临策铁路沙害区划与治理

郝才元

(呼和浩特铁路局工务处，内蒙古 呼和浩特 010057)

1 沙害区划

临策铁路位于中国西北内陆干旱区，线路大部分区域通过乌兰布和沙漠、雅玛雷克沙漠、巴丹吉林沙漠和广袤的岩漠、砾漠(戈壁)分布区，是我国北方沙漠化强烈发生地区。根据临策线地形地貌，沙害划分为乌兰布和、雅玛雷克、巴丹吉林沙漠区、山前洪积平原区、巴彦淖尔－阿拉善剥蚀平原区、岩漠、砾漠(戈壁)分布区。

1.1 乌兰布和、雅玛雷克、巴丹吉林沙漠区

临策线穿越乌兰布和、雅玛雷克、巴丹吉林沙漠边缘区，具体地段为:k67+500－k78+500穿越乌兰布和沙漠边缘，k209－k221穿越雅玛雷克沙漠边缘，k651－k680穿越巴丹吉林沙漠边缘。穿越沙漠边缘区，植被稀少，风沙活动剧烈，线路积沙严重。

1.2 山前洪积平原区

临策线k55－k91线路，处于黄河河套平原的后缘山前地段，地势北高南低，地形略有起伏，地面高程1 030～1 335 m，植被覆盖率一般为10%～30%，主要生长植物为梭梭柴、红柳等灌木。沿线地表风积沙现象较为严重，主要呈现为半固定沙地、半固定沙丘等地貌景观。在线路北侧山前、沟口多见大型洪积扇，并残留有一、二级阶地，多呈平台状。

1.3 巴彦淖尔－阿拉善剥蚀平原区

临策线k91－k325线路，在巴彦淖尔－阿拉善剥蚀平原区中夹杂分布有低山丘陵、山间洼地。地形相对较为平缓，略呈波状起伏，局部地段起伏较大。该地貌单元较为复杂，主要以剥蚀地貌为主，其间包含有低山丘陵、山间洼地、湖积平原、冲洪积倾斜平原、沙漠戈壁、风积沙丘等地貌。剥蚀丘陵多呈低矮浑圆状，湖积平原区可见少量硬盐壳和龟裂地，山间洼地中受风沙影响可见固定、半固定沙丘、沙地，戈壁平原平坦、开阔，地面微起伏，植被稀少，零星生长梭梭、白刺、柠条等灌木。

1.4 岩漠、砾漠(戈壁)分布区

临策线k325－k651线路，为广袤的岩漠、砾漠(戈壁)分布区，沿线植被稀少，主要以植被类型低矮灌木丛为主。由于气候干旱，且暴雨集中，致使水土流失较为严重。该地段风力强劲、风沙活动剧烈，线路沙害严重。

2 沙害成因

2.1 自然因素

2.1.1 临策线连续不断穿越乌兰布和沙漠、雅玛雷克沙漠、巴丹吉林沙漠和广袤的岩漠、砾漠(戈壁)分布区，铁路沿线沙源丰富，这为风沙运动提供了丰富的沙源基础。因此，临策线在风力的作用下发生沙害是必然的。

2.1.2 由于临策铁路沿线其他路段沙源虽然不是很丰富，但是地处内蒙古高原，风速较大，年平均风速2.1～4.7 m/s，最大风速27.0 m/s，平均年大风日数61.1 d，浮尘、扬沙、沙尘暴出现的日数也较多，伴随着沙尘天气的出现，经常会发生铁路沙害。

2.1.3 沙物质来源

临策铁路沿乌兰布和沙漠北部边缘至狼山脚下进入内蒙古高原阿拉善台地，再沿巴丹吉林沙漠北部边缘与中蒙边境线之间的戈壁荒漠行进，且其戈壁段为剥蚀丘陵区。从地质分布上为其提供了极其丰富的沙来源。

2.1.4 风力情况

此段铁路沿线年均风速为3.2 m/s，最大风速25 m/s，(≥8级)日数为38.4 d，沙尘暴日数为10.7 d，扬沙日数为48.6 d。四季盛行西风、西北风，其次为东风及东南风，最多风向为W、WNW，频率为11%［1］。

