以上的雪山。
游勇給出一組數(shù)據(jù)，僅川藏鐵路帕隆藏布段為例，這個(gè)長(zhǎng)271公里的路段，可能會(huì)發(fā)生冰湖潰決泥石流、冰水泥石流的災(zāi)害點(diǎn)就有399處；而在長(zhǎng)360公里的鮮水河段，就有泥石流310處，滑坡241個(gè)。
“沒(méi)來(lái)過(guò)這邊的人，對(duì)這些成千上百的數(shù)字可能沒(méi)感覺(jué)，但其實(shí)每一個(gè)數(shù)字的背后都隱藏著巨大的災(zāi)害隱患?！庇斡乱?988年7月波密縣米堆溝爆發(fā)冰湖潰決泥石流為例，當(dāng)時(shí)那場(chǎng)泥石流沖毀G318國(guó)道40多公里，斷道半年之久。那半年的時(shí)間，人和牲畜雖然有腿，卻抵不過(guò)泥石流這攔路虎，多少出行只能作罷。
游勇至今還記得，在去年10月召開(kāi)的名為“破解川藏鐵路山地災(zāi)害難題——‘川藏鐵路建設(shè)的挑戰(zhàn)與對(duì)策’”的學(xué)術(shù)交流會(huì)上，與會(huì)8位院士談到這一問(wèn)題時(shí)達(dá)成了一個(gè)共識(shí)，即“在如此復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件下修建鐵路，必將面臨大量的科學(xué)和技術(shù)難題，其中山地災(zāi)害成為局部乃至全線的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)，關(guān)乎川藏鐵路建設(shè)的成敗”。
“體檢表”
根據(jù)游勇團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)，川藏鐵路沿線可能會(huì)遭遇到的山地災(zāi)害包括滑坡災(zāi)害、泥石流災(zāi)害、水毀災(zāi)害、雪害、冰害、溜砂坡災(zāi)害。這其中，滑坡災(zāi)害又包括高陡邊坡災(zāi)害、坍塌災(zāi)害，泥石流災(zāi)害則包括暴雨泥石流、冰川泥石流、混合型泥石流、冰湖潰決泥石流，雪害包括自然積雪災(zāi)害、風(fēng)吹雪災(zāi)害、雪崩災(zāi)害。可以說(shuō)是集各種山地災(zāi)害“疾脖為一體的“大病號(hào)”。
在兩年之前，游勇還沒(méi)有給這位“病號(hào)”診斷的勇氣。他說(shuō)，川藏鐵路沿線山地災(zāi)害分布規(guī)律不清，難以支撐鐵路的選線。
說(shuō)白了，作為一個(gè)瞧山地病的“大夫”，游勇對(duì)這位“新病人”缺乏最為基本的認(rèn)識(shí)，“川藏鐵路將穿越以前一些科研觀測(cè)的‘盲區(qū)’，那里究竟有沒(méi)有泥石流，泥石流的危害有多大都不清楚，如此一來(lái)怎么建議鐵路選線？”
在他看來(lái)，他和他的團(tuán)隊(duì)必須要搞清楚至少4個(gè)問(wèn)題，才能交上一份合格的“體檢表”——
一是查出來(lái)“究竟有什么脖，即搞清楚川藏鐵路沿線泥石流、滑坡等山地災(zāi)害的區(qū)域分布規(guī)律是什么。
二是“病害有多大”，即災(zāi)害活動(dòng)對(duì)鐵路工程的影響有多大。
三是“開(kāi)什么藥方”，即如何科學(xué)劃分鐵路山地災(zāi)害的危險(xiǎn)、安全區(qū)。
四是“打什么疫苗”，即如何預(yù)知、預(yù)防和防治災(zāi)害以減少對(duì)鐵路工程的影響。
從2015年開(kāi)始，中科院一項(xiàng)名為“川藏鐵路山地災(zāi)害分布規(guī)律、風(fēng)險(xiǎn)分析與防治試驗(yàn)示范”的科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃項(xiàng)目啟動(dòng)，牽頭人就是游勇，要完成的目標(biāo)也清楚地寫著：“為川藏鐵路選線提供技術(shù)支撐”“提出川藏鐵路山地災(zāi)害系統(tǒng)解決方案”等，而“發(fā)表論文”只排在18項(xiàng)目標(biāo)中的倒數(shù)第二位。
“望聞問(wèn)切”
盡管對(duì)象有些特殊，但游勇和團(tuán)隊(duì)成員采用的“看脖方式，和“望聞問(wèn)切”無(wú)甚差別。
首先是“望”，窮盡包括遙感衛(wèi)星在內(nèi)的辦法，來(lái)搞清楚鐵路沿線的崩塌、滑坡、泥石流的數(shù)量、分布現(xiàn)狀，接著是“聞問(wèn)切”多管齊下，查閱歷史資料，到實(shí)地踏勘、現(xiàn)場(chǎng)采樣、試驗(yàn)分析、數(shù)值模擬，等等。
對(duì)這些“大夫”來(lái)說(shuō)，搞清楚“病人”的“病史”，對(duì)其下診斷書、開(kāi)藥方至關(guān)重要。但有時(shí)候僅靠“望”是很難搞清楚這一點(diǎn)，所以他們必須張口問(wèn)，而且問(wèn)的是當(dāng)?shù)貧v經(jīng)歲月的“活化石”：“老大爺，您還記得這里發(fā)生最大規(guī)模的泥石流是什么時(shí)候嗎？”
很多人表示記不起來(lái)，或是回答得模棱兩可。游勇這些有經(jīng)驗(yàn)的“大夫”卻有對(duì)抗老人“記憶衰退”的妙招，比如，對(duì)方回答時(shí)間時(shí)稱“70年代”還是“80年代”記不太清，這時(shí)游勇就會(huì)提醒“那時(shí)包產(chǎn)到戶了沒(méi)有？”一聽(tīng)國(guó)家大事，對(duì)方通常就能找到“時(shí)間坐標(biāo)”，諸如此類的“聯(lián)想記憶法”讓這些山地災(zāi)害的“大夫”屢試不爽。
