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发表于 2010-6-22 17:35:43
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沙漠工程问题,请看中国工程技术人员怎样解决塔克拉玛干沙漠沙粒施工问题的:
2005年的资料说话:
解说:沙漠公路的线路一步步确定下来,然而塔克拉玛干的风沙、水文、地质、气候条件是否允许道路施工呢?科研人员每天采集大量的数据和样本,进行着研究。
同期:雷加强
应该说沙粒颗粒大小它是不一样的, 各个沙漠不一样, 在一个沙漠里不同的区域也不一样. 对于我们当时来讲, 当然也是可以为筑路材料做准备的资料. 所以每天我们拿着一个筛子, 每天在筛 ,一个粒级一个粒级, 不同的粒级放在筛子里面, 然后去称重 ,统计它 .
同期:
五十二 ,五十三 ,这是五十三 ,五十二在哪儿, 在这边, 这是39度00分, 这是38度40 .
同期:李志农
大家伙晚上一讨论 ,该收集到的数据都收集到了, 该取的样都取了, 每天都有新的收获. 这样的话一天一天就往外走, 还有一个天气气候也比较好 没有遇到特殊的气象问题, 比如说大的沙尘暴都没有遇到, 这样整个推进速度还是比较快的.
解说:随着踏勘考察的顺利推进,科研人员也得出了一些意想不到的结果。
同期:李志农
就是说通过踏勘 ,比我们想像的要好. 工程技术条件和水文地质条件, 以及风沙地貌比我们想像的还要好. 因为我们拿着五六十年代的地形图 当时测绘的地形图, 以及航片进行对照, 就现场一段一段进行对照. 在对照的过程中 ,发现很多原有的沙山沙丘移动的并不是想象的那么厉害 .这样的话为后期我们制定防沙工程奠定了一个, 不是说不可逾越 ,不是说不可治理, 而是应该可以治理的这样一个坚定的信心 .
解说:1990年4月8号,踏勘考察队经过了341公里的跋涉,终于走出沙漠,抵达塔里木河南岸。从轮南-肖塘到塔中的沙漠公路蓝图也由此确定下来。然而此时,人们对于修筑沙漠公路的种种疑问并没有完全化解。松软的流动沙丘上如何修筑路基?筑路材料采用哪种工艺?修好的公路又如何抵御塔克拉玛干风沙的侵蚀呢?
我们觉得如果调整一下思路, 也许是一个突破的方向, 主要就是围绕把沙漠沙作为一个可以利用的路基材料 ,在上面做适当的铺筑 ,那么既快, 同时又能满足整个使用的要求.
解说:科研人员提出了新的设想,然而塔克拉玛干沙粒的平均粒径不足0.09毫米,基本为粉状,如此疏松的细沙能够形成稳固的路基吗?针对人们的疑问,新疆交通科学研究所的李志农研究员提供了一条线索。早在1989年,他们曾经在地处准葛尔盆地的古尔班通古特沙漠进行过一种“编织布沙砾基层”的实验,实验证明在平整压实的沙质砾石上铺一层编织布可以提高路基的稳定性。与此同时,天津大学的一位教授也提出在沙基上可以铺设土工布。
同期:李志农
那么通过我们研究以后, 就发现它有很多很好的优点. 比如说它这个强度, 整体强度比较高. 虽然它松散, 但是它经过一定处理以后, 它的强度比较高。
同期:赵继良 时任塔里木石油勘探开发指挥部基建工程公司 党总支副书记
赵继良
沙子的整体承载能力是很强的, 局部的承载能力很小。 因为它没有属性, 铺上一层土工布呢, 等于把这个路基 ,这个沙子包起来, 把它没有属性, 属性就是小颗粒连接起来 ,这样一个缺陷给它弥补, 所以它就能加重, 就能承重.
解说:经过论证,研究人员发现,在沙基和砾石层、沥青层之间加一层土工布,依靠土工布的伸拉作用,既可以限制沙质路基受重压后可能出现的剪切滑动,又能阻止砾石层和沥青层下陷碎裂,这是保持路基路面整体稳定的一种相对简单的方案。然而这个理论上的方案是否真的可行呢?