此段为内陆寒潮性大风，当来自西伯利亚的冷重空气强度达到一定的程度，冷空气沿蒙古高原向南冲出，形成大风天气，同时，由于这些地区的特殊地形地貌(北高南低、植被稀少)，气流直下，流速不断加快，形成大风。在戈壁中由于白天增热快，热空气上升，冷空气来补偿，夜晚沙漠中降温快，形成低压，这样就容易形成局部强对流天气。此地区地表相对稳定、风力强劲、起沙风速高是该地区的主要特点，强风造成地表失稳及上风区地表被破坏是形成该地区强风沙流的主要原因。

2.2 人为因素

在修建临策铁路时，铁路两侧植被破坏严重，使脆弱的生态环境，雪上加霜;沿线牧区，冬季草场载畜量低，草地没有休养生息的机会，退化程度进一步加剧。

2.3 铁路自身结构的障碍作用

铁路线本身就是风沙流运动中的一道障碍物。沿线铁路线有许多的高路基和深路堑，高路基和深路堑的存在，降低和改变了风沙流运动的速度和方向，沙物质必然会在线路附近堆积，日积月累形成沙害。

当风沙流遇到铁路路基时，平坦的输沙场遭到破坏，风沙流受到铁路路基的阻挡，其结构、性质都将发生变化，风速降低，携沙能力下降，形成超饱和风沙流，在线路附近的弱风区发生卸载，形成积沙，造成线路沙害。当风沙流越过路堑时，由于附面层发生分离，部分沙粒下沉，造成路堑积沙。

3 沙害特征

3.1 沙害的普遍性

因为任何地方的风成沙都会在风力的作用下形成风沙流，在风沙流发育及其形成的路径上发生迁移，而铁路的建设则形成了对风沙流的阻碍，如同在风沙流的前进方向上设置了不透风障碍物，使得风沙流迁移受阻而堆积。临策线铁路穿越乌兰布和沙漠、雅玛雷克沙漠、巴丹吉林沙漠和广袤的岩漠、砾漠(戈壁)分布区，沙源丰富，全线都受到不同程度的风沙危害。

3.2 沙害的阵发性

铁路沙害并非每一时刻均在发生，而是只有风速达到起沙风后，才能形成风沙流，并在运动过程中发生动态的蚀积搬运。风具有明显的脉动性和阵发性和地域上的不均匀性，在断续的风力作用下，风沙流也具有阵发性，从而形成风沙流时强时弱的特性，由此而形成风沙流每一时刻堆积的大小、规模、面积、厚度的不同。

3.3 影响因素的多样性

铁路沙害受多因素影响，其影响因子有铁路本身的断面形式、路域范围的沙丘高度、密度、类型、活动性、距铁路距离、沙丘表面温度、湿度等沙丘特性、植被特征、防护体系宽度及其有效性、风沙流特性、风速大小、强度、主风方向及主风与铁路路基断面的夹角、人为因素等。这些因素的综合作用共同作用于风沙流形成铁路沙害。这就使得穿越沙害严重区的铁路沙害很难做到因害设防而是需要全面设防。

4 沙害治理

临策铁路沙害治理坚持治标与治本相结合，预防与整治相结合的原则，采取“清、阻、固、造(播)、封、禁”相结合的综合治理措施，因地制宜、因害设防，建立完整的防沙治沙体系。

4.1 乌兰布和、雅玛雷克、巴丹吉林沙漠区

4.1.1 设置围栏防护。迎风侧200～300 m，背风侧100～150 m进行围栏封育，设置刺线围栏防护，并积极协调当地政府在封育范围内禁牧。

4.1.2 播种沙生植物。在封育范围内，采用飞播、撒播等手段，雨前适播种沙生植物种，增加植被盖度，达到阻沙、固沙的目的。植物种:籽蒿、花棒、沙拐枣、小叶锦鸡儿、梭梭等。

4.1.3 营造铁路防护林。树种选择坚持适地适树的原则，以灌为主，乔、灌、草结合。树种有:柽柳、沙枣、梭梭、柠条、籽蒿、花棒、沙拐枣、小叶锦鸡儿、杨柴、小叶杨等，造林密度:阔叶乔木2 m× 3 m、灌木2 m×2 m。灌溉方式根据水源情况，采取节水灌溉技术，灌溉周期应根据植物需水量、降水量及蒸发量确定。

