山区铁路汛期防洪形势分析与对策

魏木攀 杨建荣

摘  要：受地形地貌和气候条件的影响，典型山区铁路—水红铁路（六盘水-红果）在每年防洪工作中常面临危岩落石、边坡溜坍等灾害。结合水红铁路降雨强度大、时空分布集中等特点，概述汛期灾害对铁路行车的影响和对工务养护带来的挑战，并对现有防洪措施提出合理建议，为进一步做好山区铁路防洪管理工作提供参考，保障汛期山区铁路旅客列车安全、平稳运行。

关键词：山区铁路;防洪形势;对策

1 概述

水紅铁路地处乌蒙山区，是连接贵州省六盘水与红果的一条合资铁路，也是连接贵州连片贫困地区和优质煤资源富集地区的重要铁路线路，于1997年12月1日开工建设，2001年12月16日全线贯通。水红铁路沿线地形复杂，地势险峻，线路高低起伏落差大，克服煤层瓦斯、软土、滑坡、泥石流、溶洞、涌水等不良地质条件而建，海拔1800～2500m，全长154.183km，最小半径为450m，限制坡度为12‰，加力牵引坡度为23.5‰，全线共有桥梁141座（21.624km），隧道73座（66.348km），桥隧总长占铁路线路全长的57.05%。

保证汛期防洪安全对山区铁路养护维修工作者而言是一项极为重要且复杂的工程，水害一旦发生则会威胁到人民生命财产安全，加之贵州山区独特的气象条件和典型的“喀斯特”地貌，使得汛期内极易诱发危岩落石、边坡溜坍、溶岩陷穴等灾害，这正是汛期防洪的重点与难点，也给防洪工作带来了巨大挑战。

2 汛期防洪形势分析

2.1 水文分析

（1）气候条件。贵州属亚热带季风气候，全年气候湿润多雨，雨热同季，气象灾害频繁，常见气象灾害有2月～4月大风较多，5月～9月暴雨洪水频发，10月～次年1月大雾、霜冻为主。沿线受大气环流及地形等影响，降水主要集中在4月～10月，年平均降水量为1200～1500mm之间，各地降水量时空分布不均匀，局部地区短时降水频繁，4月～6月上旬降雨次数渐为密集，6月下旬～8月是降雨最为集中的月份，也是暴雨出现的月份，8月～9月降雨逐渐减少，直至10月上旬雨季基本结束。根据统计，2021年水红铁路最大1小时降雨量为6月27日沙陀站点102.2mm;最大日降雨量为6月27日沙陀站点135.6mm;最大连续雨量为8月19日雨格站点285.1mm;最大月降雨量为都格-发耳K35+360区间雨量计427.2mm，最大年平均降水站点为都格站1460.3mm。

（2）造成铁路水害的降雨主要是夜间降雨、短时强降水和连续降雨。夜间降雨是水红铁路汛期普遍性的规律，每年约有五分之四的降雨集中在18时至次日6时，主要还是由于贵州山地地貌昼夜温度差异导致，夜里坡地近地层的冷空气沿山坡下滑到谷底，同时将谷底附近的暖湿气块抬升冷却凝结致雨。夜间视线较差，难以及时发现水害的成因、位置、影响范围等，在客观上给防洪工作带来不利。短时强降水在汛期最为频繁 ，常在某一区段内发生并具有移动特性，要求工务能够迅速反应对线路进行巡查，防范起来也最为困难。连续降雨对造成铁路水害的程度与降雨时长有密切关系，长时间降雨会使堑坡土体含水量饱和，极易发生滑坡或边坡溜坍，同时容易引发危岩落石。

（3）汛期降水诱发山区铁路水害通常具有以下特点：隐蔽性高。依照现有的防洪条件和复杂的地形地貌，在水害发生前通常难以迅速察觉到，特别是水淹道床、边坡溜坍等水害，这给防洪工作带来了被动。此外，对防洪薄弱处所、易发生水害处所和设备病害的分析研判需要具备相应专业知识和经验储备，否则难以在汛前发现。

突发性强。水害往往很短时间内就会发生，甚至是在几秒内，这就需要能不间断监测水害的技术手段以应对突发水害。

破坏性大。一旦水害发生必将带来大量安全隐患，这一阶段主要集中表现在损坏铁路设备，危及行车甚至旅客生命财产安全。

整治难度大。整治常见水害可通过施工维修方案加以解决，但由于运输不便、恶劣天气等影响，往往需要投入超出前期预算的时间、资金、人员。

2.2 地理环境

水红铁路地处贵州西部的云贵高原，地形特征主要为高山，是典型的山区地貌。水红铁路沿线地质构造复杂，岩层主要为石灰岩、砂岩、页岩、奥长粗面岩和玄武岩，土壤主要为黄棕土、黄土、紫色土和水稻土，在长期受到雨水、风、高温等环境因素的影响下，山体岩石风化剥蚀严重，山体表面覆盖土层较为稀薄，植被覆盖率低。在外力作用下，裸露的岩石易形成危岩落石，遇暴雨或连续降雨土地达到饱和后，又易诱发溜坍、山体滑坡或泥石流灾害。

