摘要
中尼公路（G318國道）是中國和尼泊爾兩國在1961共同合作修建的公路，中尼公路在1965年建成通車。受青藏高原的復(fù)雜氣候條件和地質(zhì)條件相互作用，該段公路容易受到雪害的影響，造成交通事故，其中K4798～K4809、K5068～K5100、K5127～5266、K5255～5370段雪害、水毀及泥石流等影響較嚴(yán)重。鑒于中尼公路在國際溝通上的重要性，有必要對其沿線路段的雪害進(jìn)行調(diào)查研究，建立雪害防治快速反應(yīng)系統(tǒng)，同時(shí)利用科技手段減少自然災(zāi)害對公路的破壞，保證G318國道暢通和群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
關(guān)鍵詞
中尼公路、雪害、防護(hù)
Abstract
China—Nepal Highway (G318 National Road) between China and Nepal in 1961 to work together to build the roads, Sino-Nepalese Highway opened to traffic in 1965. Complicated by the Qinghai-Tibet Plateau climate and geological conditions of interaction, this section of road susceptible to harmful effects of snow, causing traffic accidents, in which K4798 ~ K4809, K5068 ~ K5100, K5127 ~ 5266, K5255 ~ 5370 section of the snow damage, water damage and debris flows impact is more serious. In view of Sino-Nepalese Highway in the international communication of the importance, which needed to along the road of snow harmful conduct research, build snow damage control rapid response system, while taking advantage of scientific and technological means to reduce natural disasters on the road of destruction, ensure G318 National Highway smooth and the masses lives and property.
Keyword
China—Nepal Highway, snow damage, protection
引言
中尼公路由拉薩起始，途經(jīng)日喀則、定日、聶拉木、友誼橋，終于尼泊爾首都加德滿都。全長943Km，其中西藏境內(nèi)的路段全長829Km，占公路全長的87.9%。目前中尼公路是西藏通往東南亞唯一的一條國際通道。中尼公路沿線的地質(zhì)、地形條件復(fù)雜，高寒區(qū)的水文條件不穩(wěn)定，全線位于喜馬拉雅山系中，蜿蜒在崇山峻嶺中，受地形條件影響大。由于處于亞歐板塊和印度洋板塊的交界處，路段的地質(zhì)活動(dòng)頻繁，容易受到地質(zhì)災(zāi)害的威脅。喜馬拉雅山系的存在，造成本地區(qū)的地形破碎，山高谷深，地勢險(xiǎn)峻，在季風(fēng)的迎風(fēng)坡會(huì)形成局部的大量降水，極易形成泥石流、水毀及雪害等自然災(zāi)害。
據(jù)新聞報(bào)道，2008年1月，暴雪影響，中尼公路交通被大雪阻斷。經(jīng)過武警官兵多天的奮力抗戰(zhàn)，于2008年1月22日中尼公路的積雪基本清除，被大雪封堵數(shù)日的中尼公路主干道復(fù)通。如圖1可見，中尼公路的雪災(zāi)對交通的影響。圖1
圖2