防护林结构采用窄带多带、带状混交，防护林间留空带，使乔灌草植物防护效益互补，充分发挥自然植被作用［2］。

4.1.4 设置高立式沙障。在铁路两侧适当距离设置高立式沙障，以阻止和延缓风沙前移速度，使沙粒在障碍物前后堆积，避免线路遭受沙埋。

高立式沙障距线路不宜过近，主害风侧距路基坡脚100～150 m，次害风侧100～120 m。设置沙障应综合考虑风向，一般应与主风向垂直，或与线路平行。风向复杂(多风向)应设置成折线线。根据风沙流情况，设置1～2道高立式沙障。两沙障距离20～30 m，积沙后，在沙障上可加高，增加阻沙效果。

4.1.5 固定地表流沙。在流动沙丘、半固定沙丘地段采取工程措施固定地表流沙，设置土工网格、粘土或砂夹石覆盖。在土工网格、粘土或砂夹石覆盖范围内播种沙生植物，增加植被盖度。

4.2 山前洪积平原区

4.2.1 设置围栏防护。在沙害严重地段，迎风侧200～300 m，背风侧100～150 m进行围栏封育，并积极协调当地政府在封育范围内禁牧。

4.2.2 播种沙生植物。在封育范围内，雨前适时播种沙生植物种，增加植被盖度。植物种:籽蒿、花棒、沙拐枣、小叶锦鸡儿等。

4.2.3 固定地表流沙。在流动沙丘、半固定沙丘地段采取工程措施固定地表流沙，设置土工网格、粘土或砂夹石覆盖。

4.3 巴彦淖尔－阿拉善剥蚀平原区

4.3.1 设置围栏防护。在沙害严重地段，迎风侧200～300 m，背风侧100～150 m进行围栏封育，并积极协调当地政府在封育范围内禁牧。

4.3.2 播种沙生植物。在封育范围内，雨前适时播种沙生植物种，增加植被盖度。植物种:籽蒿、花棒、沙拐枣、小叶锦鸡儿等。

4.3.3 设置高立式沙障。在铁路两侧适当距离设置高立式沙障，以阻止和延缓风沙前移速度，使沙粒在障碍物前后堆积，避免线路遭受沙埋。

4.3.4 固定地表流沙。在流动沙丘、半固定沙丘地段采取工程措施固定地表流沙，设置土工网格、粘土或砂夹石覆盖。

4.4 岩漠、砾漠(戈壁)分布区

4.4.1 设置围栏防护。迎风侧200～300 m，背风侧100～150 m进行围栏封育，设置刺线围栏防护，并积极协调当地政府在封育范围内禁牧。

4.4.2 营造铁路防护林。有水源条件地段，营造铁路防护林。树种选择坚持适地适树的原则，以超旱生灌木为主，灌、草结合。树种有:柽柳、梭梭、柠条、白茨、红纱、小叶锦鸡儿等，造林密度:灌木2 m×3 m。灌溉方式根据水源情况，采取节水灌溉技术，灌溉周期应根据植物需水量、降水量及蒸发量确定。

4.4.3 设置高立式沙障。设置方法同上。

4.4.4 固定地表流沙。在铁路两侧，采取工程措施固定地表流沙，设置土工网格、粘土或砂夹石覆盖。在土工网格、粘土或砂夹石覆盖范围内播种沙生植物，增加植被盖度。

5 结束语

临策线沙害治理由于受沙害影响区段长，涉及面广，沿线多为固定沙丘、半固定沙丘、山地、沙地和戈壁滩，降雨量少、人烟稀少，交通不便，立地条件差，治理难度大，所需人力、资金投入较大，依靠铁路自身力量很难完成，需要依托国家项目资金支持，运用铁路和地方政府成熟的防沙治沙实用技术，依靠各级政府的大力支持与配合，临策铁路的沙害是完全可以得到治理的。建议:将临策铁路沿线生态建设纳入西部大开发、国家“十二五”生态建设规划实施。

［1］ 中铁工程设计咨询集团有限公司.新建临策线乌兰敖包至策克段初步设计［R］.2006.

［2］ 赵性存，潘必文，赵铭球，等.中国铁路沙漠工程［M］.北京:中国铁道出版社，1988.

［3］ 郝才元.临策铁路沙害现状及治理途径［J］.铁路节能环保与安全卫生，2011，1(2):93－96.