關(guān)于西北地區(qū)鐵路沿線風(fēng)沙防護(hù)和綠化的研究

曾昭強(qiáng)

（甘肅酒額鐵路有限公司，甘肅 酒泉 735000）

1 引言

為探索破解西部鐵路沿線缺水少雨地區(qū)植物綠化難題，提高鐵路沿線綠化成功率，筆者堅(jiān)持以工程固沙為基、精益種植為本，從現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境和季節(jié)氣候變化出發(fā)，結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件和批復(fù)要求，組織各參建單位多次對(duì)項(xiàng)目沿線環(huán)境開(kāi)展實(shí)地調(diào)研，通過(guò)收集和整理季節(jié)氣候資料和現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)向變化情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，科學(xué)組織綜合施策，分步分段推進(jìn)實(shí)施，強(qiáng)化日常養(yǎng)護(hù)，有效提高了項(xiàng)目沿線植物成活率和綠化質(zhì)量。

2 項(xiàng)目環(huán)境情況

依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)意見(jiàn)和當(dāng)?shù)貧庀髿v史資料，鐵路項(xiàng)目涉及風(fēng)沙防護(hù)和植物綠化面積總計(jì)182 hm2，現(xiàn)場(chǎng)年平均降水量54.4~77.7 mm，年平均自然植被蒸發(fā)量2 567 mm，大于降水量45 倍[1]。鐵路沿線植物綠化自然種植生長(zhǎng)環(huán)境惡劣。若盲目根據(jù)設(shè)計(jì)文件和甘肅境內(nèi)其他鐵路、公路項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)實(shí)施沿線綠化，將會(huì)造成綠化成活低、成效差、投資浪費(fèi)等問(wèn)題。

3 具體解決措施

為保障鐵路項(xiàng)目運(yùn)輸安全穩(wěn)定，解決沿線自然環(huán)境帶來(lái)的不利因素，經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和方案比選論證，最終決定項(xiàng)目從環(huán)境治理、植物選種、水源接引等方面綜合施策，確定以“工程固沙為根、優(yōu)良選種為基”為工程防沙工程實(shí)施原則。

3.1 工程固沙措施

從自然環(huán)境地貌和季節(jié)風(fēng)向變化情況出發(fā)，將原設(shè)計(jì)高立式沙障（HDPE 高立式阻沙障、鍍鋁鋅防風(fēng)網(wǎng)板擋沙墻等）優(yōu)化調(diào)整為采用HDPE 板高立式阻沙障、HDPE 高立式阻沙柵欄，既有線段沙丘地段局部采用鍍鋁鋅開(kāi)孔板高立式阻沙障。在風(fēng)沙經(jīng)過(guò)時(shí)，實(shí)現(xiàn)防風(fēng)不堵風(fēng)，阻沙不揚(yáng)沙，最大程度上減少對(duì)原地形地貌的破壞和擾動(dòng)。在為下一步開(kāi)展植物種植提供作業(yè)面的同時(shí)，防止風(fēng)沙流向改變，實(shí)現(xiàn)植物綠化的防風(fēng)固沙的功能性作用。

3.2 植被優(yōu)選措施

根據(jù)實(shí)地的氣象水文資料和項(xiàng)目沿線自然植被生長(zhǎng)情況，結(jié)合植物種植養(yǎng)護(hù)條件和綠化效果，從耐旱耐堿耐熱植物中，排除胡楊、怪柳、沙拐棗、駱駝刺、風(fēng)滾草等植物，選取梭梭樹(shù)作為綠化種植的重點(diǎn)對(duì)象。并根據(jù)沿線降雨量和蒸發(fā)量，測(cè)算出1.5 株/m2的最優(yōu)栽種率，優(yōu)化方格內(nèi)梭梭樹(shù)的種植布局，以達(dá)到最優(yōu)種植效果。

3.3 交叉布局措施

由于鐵路沿線綠化種植段落，均存在不同程度的沙丘地貌和風(fēng)沙自然環(huán)境，沙丘移動(dòng)和季節(jié)性風(fēng)沙流會(huì)對(duì)綠化植物造成嚴(yán)重影響。因此，將工程措施和植物綠化措施相結(jié)合，立面防沙和平面阻沙措施布局優(yōu)化，形成適用于項(xiàng)目沿線不同地段、不同季節(jié)風(fēng)向影響、不同風(fēng)沙影響程度地區(qū)的立體式“降阻固防”治沙工程措施布局，優(yōu)化綠化植被種植和生長(zhǎng)環(huán)境[2]。如圖1~圖3 所示。

4 過(guò)程控制

為保障鐵路項(xiàng)目沿線植物種植綠化成效，提高風(fēng)沙防護(hù)工程質(zhì)量水平，應(yīng)對(duì)入場(chǎng)人員培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、監(jiān)理巡檢、隨機(jī)段落和位置抽檢等制定詳細(xì)全面的過(guò)程卡控內(nèi)容。

圖1 嚴(yán)重沙害地段防沙植物種植綜合措施示意圖（單位：m）

圖2 中等沙害地段植物種植綜合措施示意圖（單位：m）

圖3 輕微風(fēng)沙地段防沙植物種植綜合措施示意圖（單位：m）

4.1 作業(yè)人員培訓(xùn)

