评介《青藏铁路沿线生态与环境安全》

青藏铁路是中国工程建设的伟大创举.青藏高原独特而又敏感脆弱的自然环境,给工程建设带来众多复杂的难题.青藏铁路沿线生态与环境安全是具有世界意义的科学问题. 青藏铁路全长1956km,经过柴达木盆地、藏北高原,跨越昆仑山、唐古拉山、念青唐古拉山等高大山地.这些地区大多是特殊生态系统和珍稀野生动物保护的重要自然区域;特别是铁路穿过720km的永久冻土区,这是工程建设的世界性难题.     

青藏铁路冻土区路桥过渡段沉降原因分析

青藏铁路开通近10 a以来,各类冻土工程稳定,保证了列车平稳安全的运行。然而,青藏铁路工程也不可避免出现了一些病害问题。现场调查资料表明,冻土区路桥过渡段下沉现象较为严重。通过冻土区路桥过渡段的沉降特点和工程地质条件综合分析,结果表明：地表水或冻结层上水水热侵蚀,引起人为多年冻土上限下降、高含冰量冻土层融化,致使路基发生强烈的融化下沉。建议这类工程病害应采取主动降温措施增强地基土的冻结能力,并加强防排水设施和改善地表水条件,消除水热侵蚀所产生的融化下沉。研究结果为青藏铁路路桥过渡段的稳定性和养护提供了科学依据。     

青藏铁路冻土路基温度场随机有限元分析

从一阶Taylor展开式入手,结合冻土温度场计算有限元法,推导了冻土路基温度场随机有限元方程及有关计算公式,并对青藏铁路北麓河试验段冻土路基温度场进行了随机有限元分析,结果表明温度标准差与温度场的分布趋势大致相同,在垂直方向上,最大值都出现在路基上部,向下逐渐减小,但两者分布范围略有不同,路基内部标准差的分布范围明显较大,在一定深度处达到均化。     

青藏铁路建设中高寒草原植被恢复与再造技术的研究

对青藏铁路高寒草原植被恢复与再造的试验研究工作进行了综述分析，通过对青藏铁路建设中沱沱河试验段工程取土场的现场调查和植被恢复试验研究，结果表明：工程活动后取土场的土壤条件变化很大，质量明显下降，为做好青藏线建设过程中的植被恢复与重建，应切实作好表土回填工作，从现场试验结果来看，披碱草、早熟禾等均能较好地适应高寒草原的取土场环境，植物在生长季节能正常生长，在植被恢复的时间选择上应尽量利用青藏高原雨热同季的特点，可提高植被恢复的成功率。     

青藏铁路可调控通风管路基温度场的三维非线性分析

可调控通风管路基是一种理想的保护高温冻土的工程措施. 应用有限元法, 对青藏铁路普通通风管路基和可调控通风管路基在施工完10 a内的温度场变化进行了三维数值分析. 结果表明: 可调控通风管路基在夏季(8月份)0 ℃的等温线比普通通风管路基要高, 说明它的冻土上限抬升幅度较大, 使冻土得到更好地保护, 并且其路基下面从第二年开始也不会出现融化层; 可调控通风管路基下面的冻土平均温度降到 -1 ℃时的时间比普通通风管路基要早, 说明可调控通风管路基具有较好的降温速度和降温效果.     

青藏铁路沿线航磁特征及找矿远景预测

通过对青藏铁路沿线航磁反映的大地构造背景的综合分析,对青藏铁路沿线找矿远景进行了预测.依据不同的成矿地质背景和航磁反映的构造—岩浆—热液环境、局部异常特征,结合大地构造位置,将研究区划分为7个成矿带.圈定铁、铜、铅、锌、金、银、铬等多金属找矿远景区125个,其中一级找矿远景区49个,为该地区地质调查和矿产资源评价提供了重要信息.     

青藏铁路青海段夏季温度预测的精度检验

利用高原夏季温度(代用)、年太阳黑子相对数、西宁年平均气温,以及青藏铁路青海段夏季温度制作1990-2000年预测,得出最优子集预测的定性和定量评分高于周期外推,但低于均生函数。周期外推、均生函数、最优子集定性趋势预测的平均评分分别为60％～67％、80％和67．5％,而定量预测误差≤1．0℃的平均评分分别为40％～57％、77．5％～82．5％和70％～72．5％。     

开放边界条件下青藏铁路抛石路基的降温效果分析

铁路道碴铺层和抛石层可以看作多孔介质, 其内部流体的对流换热为多孔介质的传热传质问题. 目前抛石路基作为一种特殊的新型路基结构已在青藏铁路得到广泛应用, 但其抛石层多为上下封闭、左右开放, 内部空气与外界连通, 对流与传热模式变的更为复杂. 因此, 基于多孔介质中流体热对流的连续性方程, 非达西流动量方程及能量方程, 针对青藏铁路的气温条件和地质条件, 对开放边界、不同路堤高度(抛石层厚度为1.5 m)的抛石路基内速度场及其在未来50年的温度场特征进行了研究与分析. 结果表明: 在外界风的作用下, 这种开放路基道碴和抛石层内的对流换热方式以强迫对流为主; 并且在年平均气温为-4.0℃, 考虑未来50年气温上升2.6℃的情况下, 其降温效果较好, 路堤下有低温冻土核生成; 并且较高路基降温效果好于较低路基, 这主要是由于较高路堤底部较宽, 对下部冻土产生的影响范围较大; 但由于主导风向的影响, 较高路基的下部温度场出现左右不对称现象, 这很可能会造成路基整体的横向不均匀变形, 而较低路基无此现象发生, 这应引起设计与施工部门的足够重视.     

青藏铁路创九大世界之最

1 世界海拔最高的高原铁路 青藏铁路是世界上海拔最高的高原铁路。铁路穿越海拔4000米以上地段达960公里，最高点海拔为5072米。     

青藏高原北部铁路沿线移动冰丘的特征及其灾害效应

青藏高原北部常年冻土地区部分断裂破碎带发育移动冰丘.青藏铁路沿线典型移动冰丘包括不冻泉活动断裂诱发移动冰丘、乌丽活动断裂诱发86道班移动冰丘、二道沟盆南断裂破碎带桥梁施工诱发雅玛尔河移动冰丘、断裂破碎带桥基施工诱发83道班移动冰丘和乌丽盆北断裂破碎带DK1202 668大桥中部桥墩施工诱发85道班移动冰丘.移动冰丘的形成演化与活动断裂、地下水运动、气温变化存在动力学成因联系,是青藏高原北部常年冻土地区内动力与外营力相互耦合的标志和产物.移动冰丘能够穿刺公路路基、拱曲破坏涵洞结构、导致桥梁墩台破裂和输油管道拱曲变形,产生显著的灾害效应,成为高寒环境地质灾害的重要类型.采用适当的工程措施,通过疏导、排放地下泉水,能够有效地防治移动冰丘及灾害效应.