關于西北地區鐵路沿線風沙防護和綠化的研究

曾昭強

（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植物綠化難題，提高鐵路沿線綠化成功率，筆者堅持以工程固沙為基、精益種植為本，從現場自然環境和季節氣候變化出發，結合項目設計文件和批復要求，組織各參建單位多次對項目沿線環境開展實地調研，通過收集和整理季節氣候資料和現場風向變化情況，優化設計方案，科學組織綜合施策，分步分段推進實施，強化日常養護，有效提高了項目沿線植物成活率和綠化質量。

2 項目環境情況

依據項目設計意見和當地氣象歷史資料，鐵路項目涉及風沙防護和植物綠化面積總計182 hm2，現場年平均降水量54.4~77.7 mm，年平均自然植被蒸發量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環境惡劣。若盲目根據設計文件和甘肅境內其他鐵路、公路項目經驗實施沿線綠化，將會造成綠化成活低、成效差、投資浪費等問題。

3 具體解決措施

為保障鐵路項目運輸安全穩定，解決沿線自然環境帶來的不利因素，經過多次現場調研和方案比選論證，最終決定項目從環境治理、植物選種、水源接引等方面綜合施策，確定以“工程固沙為根、優良選種為基”為工程防沙工程實施原則。

3.1 工程固沙措施

從自然環境地貌和季節風向變化情況出發，將原設計高立式沙障（HDPE 高立式阻沙障、鍍鋁鋅防風網板擋沙墻等）優化調整為采用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孔板高立式阻沙障。在風沙經過時，實現防風不堵風，阻沙不揚沙，最大程度上減少對原地形地貌的破壞和擾動。在為下一步開展植物種植提供作業面的同時，防止風沙流向改變，實現植物綠化的防風固沙的功能性作用。

3.2 植被優選措施

根據實地的氣象水文資料和項目沿線自然植被生長情況，結合植物種植養護條件和綠化效果，從耐旱耐堿耐熱植物中，排除胡楊、怪柳、沙拐棗、駱駝刺、風滾草等植物，選取梭梭樹作為綠化種植的重點對象。并根據沿線降雨量和蒸發量，測算出1.5 株/m2的最優栽種率，優化方格內梭梭樹的種植布局，以達到最優種植效果。

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沙自然環境，沙丘移動和季節性風沙流會對綠化植物造成嚴重影響。因此，將工程措施和植物綠化措施相結合，立面防沙和平面阻沙措施布局優化，形成適用于項目沿線不同地段、不同季節風向影響、不同風沙影響程度地區的立體式“降阻固防”治沙工程措施布局，優化綠化植被種植和生長環境[2]。如圖1~圖3 所示。

4 過程控制

為保障鐵路項目沿線植物種植綠化成效，提高風沙防護工程質量水平，應對入場人員培訓、現場作業、監理巡檢、隨機段落和位置抽檢等制定詳細全面的過程卡控內容。

圖1 嚴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 輕微風沙地段防沙植物種植綜合措施示意圖（單位：m）

4.1 作業人員培訓

鐵路風沙治理與綠化工程，以從業人員和作業方式為抓手。在作業前，組織施工人員進行全方位技術培訓，使其掌握每道工序、技術關鍵點及其他相關內容。在作業時，嚴格控制施工過程中的作業方式和作業質量，建立了“一挖到位、一扶到位、一埋到位”的“三個一”作業要求，保證蘆葦方格埋深施作達標[3]。在作業后，根據風向情況，分別隨機抽拔主、副風向側的蘆葦埋深情況，保證施工質量，保證防風固沙作用的發揮。

4.2 蘆葦方格質量控制

蘆草方格具有材料環保、易獲取、固沙效果明顯、施工工法簡易等特點，但實施過程中結構體無剛性連接，材質輕，易吹倒。為保障施工質量和防沙效果，實施前，筆者組織設計單位，結合現場不同地層情況，分清季節主導風向關系，從蘆葦方格主、次風向密度、透風率等指標入手，以材質實施凈重和埋深作為控制要點，并提出控制指標，對1 m×1 m 蘆葦方格每100 m2載設蘆葦凈重不得小于319 kg，1.5 m×1.5 m 蘆葦方格每100 m2載設蘆葦凈重不得小于232 kg，埋設深度不宜小于10~15 cm。

4.3 HDPE方格質量控制

HDPE 防風固沙網沙障每平方米四角采用成品夾式結構楔樁固定，HDPE 防風固沙網防護區域四周邊緣每4 m 布設1個鍍鋅鋼管立柱進行固定。成品夾式結構楔樁的材質為改性塑料，其任意方向上的變形＜3 mm，彎曲強度≥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 梭梭種植質量控制

根據當地季節變化，結合地表溫度和蒸發量情況，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機，合理調整梭梭樹栽植時間，多選無風陰天或多云的天氣條件。

栽植時，現場種植沙地含水量較低、結構松散，苗木栽植不宜夯實，采用木棒或鐵杵或搞鐵夯實，使根系和土壤充分接觸，防止虛種假植問題；同時嚴把埋深深度，以保護根系充分伸展，提高苗木的成活率；栽植后，立即進行第一次澆水，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合，防止開挖和回填后水分大量蒸發，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

5.1 深化調研

項目沿線綠化實施前，項目建設單位應多次深入荒漠和沙化嚴重區段，實地調研，掌握現場自然環境變化和季節風向變化情況，為植物種植提供實時資料。同時，根據綠化植被成活條件，設計單位應從植物選取、水源接引、種植時機等方面入手，因地制宜地優化選種、協調水源、鋪設滴灌，解決了鐵路綠化面臨的自然條件難題。

5.2 科學優化

為保證項目沿線植物綠化種植，減少人為擾動和破壞地表地貌，新增人為沙源和沙害點，風沙防護和綠化實施過程中，要充分利用現有地貌和植被形成的保護屏障，優化調整工程措施布局和植物種植面積，提高后期養護和自然生長成活概率，同時較少資源浪費和化工材料使用，為后期沙堤固定改良土壤條件打下基礎，形成區片連續、重點養護、陸地協作的立體式可持續發展的鐵路沿線綠化工程。

6 結語

鐵路沿線風沙防護和綠化是一項長期的工作，受地表風沙流影響，線路沿線沙害范圍和程度一直處于相對變化狀態，采用單一的工程或植物措施難以實現長久的線路風沙防護成效。只有將兩者有機結合，通過工程措施改善局部環境，為植物措施自然生長和周邊生態改善提供相對較好的條件，才能實現鐵路項目風沙防護和綠化工作逐步由人工干涉到生態修復的良性循環，從而徹底解決風沙對鐵路線路主體工程的危害，實現鐵路運輸安全穩定和工程綠色建設。