此種雪災(zāi)的情況時(shí)有發(fā)生，雪害成為了困擾中尼公路交通的重要災(zāi)害，具體而言，中尼公路的雪害一般分為積雪和雪崩兩種形式，積雪又分為自然降雪和風(fēng)吹雪（風(fēng)雪流）。其中拉龍拉山～友誼橋區(qū)段雪害頻發(fā)（如圖2所示），聶拉木－樟木段沿線的波曲地區(qū)是我國公路雪災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，聶樟段共有風(fēng)吹雪、積雪和雪崩33處，雪害主要分布在K5334+000～K5370+800段，長36.80Km，其中雪害直接危害的路線長為27.337Km。并且該段冰湖潰決洪水、泥石流分布較廣泛。
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雪災(zāi)成因
西藏獨(dú)特的地貌形成了高原氣候，區(qū)域間氣候差異明顯，并氣候呈現(xiàn)垂直變化，氣溫低且年際變化小，晝夜溫差大。獨(dú)特的地貌和高寒氣候使得西藏的雪災(zāi)嚴(yán)重。中尼公路的雪害成因主要有兩個(gè)因素：一是氣候因素，二是地形因素。在這兩個(gè)因素的共同作用下形成冰雪災(zāi)害。
①氣候因素
中尼公路的主要路段位于西藏高原的東南，該地區(qū)容易受到印度洋季風(fēng)帶來的暖濕氣流的影響，本地區(qū)多東西走向的高山，暖濕氣流在北進(jìn)的時(shí)候遇到山脈的阻擋，被迫爬坡時(shí)隨著海拔的升高溫度降低，水汽凝結(jié)形成氣旋降水和地形雨。樟木～聶拉木段的公路位于冷熱氣流交匯處，降水量豐富，因此也成為了公路雪害的重災(zāi)區(qū)。下表是我國各地區(qū)公路季節(jié)性積雪最大深度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：
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滇北白茫雪山（cm） |
藏東南
安久拉山（cm） |
藏東南
聶拉木縣（cm） |
新疆天山（cm） |
新疆達(dá)坂（cm） |
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190 |
130 |
230 |
150 |
200 |
由此可見，西藏東南地區(qū)較其他地區(qū)，具有豐富的降雪量，并受氣候條件限制，形成常年的積雪。另外，風(fēng)力因素的同時(shí)作用，加重了雪害的形成：風(fēng)雪流是雪害的一種類型，以風(fēng)作為主要的動(dòng)力，依據(jù)流體力學(xué)理論風(fēng)吹雪與公路近地面流場有著密切的關(guān)系。積雪超過30cm時(shí)，經(jīng)風(fēng)力作用滾動(dòng)的高度可達(dá)10cm以上，風(fēng)雪流進(jìn)入公路路段，受渦旋運(yùn)動(dòng)影響減速，雪粒和風(fēng)分離，形成路面積雪。
②地形因素
西藏高原南側(cè)的喜馬拉雅山系，主要由東西走向的平行山脈組成，世界第一高峰珠穆朗瑪峰就位于中尼邊境上。中尼公路位于中尼邊境，是亞歐板塊和印度洋板塊的交界處，印度洋板塊向下俯沖，與亞歐板塊形成碰撞，造成地殼斷裂。該地區(qū)地震、泥石流、雪崩等地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)頻繁，地形復(fù)雜，溝多谷深。就坡度而言：25°以下的斜坡，積雪穩(wěn)定不易發(fā)生雪崩；大于50°的斜坡，積雪不易堆積，難以形成雪崩；最容易發(fā)生雪崩的槽谷和坡面的坡度為35°～45°。
①聶拉木—友誼橋一段是波曲河基巖深切峽谷區(qū)，坡度在25°～40°之間，極易形成雪崩。圖3是易發(fā)生雪崩的槽谷和坡面。
圖3
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發(fā)育特征和成災(zāi)方式
雪害的發(fā)育特征是在氣候和地形條件的共同作用下形成，這兩個(gè)因素互相支持是形成雪害的基本條件。就中尼公路雪害的具體情況而言，不同的路段位于不同的地形地貌，受西藏多變的氣候條件影響呈現(xiàn)不同的雪害類型。具體而言，中尼公路的雪害包括積雪（自然降雪和風(fēng)吹雪）與雪崩兩類。
自然降雪，中尼公路較其它地區(qū)，具有豐富的降雪量，并受氣候條件限制，在公路沿線形成季節(jié)性積雪。一般年份積雪30～80cm厚，最厚達(dá)2.3m。
風(fēng)吹雪，又名風(fēng)雪流，是非典型的二相流，厚度一般為1m，最厚達(dá)2m以上。發(fā)生的條件主要是在高海拔的山區(qū)，具有穩(wěn)定的積雪。風(fēng)是風(fēng)雪流的主要?jiǎng)恿Γ┝Ｔ陲L(fēng)力的作用下遇到公路近地面的流場影響進(jìn)而形成積雪，給公路的路基造成壓力，形成交通阻塞，嚴(yán)重時(shí)造成路面的坍塌。風(fēng)吹雪主要發(fā)生在半挖半填的迎風(fēng)和背風(fēng)半路塹及高原古夷平面、寬谷低路堤上。