因为在沙漠里面, 使用大量的水是不可能的 .已经经过先导性实验是不成功的 ,那么在这三十公里的工业化试验段上, 怎么解决这个不洒水的问题, 所以就采用了振动干压实这种方法.
同期:王炳诚
而且干压实强度增加了, 再加上振动干压实, 就是这个压的过程当中, 这个压实的滚筒还能振动 ,这样呢这沙子是松的, 你振动以后再加上压实, 强度就更高了, 所以我们要强基 ,强基就是这个强基 .
解说:在探索路基振动干压实工艺的同时,工程技术人员也对铺设土工布的方案进一步完善,降低了结构层的厚度和造价,最终形成了一整套“强基薄面”的沙漠公路施工工艺。随着工艺的成熟,筑路速度由最初的每天一二百米提升到了八百米。
唯一的选择是机械防沙。所谓机械防沙就是通过设置障碍物改变近地表气流场特征和风力作用,以保护公路、铁路免受风沙危害的一种人工防沙措施。机械防沙在我国已经积累了多年经验。其中最为成功的是宁夏沙坡头的麦草草方格防沙固沙体系。然而如果照搬沙坡头的经验,在塔克拉玛干沙漠周边,麦杆资源非常稀少,扎制草方格的原料从何而来呢?
同期:陈广庭 中国科学研究院兰州沙漠所 研究员
但是正好在那个塔里木盆地周围像博斯腾湖这些地方盛产芦苇, 芦苇因为它是很硬性的材料 ,我们进行了碾压 ,碾压以后把它变成一种柔性材料 ,然后来扎草方格 .
解说:博斯腾湖一望无际的芦苇解决了草方格的原料问题,当30 公里工业化试验路段修筑完毕时,以芦苇方格为主体的机械防沙固沙方案也最终确定下来。1992年底,喧嚣了一年多的肖塘暂时恢复了平静。打通死亡之海的筑路战役即将从这里开始。
塔克拉玛干沙漠平均年降水量只有几十毫米,年蒸发量却接近3000毫米,这里可能存在大量的地下水资源吗?作为中科院兰州沙漠所的水文地质专家,高前兆一直对塔克拉玛干的水文地质进行研究,通过多次踏勘考察,他有了重大发现。
同期:高前兆 中国科学院兰州沙漠研究所 研究员
第一步挖掘了公路沿线 ,沿着公路沿线用推土机推出一些水坑. 沙漠地区的地下水也打破了当时塔克拉玛干沙漠, 名字叫塔克拉玛干. 它的含义就是进去出不来, 也打破了塔克拉玛干的神秘感 ,因为沙漠中间并不是没有水, 还是有水的, 特别在沙丘的丘接地带, 地下水位还是比较浅, 一般两到三米左右就可以挖出水.
解说:死亡之海的下面竟然蕴藏着丰富的地下水资源,有人甚至推断认为这是一个特大型“地下水库”,地下水储量高达360亿立方米,接近三峡水库的库容量。
这些地下水基本上矿化度都在3克升到5克升这个类型. 这种水应该属于危险水 ,在农业灌溉上叫做咸水. 能不能采用咸水来灌溉, 来种植植物, 就显得很重要 .
同期:潘伯荣
对咸水利用上也是探索, 因为原来没把握, 究竟它耐多少盐. 按照一般农作物耐盐情况来说 ,超过2克升都所, 也是过了极限了. 咱们这个也有标准 国家标准里头 ,像经济作物的种植, 它的水利条件 ,顶多是一点多克升. 不能再高 ,高了就属于这种咸水.
解说:塔克拉玛干沙漠中发现的地下水,平均矿化度在5到6克升之间,这种水人类无法饮用,一般植物也不能靠它补给。这个结论给生物防沙实验增加了难度。在肖塘的实验基地里,科研人员从一棵棵小苗开始,在大批植物中筛选耐盐碱的品种。
同期:陈广庭
我们利用里头的咸水, 确定了三种主要的防沙植物 .一个就是梭梭, 一个就是红柳 ,还有沙拐枣. 这三种防沙植物 ,而且也克服了咸水灌溉的一些技术问题.