2.3 设备现状

（1）设施不完善。水红铁路修建于上世纪90年代末，防护形式的选择或布置未能满足现实排水需求。如线路开挖后形成石制堑坡且堑坡上方有土质或土夹石层覆盖，在有条件设置防洪设备的情况下其上方未设置相应的天沟或截水沟;边坡防护采用浆砌片石挡墙，防护形式较为单一，应在挡墙顶部设置人字形骨架或喷射混凝土护面。又如涵渠孔径不足，不能满足排水泄洪需求。例如，2020年K36+684～+704线路左侧发生边坡溜坍上道中断行车。后经调查分析得知滑坡处堑坡上缺少相应防护设备，难以形成抗洪能力。

（2）施工质量监管不力。施工方在修建防排水设备时未能严格按照设计方案进行施工，最为常见的施工缺陷为：浆砌片石砂浆未填塞密实、抹面砂浆强度不足、空响等。在投入使用后经水流、泥沙冲刷、石块撞击后很容易产生沟底破损，如不及时进行修补则会使防排水性能大打折扣。

（3）外部环境管控力度不够。水红铁路穿过多个乡镇村庄，百姓生活区域、耕种地侵入铁路安全保护区的现象较为突出。一方面是耕种使得坡面持土能力下降，特别是沟帮内侧坡面受到人为耕种后，沟渠基础不断外露，进一步发展让沟渠在自身重力作用下倒塌，加之百姓居住、养殖的生产生活垃圾直接排入沟内造成堵塞，在雨季降雨增加时将会给防洪安全带来极大隐患。例如，在水红铁路K73+100～+200线路左侧村民房屋基础建设侵入铁路安全保护区，加之生活垃圾、废水、牲畜排泄物长期排放至侧沟内，严重影响铁路行车安全和设备防洪性能。另一方面路外乡村建设弃土、弃石也是防洪工作的难点问题之一。乡村道路依山势而建，土石方被随意堆放在沟谷上游或堑坡顶后容易形成涵渠淤积、堵塞，甚至形成危石、泥石流等灾害。

（4）养护不及时。后期养护维修过程中受养护资金限制、人员专业素养、材料运送困难等因素的影响，一些防洪设备在出现裂缝、破损、植被覆盖等病害后未能及时得到维修养护处理，导致设备状态不能抵抗高强度降水，造成设备破坏加剧。

2.4 人员结构

近年来，随着维修体制改革的持续推进，铁路单位对相应人员机构进行了精简，以往采用人海战术为主的防洪工作局面逐渐被科技手段代替，这就要求铁路职工具有较强的专业素养和综合能力。山区铁路每年防洪工作离不开一支专业化程度较高的职工队伍，近年来铁路职工在相应专业水平上虽有所提升，可随着铁路防洪工作日渐趋于现代化、精细化、专业化和流程化，现有人员结构已经不能很好地适应目前防洪工作需求。从主观上看，职工的工作态度不够端正，责任心不强，缺乏主人翁意识，主动学习动力不足，积极性不高。从客观上看，对铁路职工开展的相关专业培训方式单一、层次不够。此外，高素质人才、充足的培训人员、时间和场地等因素也制约着培训工作的开展。

3 山区铁路防洪对策

3.1 人防方面

（1）及时养护。铁路设备修理工作采用状态修与周期修相结合的方式进行，以状态修为主，使之经常保持桥隧建筑物状态均衡完好，满足汛期防洪需求。即要求设备养护单位对劣化评定为不合格的山区铁路设备及时进行经常性的养护，恢复设备性能状态，使铁路安全平稳运行。

（2）创新路地联控机制。随着铁路行业与地方行业在实际工作中的用地冲突日益凸显，路地联控能有效遏制路外环境问题，目前路地联控方式虽已不再单一，但仍有待提升。首先，建立健全地方铁路法律法规，有效保障铁路合法权益，从根本上杜绝“靠路吃路”的不良社会现象，为防洪的前期准备工作打下基础;此外，在现有“双段长”机制下，根据历年防洪重点地段合理公布车站和调度电话，同时大力推动爱路护路宣传工作走进校园、社区，并制定行之有效的路外人员奖励机制，鼓励路外人员及时发现并上报铁路险情，形成爱路护路全民参与的防洪有利局面。

（3）加强职工队伍建设。铁路职工是汛期防洪工作的主体，切实发挥职工队伍在山区铁路防洪工作中的应急处置作用，就需要不断提升养护人员专业化技能水平。汛前有计划地开展防洪培训，着重从防洪业务知识、应急处置流程、应急响应速度、水害隐患判识等方面强化，形式上可采用业务讲解、案例教育、座谈交流、结对监督等方式进行。此外，充分利用先进模范进行集中授课讲解，总结介绍个人经验做法，让现场实践走进课堂，解决职工在防洪实践中遇到的疑惑、困难。汛中根据管内实际制定的防洪应急预案，充分预想可能突发的情况，适时组织演练并及时进行总结，营造全员防洪的学习实践氛围，持续提升防洪应急处置水平。