②按積雪厚度、活動(dòng)頻率和切斷交通時(shí)間可以劃分不同的風(fēng)雪流災(zāi)害程度。其中以拉龍拉山的雪害最為嚴(yán)重。
雪崩，主要有坡面雪崩、溝槽雪崩和跳躍式雪崩三種類型。一般年份約有32處溝槽雪崩，雪害嚴(yán)重的1989年1月約有44處發(fā)生雪崩。西藏地區(qū)山高谷深，構(gòu)成了雪崩發(fā)生的地形地質(zhì)條件，中尼公路以前兩種雪崩類型為主。雪崩發(fā)生時(shí)會(huì)沖毀公路路基，阻礙交通。中尼公路的雪崩集中發(fā)生在三道線、康山橋、友誼隧道等地段。雪崩堆積在路面上的厚度從幾米至二十幾米，尤以康山橋雪崩危害最為嚴(yán)重，也最為出名。康山橋雪崩每年發(fā)生，有時(shí)一年4－5次，當(dāng)聶拉木降雪30cm時(shí)，便發(fā)生雪崩，一般年份雪崩錐在路面高10 m左右，埋沒公路長150 m；1989年12月25日，該雪崩埋沒公路420 m，路面積雪厚26 m，并堵斷波曲，對岸積雪厚5.0m，造成數(shù)人死亡，為中尼公路最嚴(yán)重的雪崩災(zāi)害點(diǎn)。
如圖4、5所示，雪崩災(zāi)害給交通帶來的影響。
圖4 圖5
雪害的防災(zāi)原則是預(yù)防為主，同時(shí)結(jié)合工程治理。當(dāng)?shù)氐母鞑块T應(yīng)該聯(lián)合組織，形成系統(tǒng)的防災(zāi)預(yù)警體系。建立預(yù)防靈敏、行動(dòng)有效的防災(zāi)預(yù)警機(jī)制是預(yù)防雪害的基礎(chǔ)。氣象部門要及時(shí)發(fā)布?xì)庀笮畔ⅲY(jié)合國土資源部發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)告警示，具體的公路部門要及時(shí)做好相關(guān)的防災(zāi)準(zhǔn)備，積極排查險(xiǎn)情將災(zāi)害的破壞程度降至最低。防災(zāi)應(yīng)該是長期的工作，而不是短期的事故發(fā)生后的處理，應(yīng)該訂立防災(zāi)的目標(biāo)與具體的實(shí)施方法，在工作進(jìn)行中有依照的標(biāo)準(zhǔn)。防災(zāi)減災(zāi)的過程中要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，采用長遠(yuǎn)有效地治理方式，在治理的過程中要避免對環(huán)境造成不必要的破壞，要與環(huán)境、生態(tài)相和諧。
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雪害的防護(hù)對策
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風(fēng)吹雪及自然降雪災(zāi)害防治
風(fēng)吹雪及積雪災(zāi)害的成因是風(fēng)力對積雪的二次搬運(yùn)。針對此種類型的雪害主要從風(fēng)力和地形兩個(gè)方面進(jìn)行災(zāi)害防護(hù)整治。在易發(fā)生風(fēng)吹雪和積雪路段的適當(dāng)位置安裝導(dǎo)風(fēng)板，意在通過人工的方式改變風(fēng)雪流的方向，改變了風(fēng)雪流的方向同時(shí)也影響了風(fēng)速，在人工干擾的作用下減少了風(fēng)力堆積作用形成的積雪量。在公路路基的迎風(fēng)段建立阻擋風(fēng)雪流的設(shè)施，主要有阻雪堤、防雪欄和防雪林。另外，采用工程措施，在選線和設(shè)計(jì)的過程中要采用不易積雪的最佳坡度。在降雪形成后，要及時(shí)做好積雪的清理工作，從源頭減少風(fēng)雪流形成的根源。
①自然降雪與風(fēng)吹雪嚴(yán)重路段
拉龍拉山口～通拉山口越嶺公路及67道班以東～聶拉木三道線風(fēng)吹雪災(zāi)害嚴(yán)重，建議提高低路堤的高度；同時(shí)在迎風(fēng)坡路段的路基外側(cè)建立儲(chǔ)雪場，減少風(fēng)雪流所帶來的積雪。在雪害嚴(yán)重的路段建議放置4m高的木質(zhì)導(dǎo)雪板，改變風(fēng)雪流的方向。
②自然降雪較嚴(yán)重路段