解说:红柳是沙漠里常见的一种灌木,它的根系发达,生命力极强,被流沙埋没以后,很快就能长出地面,每到秋季,红柳的种子会像蒲公英一样随风飘荡,落地生根。梭梭被称为“沙漠植被之王”,它的枝干含盐量可以高达15%,抗盐碱能力和热带海边的红树林不相上下,是优良的防风固沙植被`。沙拐枣是中亚地区特有的植物,它的最大特性是沙埋后能够继续生长,具有很强的固沙作用。1996年,以这三种植物为主体,塔中油田公路建起了六公里的绿化实验段。
同期:中国科学院新疆生态与地理研究所 研究员 徐新文
徐新文
这三种植物当时配植的时候, 主要是考虑, 这个沙拐枣耐沙埋, 长得快 .就把它放在外围, 放在阻沙林带上 .这样它外围沙子来了以后 ,就可以阻开沙子, 保护里面的红柳 ,梭梭这些植物能够安全地长起来. 同时像这个红柳吧 ,把它种在路两边, 因为它这个花期比较长 ,不仅能够防沙 ,还可以改善这里面的一些景观 .
解说:长期生活在大漠里的人们渴望见到绿色。早在塔里木油田建设初期,人们就在沙漠入口处的轮南修建了大漠趣园。在位于胡杨林浮土地带的哈德作业区,职工们像照顾自己的孩子一样浇灌着作业区公寓门前保存的一棵胡杨树。在深入大漠的塔中,一点点绿色显得更加弥足珍贵。然而在塔克拉玛干沙漠腹地,人们编织的绿色梦想能够实现吗?
同期:
这边今年也全部种上了 主要是这边大范围的也都种上了 有的是临时的 有的固定的 按照种类的
解说:2000年,塔里木油田公司与中科院新疆生地所合作,在塔中开始了大规模的生物引种实验。三年之后,引种的170多种植物中,有120多种存活下来。
同期:塔中沙漠植物园 研究人员
这都是混交的. 一行沙拐枣, 一行梭梭. 这个比较耐盐 ,耐盐耐旱. 如果水分不够的话 ,它一般休眠不长, 它不死 ,到了有水分的时候, 它又长起来了. 这个在沙漠公路绿化中种的多吗 ,这个和柽柳比例是一样的.
解说:塔中沙漠植物园是塔克拉玛干沙漠里的又一个奇迹。随着植被的增加,塔中变成了沙漠中的一块人造绿洲。这里的生态环境也开始发生改变。
同期:塔中作业区 职工 崔小虎
一路上见的都是绿色, 绿色代表什么, 代表生命. 我们心情也比较舒畅了, 每次上下班的时候, 大家在车上都有说有笑的, 而且对一些事情兴趣都很大 ,不会产生一些疲劳.
解说:塔中油田基地绿化取得成功后,塔里木油田公司开始了沙漠公路生态防护林的建设。为了解决了灌溉问题,公路沿线每隔几公里打出了一口水井。兰色的井房在苍茫的沙海中凭添了一道绚丽的色彩。地下水顺着纵横交错的滴灌管道渗透在公路两边的沙丘上,幼小的树苗迅速生长起来。沙拐枣花映红了塔里木的春天。
同期:马振武
从目前来看, 由于植被起来了, 过去比较少见的塔里木兔, 这是国家二类保护动物. 现在非常多, 包括老鼠 ,各种各样的鸟 ,老鹰, 狐狸都出现了. 这个生物链起来了, 就形成我们一个能源与环境, 人与自然和谐的局面形成了.
解说:2003年,塔里木沙漠公路防护林生态工程由国家立项,正式启动。一排排的梭梭、红柳和沙拐枣树苗从塔中向沙漠公路南北沿线蔓延开来。经过两年的建设,塔克拉玛干沙漠出现了一条全长436公里、总面积达3128公顷的绿色走廊。这绿色拨动了生命的琴弦,而生命也将随着这绿色延绵不绝。 |
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