他們要通過(guò)這樣的調(diào)查訪問(wèn)，再結(jié)合植物的年齡、遙感衛(wèi)星觀測(cè)等數(shù)據(jù)，來(lái)確定最大規(guī)模的泥石流，究竟造成了多大影響：有沒(méi)有沖毀橋梁，持續(xù)時(shí)間多長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)有無(wú)降雨，受什么因素影響等，這些對(duì)如今的鐵路選址至關(guān)重要——“總不能把鐵路隨意地建在泥石流頻發(fā)的地區(qū)吧？”
一個(gè)疑問(wèn)隨之而來(lái)：目前從成都到拉薩，如果選擇驅(qū)車前行，或者走317國(guó)道或者走318國(guó)道，這兩條公路同樣途經(jīng)所謂的“山地災(zāi)害博物館”，他們的修建選址經(jīng)驗(yàn)，可否借鑒到“川藏鐵路”上？
遺憾的是，兩者在很大程度上不可類比。陳曉清說(shuō)，雖然兩者所遭遇的山地災(zāi)害大同小異，但鐵路對(duì)于山地病更為“敏感”，因此對(duì)選址及工程建設(shè)要求更高。一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，一旦發(fā)生事故，公路允許臨時(shí)斷道，可進(jìn)行搶修，車輛可繞道而行，鐵路卻不允許這樣的情況出現(xiàn)。
“試開(kāi)藥方”
科學(xué)家查出“病情”和“病因”后，接著通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)模擬演示“病害究竟有多大”，然后就要試著“開(kāi)藥方”。
陳曉清說(shuō)，從科學(xué)家的角度來(lái)看，如果風(fēng)險(xiǎn)特別大就“避開(kāi)”；如果問(wèn)題可以解決，而且能夠節(jié)省成本，就“治理”。
以泥石流為例，最怕出現(xiàn)的就是“零存整缺。陳曉清說(shuō)，一撥又一撥零散的、輕微的泥石流，并不會(huì)帶來(lái)特別大的危害。然而一旦“厚積薄發(fā)”，“一下子‘呼啦啦’都下來(lái)了，就很難控制”。
發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律后，他們可以著手開(kāi)“藥方”了。
6月22日下午，中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者隨陳曉清、游勇等科學(xué)家來(lái)到日地溝，這是途經(jīng)四川省甘孜藏族自治州康定縣姑咱鎮(zhèn)日地村的一條河。按照初步走線方案，川藏鐵路瀘定至康定段就要從中穿越而過(guò)，但這里泥石流、崩塌滑坡等山地災(zāi)害較為頻繁。
1952年7月，這里暴發(fā)過(guò)一次大規(guī)模的泥石流。成都山地所副研究員柳金峰了解到，當(dāng)時(shí)，濃濃的泥漿卷帶著大塊石頭及直徑達(dá)一米多的樹木滾動(dòng)前進(jìn)，生長(zhǎng)了百年以上的核桃樹，僅見(jiàn)樹梢搖晃幾下即被卷走。那次泥石流同時(shí)將當(dāng)?shù)氐囊蛔?0米長(zhǎng)、6米高的“天仙橋”卷走。
柳金峰說(shuō)，對(duì)于該溝泥石流、崩塌滑坡等山地災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及其防治對(duì)策，是確定此段鐵路選線至關(guān)重要的先決條件之一。
根據(jù)初步的走線方案，在日地溝鐵路橋近中心位置設(shè)置了一個(gè)橋墩。不過(guò)，游勇團(tuán)隊(duì)“體檢”的結(jié)果提到，日地溝鐵路橋梁可能受到兩種崩塌滾石災(zāi)害的影響，一種是隧道口附近受到工程擾動(dòng)的邊坡、圍巖可能發(fā)生松動(dòng)掉落，另外高處崩落的滾石沿坡面運(yùn)動(dòng)，可能經(jīng)過(guò)鐵路線路造成危害。他們因此開(kāi)出“藥方”：“鐵路拱橋方案+鐵路橋上游縫隙壩攔擋+鐵路橋下防護(hù)及排導(dǎo)”相結(jié)合。
對(duì)他們來(lái)說(shuō)，這是其中一份要提交的“體檢表”和“藥方”，也就是技術(shù)咨詢報(bào)告，供決策者參考。游勇向中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者透露，川藏鐵路全線的技術(shù)咨詢報(bào)告有望在今年年底完成。
說(shuō)起鐵路何時(shí)建成，游勇說(shuō)，按照原有進(jìn)度，可能還要再等七八年。那時(shí)他應(yīng)該已經(jīng)退休了，不過(guò)他“同樣期待”。
中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者邱晨輝來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)(2017年06月26日12版)
本文來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)