主要位于章東河寬谷段至67道班以東間,路基設(shè)計(jì)應(yīng)該針對最大的積雪深度設(shè)計(jì)，實(shí)地進(jìn)行勘察、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，路基的高度應(yīng)能夠阻擋風(fēng)雪流。
③自然降雪嚴(yán)重路段
主要分布在67道班以東至聶拉木三道線，主要以清理積雪的方式為主，可以采用物理和化學(xué)相結(jié)合的方式。在冬季來臨之前應(yīng)該增加路面的粗糙程度，增加摩擦力，起到防滑作用。
具體的防治工程應(yīng)根據(jù)不同路段的地形和氣候條件采用不同的方式，做到因地制宜，采用的方式應(yīng)該是簡單、有效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的。
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雪崩災(zāi)害防治
雪崩發(fā)生的條件是：積雪厚度在25cm以上，且坡度在30°～50°的地形區(qū)。根據(jù)西藏地區(qū)的地貌條件，中尼公路的雪崩災(zāi)害以坡面雪崩、溝槽雪崩為主，跳躍式雪崩次之。但在具體的情況下，影響雪崩的因素有很多，氣溫、地質(zhì)運(yùn)動(dòng)等因素也是促進(jìn)條件。針對雪崩災(zāi)害發(fā)生的原因，雪崩災(zāi)害的防治工作應(yīng)該以及時(shí)的預(yù)警為主，同時(shí)要配合工程的治理，及時(shí)清雪，建立防護(hù)措施，主要有：導(dǎo)雪堤、穩(wěn)雪柵欄、穩(wěn)雪墻、穩(wěn)雪臺(tái)階、儲(chǔ)雪坑等。采用的建筑材料可以就地取材，操作簡單，而且經(jīng)濟(jì)可行。圖5是雪崩防護(hù)系統(tǒng)的圖片。
圖6
雪崩多發(fā)生于聶拉木三道線、康山橋、原69道班、曲鄉(xiāng)賓館、友誼隧道、原70道班和五道線等路段，近年來發(fā)生的較大的雪崩災(zāi)害就有33起。
①坡面雪崩
坡面雪崩是順著整個(gè)坡面滑動(dòng)，無明顯的積雪區(qū)，運(yùn)動(dòng)速度及沖擊力小，崩塌量不大，破壞力弱。而山坡的受力面積大，沿線線路長，發(fā)生雪崩的幾率較小。在坡面路段可以建立穩(wěn)雪臺(tái)階等防護(hù)措施，增大摩擦力，減少積雪的下滑，同時(shí)要及時(shí)清理積雪。
②溝槽雪崩
溝槽雪崩因其雪源區(qū)面積大,積雪厚,落差大,勢能也大,雪害的破壞程度也最為嚴(yán)重, 溝槽雪崩是中尼公路雪崩災(zāi)害的主要類型。中尼公路的聶拉木三道線至五道線段（原70道班附近）段波曲河右岸基巖峽谷區(qū)是溝槽雪崩多發(fā)區(qū)，地形有利于積雪的堆積。防治溝槽雪崩主要以預(yù)防為主，可采用防雪柵欄、導(dǎo)雪堤、破雪堤等，并配合機(jī)械清雪。
③跳躍式雪崩
主要為康山橋雪崩，為中尼公路最嚴(yán)重的雪崩災(zāi)害點(diǎn)。目前在K5354+815處以中橋橫跨波曲，將公路改線至波曲左岸，再修建明洞，以防止雪體堆積公路。該類雪崩以避繞為主，不能避繞時(shí)修建防雪走廊等。
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雪害防治建議
雪害在不同的地理特征的區(qū)域采用的防治方式也不盡相同。且雪害形成的原因中含有眾多不確定的因素，給防治工作提出了艱巨的任務(wù)。中尼公路沿線的地形條件復(fù)雜，面對龐大的工作量應(yīng)將各路段進(jìn)行定位測量。例如導(dǎo)風(fēng)板的安裝位置、路基的實(shí)際高度等問題都要在實(shí)驗(yàn)的前提下反復(fù)論證、研究，才能達(dá)到預(yù)期的效果。
作者簡介
任翔，男，1970.8，西北有色勘測工程公司員工（現(xiàn)被西安市鴻儒巖土科技開發(fā)有限公司聘用），工程師, 主要從事工程地質(zhì)勘察與巖土施工工作。郵編：陜西 西安 710054
注釋
①王彥龍，黃茂恒.我國危害較大的濕雪雪崩，凍土冰川[J].1986.8(1):52-56.
②馬東濤，崔鵬，王忠華.中尼公路及防災(zāi)對策.山地學(xué)報(bào).[J].2002.2(1) 60
參考文獻(xiàn)
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