中尼鐵路自然環(huán)境特征和選線研究

康璇

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安 710043）

西藏自治區(qū)“十三五”及中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃中包含中國至尼泊爾鐵路。中尼鐵路規(guī)劃線路由拉日鐵路日喀則車站引出，沿國道G318 向西至薩迦，翻越卻薩山后經(jīng)定結(jié)、定日從佩枯錯南側(cè)通過，穿馬拉山至吉隆縣，沿吉隆溝布線至吉隆鎮(zhèn)，后過熱索邊境至尼泊爾首都加德滿都，如圖1所示。

圖1 中尼鐵路地理位置示意

中尼鐵路位于中國西藏西南部日喀則市和尼泊爾巴格馬蒂專區(qū)，穿越喜馬拉雅山脈，線路地形條件和自然環(huán)境極其復雜，工程建設難度及風險極大。須要針對性地分析中尼鐵路沿線主要自然環(huán)境特征，結(jié)合相關(guān)法律法規(guī)，確定可行的工程線路方案。

1 中尼鐵路沿線主要環(huán)境特征

1.1 地形地貌

中尼鐵路地處喜馬拉雅山脈南北麓，線路所經(jīng)區(qū)域整體地勢北高南低、西高東低。由西向東呈階梯式遞降，由北向南波狀起伏，地形復雜，分帶性明顯。主山脈與主干河流均呈近東西向展布。沿線所經(jīng)地貌單元可劃分為雅魯藏布江河谷區(qū)、卻薩高山區(qū)、朋曲河谷區(qū)、拉軌崗日高山區(qū)、吉隆藏布高山峽谷區(qū)和喜馬拉雅極高山區(qū)［1］。

1.2 河流水系

中尼鐵路跨越雅魯藏布江水系和恒河水系的科西河、朋曲及吉隆藏布河上游地區(qū)。沿線主要湖泊有佩枯錯湖。佩枯錯湖位于西藏自治區(qū)吉隆縣和聶拉木縣的交界處，水域面積300 km2，流域面積2 820 km2，湖面海拔高度4 594 m，水源補給來源于希夏邦馬峰與佩枯崗日山。佩枯錯湖岸階地發(fā)育，可見到六級較完好的階地，最高一級距湖面約70 m。

1.3 自然保護區(qū)

中尼鐵路沿線有珠穆朗瑪峰國家級自然保護區(qū)（簡稱珠峰保護區(qū)），位于西藏自治區(qū)的西南邊緣，與尼泊爾聯(lián)邦共和國交接。珠峰保護區(qū)南起國界線，北至雅魯藏布江和藏南分水嶺；東以拿當曲與哈曲分水嶺、朋曲支流葉如藏布與吉布弄下游分水嶺彭作浦曲與拉冬扎烏河分水嶺為界，西抵阿母嘎曲、甕不曲與桑卓曲、希呦得藏布分水嶺。大致位于北緯27°48′～29°19′，東經(jīng) 84°27′～88°00′，全區(qū)面積約 33 819 km2。行政錄屬西藏自治區(qū)日喀則市的定日、吉隆、聶拉木、定結(jié)縣，為世界上海拔最高的自然保護區(qū)［2］。主要保護對象為：①獨特的極高生態(tài)系統(tǒng)，包括世界第一高峰珠穆朗瑪峰、世界第四高峰洛子峰、世界第七高峰卓奧友峰等世界最壯觀的極高山景觀，喜馬拉雅山脈南翼濕潤山地森林生態(tài)系統(tǒng)，北翼半干旱高原灌叢、草原生態(tài)系統(tǒng)，含有豐富冰雪、冰川、冰緣地貌類型的極高山地貌和分布于其中的野生動植物。②豐富的珍稀野生動植物資源，國家一級重點保護動物包括長尾葉猴、雪豹、熊猴、黑頸鶴等13 種；國家二級重點保護動物包括小熊貓、黑熊、藏雪雞等25種；國家重點保護植物有長葉云杉、長蕊木蘭、喜馬拉雅紅豆杉、水青樹等17 種，以及被列入《瀕危野生動植物種國家貿(mào)易公約》附錄2內(nèi)的40多種蘭科植物。

2 珠峰保護區(qū)對線路方案的影響

2.1 珠峰保護區(qū)對線路走向的影響分析

珠峰保護區(qū)范圍大，其核心區(qū)主要分布在希夏邦馬峰、珠穆朗瑪峰等冰川周圍。中尼鐵路日喀則至佩枯錯段地形雖有起伏，但相對高差小，而夏木德至加德滿都段線路須穿越喜馬拉雅山脈（圖2），地形起伏大、地質(zhì)復雜，且珠峰保護區(qū)核心區(qū)、緩沖區(qū)大部分分布在本范圍內(nèi)。