（4）认真开展汛前隐患排查。每年汛前组织各桥隧检查工区对排水设备及其附属设施及时进行全面排查，根据排查结果对可能影响排水能力的设备进行疏通。此外还需调查清楚沿线水库分布情况，并建立联络机制，以能够提前掌握上游泄洪信息。

3.2 物防方面

（1）完善防洪工程质量监管体系。防洪设备除施工新建外，还包括既有防洪设备维修工程，工程质量监督管理贯穿始终，是实现设计初衷和发挥抗洪能力的关键环节，建设单位应着重从方案拟选、设计、施工、监护、验收等流程上把控，针对可能影响施工质量的因素制定科学合理的施工方案，选配合适人选担任施工负责人，对施工质量全方位、全过程卡控，确保防洪工程按图施工以达设计目的，提高铁路设备抗洪能力。

（2）提前做好防洪物资储备和应急救援建设。依照往年降水量高、突发性强降水密集、发生水害较为集中的区段，重点在管内各车间、工区配备齐全相应防洪物资：钢轨、枕木、编织袋、彩条布、水泥、木桩、铁锤、铁楸、照明设备等防洪用品，并就近与具备快速救援能力的组织或单位共同组建防洪抢险救援力量，并签订联合抢险协议，根据现场需要可随时调配大型救援设备和人员等抢险力量，确保险情发生时能迅速响应。

（3）加强路外环境管控。水红铁路沿线分布有村镇、工厂、农耕地、公路等，根据相关规定，铁路安全保护区内属铁路用地，严禁在保护区内烧荒、放养牲畜和种植影响列车瞭望的树木，禁止向保护区倾倒垃圾、排污以及其他危害铁路安全的物质，防止排水设备堵塞。此外，可根据线路两侧实际，设置隔离设施，包括硬隔离：加装防护栅栏或栽种植物进行隔离;软隔离：栽设严禁通过标或在铁路两侧的公路旁设置相应警示牌，以防止路外生产生活对防洪设备和汛期行车产生影响。

3.3 技防方面

（1）积极探索科技防洪。随着现代科学技术日益发达，山区铁路防洪也需要积极探索新的防洪技术，并逐渐趋向于智能化、流程化、规范化。一方面将科技融入防洪工作中将会减少人员集中投入，另外一方面还会大幅增加水害发现率，整体提升防洪工作的可靠性。在防洪隐患排查中，采用无人机对人员无法到达的陡峭地势区段进行航拍，并及时进行回放，在掌握地形地貌等信息后进一步研判制定防洪方案。在此基础上还可以运用BP神经网络对施工过程、墩台沉降等的沉降量上做出预测，为防洪施工提供更为便捷、高效的解决方案。 此外，可在重点设备或防洪重点地段安装实时监控设备，并安排调度指挥中心专人盯控，确保遇到险情能及时发现并做出处置。

（2）加速网络通讯与防洪决策相融合。一是进一步优化汛期险情处置集中统一处置流程。工务调度指挥中心是整个防洪工作的信息传输中枢，肩负着防洪指挥现场信息汇总上报、人员机具调度、抢险进度盯控、指导现场决策等重要任务。在保證信息安全的前提下，充分利用手机平台建立防洪应急处置平台，当发生险情时，可随时按流程将信息及时上报，并同步传回段决策层;当出巡、添乘、看守时，可通过平台一键对现场信息进行汇报，工区、车间、段层面可通过GPS、北斗定位查看进度。二是补强线路通讯设备。针对网络信号未覆盖的区段，特别是长大隧道内，应加强设备投入，让网络有效覆盖，确保水害及时发现并高效处置。

（3）制定行之有效的防洪管理制度。首先应建立健全防洪管理制度，完善技术管理标准，不断提升防洪技术管理和安全管理水平;其次应明确相应考核激励机制，根据雨情对每次降雨防洪工作及时进行总结分析，对能够在工作中处置得当的职工进行奖励，对工作中玩忽职守、处置不当的干部职工进行考核，激发干部职工主动学习的热情。

结语

山区铁路防洪是一项体系庞大、过程复杂的系统性工作，随着现代科学技术的普及与运用实践，现代山区铁路防洪正朝着智能化、流程化、规范化方向发展，这就要求设备养护单位应在现有基础上加强设备分析研判、方案拟选、施工组织、监管验收等方面的管理，从风险源头抓起，坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，通过梳理山区铁路面临的不利因素，从三防体系中思考防洪对策，为今后防洪工作提供思路参考，不断提高山区铁路抗洪能力。

参考文献：

[1]覃长炳.杜学焜，于俊伟.贵州降雨特点与铁路防洪[J].路基工程，2004（02）：1-3.

[2]李敏，马谦.环境监理在铁路建设期的应用——以贵州省水柏铁路建设期环境监理为例[J].贵州环保科技，2003（02）：28-32.

[3]郑旺.对做好大秦铁路防洪工作的思考[J].山西建筑，2017，43（09）：236-237.

[4]叶秀江.近30年贵州气候变化时空特征分析[J]. 安徽农学通报，2018，24（10）：129-132+138.

作者简介：魏木攀（1996—    ），男，汉族，云南曲靖人，硕士，助理工程师，主要从事铁路桥梁加固方面的研究。