鐵路風(fēng)沙治理與綠化工程，以從業(yè)人員和作業(yè)方式為抓手。在作業(yè)前，組織施工人員進(jìn)行全方位技術(shù)培訓(xùn)，使其掌握每道工序、技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及其他相關(guān)內(nèi)容。在作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的作業(yè)方式和作業(yè)質(zhì)量，建立了“一挖到位、一扶到位、一埋到位”的“三個(gè)一”作業(yè)要求，保證蘆葦方格埋深施作達(dá)標(biāo)[3]。在作業(yè)后，根據(jù)風(fēng)向情況，分別隨機(jī)抽拔主、副風(fēng)向側(cè)的蘆葦埋深情況，保證施工質(zhì)量，保證防風(fēng)固沙作用的發(fā)揮。

4.2 蘆葦方格質(zhì)量控制

蘆草方格具有材料環(huán)保、易獲取、固沙效果明顯、施工工法簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，但實(shí)施過(guò)程中結(jié)構(gòu)體無(wú)剛性連接，材質(zhì)輕，易吹倒。為保障施工質(zhì)量和防沙效果，實(shí)施前，筆者組織設(shè)計(jì)單位，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)不同地層情況，分清季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向關(guān)系，從蘆葦方格主、次風(fēng)向密度、透風(fēng)率等指標(biāo)入手，以材質(zhì)實(shí)施凈重和埋深作為控制要點(diǎn)，并提出控制指標(biāo)，對(duì)1 m×1 m 蘆葦方格每100 m2載設(shè)蘆葦凈重不得小于319 kg，1.5 m×1.5 m 蘆葦方格每100 m2載設(shè)蘆葦凈重不得小于232 kg，埋設(shè)深度不宜小于10~15 cm。

4.3 HDPE方格質(zhì)量控制

HDPE 防風(fēng)固沙網(wǎng)沙障每平方米四角采用成品夾式結(jié)構(gòu)楔樁固定，HDPE 防風(fēng)固沙網(wǎng)防護(hù)區(qū)域四周邊緣每4 m 布設(shè)1個(gè)鍍鋅鋼管立柱進(jìn)行固定。成品夾式結(jié)構(gòu)楔樁的材質(zhì)為改性塑料，其任意方向上的變形＜3 mm，彎曲強(qiáng)度≥500 N。制作不允許有披鋒、翹曲等缺陷。制作成型后，需與蓋子配合裝配良好，有一定的緊密度。

4.4 梭梭種植質(zhì)量控制

根據(jù)當(dāng)?shù)丶竟?jié)變化，結(jié)合地表溫度和蒸發(fā)量情況，選擇最高氣溫約在22 ℃，晝夜溫差大，土壤及苗木自身保水性較好的時(shí)機(jī)，合理調(diào)整梭梭樹(shù)栽植時(shí)間，多選無(wú)風(fēng)陰天或多云的天氣條件。

栽植時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)種植沙地含水量較低、結(jié)構(gòu)松散，苗木栽植不宜夯實(shí)，采用木棒或鐵杵或搞鐵夯實(shí)，使根系和土壤充分接觸，防止虛種假植問(wèn)題；同時(shí)嚴(yán)把埋深深度，以保護(hù)根系充分伸展，提高苗木的成活率；栽植后，立即進(jìn)行第一次澆水，分兩次緩慢澆灌，使土壤充分吸收水分，有利于土壤與根系緊密結(jié)合，防止開(kāi)挖和回填后水分大量蒸發(fā)，減緩根部濕沙層下降速度，保障苗木成活出芽率。

5 解決要點(diǎn)

5.1 深化調(diào)研

項(xiàng)目沿線綠化實(shí)施前，項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)多次深入荒漠和沙化嚴(yán)重區(qū)段，實(shí)地調(diào)研，掌握現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境變化和季節(jié)風(fēng)向變化情況，為植物種植提供實(shí)時(shí)資料。同時(shí)，根據(jù)綠化植被成活條件，設(shè)計(jì)單位應(yīng)從植物選取、水源接引、種植時(shí)機(jī)等方面入手，因地制宜地優(yōu)化選種、協(xié)調(diào)水源、鋪設(shè)滴灌，解決了鐵路綠化面臨的自然條件難題。

5.2 科學(xué)優(yōu)化

為保證項(xiàng)目沿線植物綠化種植，減少人為擾動(dòng)和破壞地表地貌，新增人為沙源和沙害點(diǎn)，風(fēng)沙防護(hù)和綠化實(shí)施過(guò)程中，要充分利用現(xiàn)有地貌和植被形成的保護(hù)屏障，優(yōu)化調(diào)整工程措施布局和植物種植面積，提高后期養(yǎng)護(hù)和自然生長(zhǎng)成活概率，同時(shí)較少資源浪費(fèi)和化工材料使用，為后期沙堤固定改良土壤條件打下基礎(chǔ)，形成區(qū)片連續(xù)、重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)、陸地協(xié)作的立體式可持續(xù)發(fā)展的鐵路沿線綠化工程。

6 結(jié)語(yǔ)

鐵路沿線風(fēng)沙防護(hù)和綠化是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，受地表風(fēng)沙流影響，線路沿線沙害范圍和程度一直處于相對(duì)變化狀態(tài)，采用單一的工程或植物措施難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久的線路風(fēng)沙防護(hù)成效。只有將兩者有機(jī)結(jié)合，通過(guò)工程措施改善局部環(huán)境，為植物措施自然生長(zhǎng)和周邊生態(tài)改善提供相對(duì)較好的條件，才能實(shí)現(xiàn)鐵路項(xiàng)目風(fēng)沙防護(hù)和綠化工作逐步由人工干涉到生態(tài)修復(fù)的良性循環(huán)，從而徹底解決風(fēng)沙對(duì)鐵路線路主體工程的危害，實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸安全穩(wěn)定和工程綠色建設(shè)。