圖2 夏木德至加德滿都走向示意

夏木德經(jīng)聶拉木至加德滿都的路線不穿越珠峰保護區(qū)核心區(qū)；佩枯錯取直至加德滿都的路線穿越珠峰保護區(qū)核心區(qū)最長，須采用隧道、橋梁穿越核心區(qū)；佩枯錯經(jīng)吉隆縣至加德滿都的路線以橋梁、路基穿越核心區(qū)。若珠峰保護區(qū)核心區(qū)不能穿越，則線路只能沿夏木德經(jīng)聶拉木至加德滿都。線路能否穿越保護區(qū)核心區(qū)對中尼鐵路線路走向影響較大。

2.2 環(huán)保相關(guān)的法律法規(guī)要求

《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》規(guī)定，在自然保護區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū)內(nèi)，不得建設任何生產(chǎn)設施。在自然保護區(qū)的實驗區(qū)內(nèi)，不得建設污染環(huán)境、破壞資源或者景觀的生產(chǎn)設施。

《中華人民共和國水土保持法》、GB 50433—2008《開發(fā)建設項目水土保持技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：①水土流失嚴重、生態(tài)脆弱的地區(qū)，應當限制或者禁止可能造成水土流失的生產(chǎn)建設活動。②生產(chǎn)建設項目選址、選線應當避讓水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)；無法避讓的，應當提高防治標準，優(yōu)化施工工藝，減少地表擾動和植被損壞范圍，有效控制可能造成的水土流失。③嚴禁在劃定的崩塌和滑坡危險區(qū)、泥石流易發(fā)區(qū)內(nèi)設立取土（石、料）場；在山區(qū)、丘陵區(qū)選址，應分析誘發(fā)崩塌、滑坡和泥石流的可能性。④選址（線）宜避開生態(tài)脆弱區(qū)、固定半固定沙丘區(qū)、國家劃定的水土流失重點預防保護區(qū)和重點治理成果區(qū)，最大限度地保護現(xiàn)有土地和植被的水土保持功能。

依據(jù)以上規(guī)定，線路方案應繞避珠峰保護區(qū)核心區(qū)與緩沖區(qū)，設計上應采取必要的環(huán)保措施，確保本工程對環(huán)境及敏感目標的影響降到最低［3-4］。

2.3 珠峰保護區(qū)對工程設置的影響分析

2.3.1 隧道棄渣場選擇

《中華人民共和國自然保護區(qū)條例》規(guī)定，在自然保護區(qū)內(nèi)不得棄渣。夏木德至加德滿都段的各走向方案橋隧占比高，隧道棄渣量大，將距離保護區(qū)邊緣最近的隧道棄渣運至保護區(qū)外，運距是76 km。隧道棄渣外運對工程造價影響大［5］。

2.3.2 大臨工程設置

夏木德至加德滿都段的各走向方案橋隧占比極高，沿線須設置大量的拌和站。若不能在保護區(qū)內(nèi)設置拌和站，則須將拌和站設置于保護區(qū)外，混凝土運距大于76 km，且沿線道路等級低，有的地段無道路通行，運輸時間長，不能滿足橋梁、隧道的施工要求。

2.3.3 隧道長度

從佩枯錯穿越希夏邦馬峰至加德滿都的走向方案中，隧道穿越珠峰保護區(qū)核心區(qū)較長。該方案長隧道出口設置于保護區(qū)核心區(qū)，若將隧道出口設置在保護區(qū)外，則越嶺隧道長度由37.5 km 增加至45.0 km。對隧道的可行性、隧道的施工、運營維護影響都較大。

3 走向方案研究

3.1 通道方案

1）方案Ⅰ：波曲（樟木口岸）通道

線路由夏木德引出后折向南穿越朗丁瑪后沿波曲布線至聶拉木，設聶拉木站，出站后折向西設置19.6 km 隧道穿越喜馬拉雅山脈普爾波加竹雪山，后一路順坡而下，取直至加德滿都。

2）方案Ⅱ：佩枯錯穿越希夏邦馬峰至加德滿都

線路由夏木德引出后溯朋曲而上至佩枯錯后折向南設置37.3 km 隧道穿越喜馬拉雅山脈，后迂回展線至崩巴村后取直至加德滿都。

3）方案Ⅲ：吉隆溝（吉隆口岸）通道

線路由夏木德引出后溯朋曲而上至佩枯錯，設佩枯錯站，出站后設置18.86 km 隧道穿越馬拉山，在吉隆縣城南側(cè)10 km 設吉隆縣站，出站后沿吉隆溝東側(cè)溝谷布線足坡取直至加德滿都［6］。

3.2 方案分析

3.2.1 線路長度

3個方案工程比較見表1?？芍悍桨涪窬€路長度短、橋隧占比高；方案Ⅲ線路長度最長，橋隧占比低；方案Ⅱ線路長度及橋隧占比居中。

表1 方案工程比較

3.2.2 新建長度

新藏（新疆—西藏）鐵路的基本走向：由拉日鐵路日喀則車站引出，沿G219 國道布線，向西依次經(jīng)拉孜、薩迦、定結(jié)、定日、佩枯錯、薩嘎、仲巴、巴嘎等向西北至和田方向。中尼鐵路3個方案新建長度及遠景新藏鐵路新建長度比較見表2。

表2 中尼鐵路新建長度及遠景新藏鐵路新建長度比較

由表2 可知，考慮新藏鐵路后，方案Ⅲ投資最省，方案Ⅰ投資最高，方案Ⅱ投資居中。方案Ⅰ線路總建設長度長，方案Ⅱ與方案Ⅲ總建設規(guī)模相當。

3.2.3 施工條件、建設工期

方案Ⅱ以37.3 km 隧道穿越山體很厚的喜馬拉雅山脈，隧道沒有斜井布設條件，工期長，隧道周邊大部分為冰川帶，沿線沒有道路，施工困難。方案Ⅰ與方案Ⅲ可利用波曲或吉隆溝周邊支溝設置輔助坑道，且有公路相通，施工條件相對好，工程可行性較方案Ⅱ大。

3.2.4 地質(zhì)條件

夏木德至加德滿都段各走向方案中工程設置均以隧道為主，受高地應力、高地溫、落石、崩塌等地質(zhì)問題影響大。喜馬拉雅山脈最大主應力以南北向的擠壓應力為主，方案Ⅰ有50 km 以上的隧道與主壓應力小角度相交，高地應力對隧道工程影響較大；方案Ⅱ和方案Ⅲ線路走向與主壓應力大角度相交，對隧道工程影響小。方案Ⅲ在馬拉山垂直通過一處活動斷層，且穿越馬拉山的吉隆隧道大部分低于佩枯錯湖面高程，吉隆隧道施工可能導致吉隆藏布流域與佩估錯湖的地表水形成水力聯(lián)系，發(fā)生突然涌水現(xiàn)象。

從抗震有利的條件分析，方案Ⅲ與方案Ⅱ較方案Ⅰ好；從地質(zhì)構(gòu)造分析，3個方案相當；從通道可能遇到的高地溫角度分析，方案Ⅲ優(yōu)于方案Ⅰ、方案Ⅱ；從地質(zhì)災害分析，方案Ⅲ優(yōu)于方案Ⅰ、方案Ⅱ。由于方案Ⅱ范圍內(nèi)地質(zhì)資料缺失，線路受高地溫、高地應力限制，可處理手段有限。

綜上，方案Ⅲ工程地質(zhì)條件最好，方案Ⅰ較差，方案Ⅱ受制于喜馬拉雅極高山區(qū)的地質(zhì)資料缺失，風險較大，工期最長。

3.2.5 地方政府意見

西藏自治區(qū)將吉隆口岸作為中國和尼泊爾的重點建設口岸，其功能定位、將來發(fā)揮作用和建設規(guī)模均高于其他口岸。地震后樟木鎮(zhèn)居民及口岸相關(guān)人員已撤離，口岸功能何時恢復目前暫無明確日期。西藏自治區(qū)地方政府的意見是中尼鐵路通過吉隆縣、吉隆鎮(zhèn)后出境至加德滿都。

3.2.6 環(huán)境保護

各通道走向方案優(yōu)缺點統(tǒng)計見表3。就珠峰保護區(qū)來說，方案Ⅰ穿越實驗區(qū)70 km，緩沖區(qū)13 km；方案Ⅱ穿越實驗區(qū)41 km，緩沖區(qū)20 km，核心區(qū)56 km；方案Ⅲ穿越實驗區(qū)25 km，緩沖區(qū)47 km，核心區(qū)13 km。方案Ⅱ?qū)χ榉灞Ｗo區(qū)影響最大，方案Ⅲ次之，方案Ⅰ最小。

表3 各通道走向方案優(yōu)缺點統(tǒng)計

綜上，吉隆溝（吉隆口岸）通道走向方案（方案Ⅲ）雖然線路長度最長，但經(jīng)過的經(jīng)濟據(jù)點多、線路走向符合西藏自治區(qū)的發(fā)展定位；隧道斜井條件好、地形條件及交通條件最好，工程風險最小，優(yōu)勢明顯。

4 結(jié)論與建議

1）珠穆朗瑪峰國家級自然保護區(qū)對線路走向及隧道設置影響大，線路能否穿越其核心區(qū)是影響中尼鐵路走向的關(guān)鍵因素，特別是夏木德至加德滿都段。

2）受夏木德與加德滿都地形、兩地巨大高差影響，穿越喜馬拉雅山脈越嶺隧道的長短對線路長度影響大，特別是從佩枯錯穿越希夏邦馬峰至加德滿都走向方案。

3）吉隆溝（吉隆口岸）通道走向方案與規(guī)劃線路相符，經(jīng)過的經(jīng)濟據(jù)點多、線路走向符合地方政府意見和口岸發(fā)展規(guī)劃。夏木德至加德滿都范圍內(nèi)，該通道方案交通最便利，地形、地質(zhì)條件最好，工程風險最小，但其以路基、橋梁工程穿越珠穆朗瑪峰國家級自然保護區(qū)核心區(qū)13 km。

4）建議結(jié)合工程特點系統(tǒng)分析鐵路工程建設對保護區(qū)內(nèi)珍惜動植物的影響，進行大范圍環(huán)保選線及鐵路建設需要采取的對策措施研究。