关于西北地区铁路沿线风沙防护和绿化的研究

曾昭强

（甘肃酒额铁路有限公司，甘肃 酒泉 735000）

1 引言

为探索破解西部铁路沿线缺水少雨地区植物绿化难题，提高铁路沿线绿化成功率，笔者坚持以工程固沙为基、精益种植为本，从现场自然环境和季节气候变化出发，结合项目设计文件和批复要求，组织各参建单位多次对项目沿线环境开展实地调研，通过收集和整理季节气候资料和现场风向变化情况，优化设计方案，科学组织综合施策，分步分段推进实施，强化日常养护，有效提高了项目沿线植物成活率和绿化质量。

2 项目环境情况

依据项目设计意见和当地气象历史资料，铁路项目涉及风沙防护和植物绿化面积总计182 hm2，现场年平均降水量54.4~77.7 mm，年平均自然植被蒸发量2 567 mm，大于降水量45 倍[1]。铁路沿线植物绿化自然种植生长环境恶劣。若盲目根据设计文件和甘肃境内其他铁路、公路项目经验实施沿线绿化，将会造成绿化成活低、成效差、投资浪费等问题。

3 具体解决措施

为保障铁路项目运输安全稳定，解决沿线自然环境带来的不利因素，经过多次现场调研和方案比选论证，最终决定项目从环境治理、植物选种、水源接引等方面综合施策，确定以“工程固沙为根、优良选种为基”为工程防沙工程实施原则。

3.1 工程固沙措施

从自然环境地貌和季节风向变化情况出发，将原设计高立式沙障（HDPE 高立式阻沙障、镀铝锌防风网板挡沙墙等）优化调整为采用HDPE 板高立式阻沙障、HDPE 高立式阻沙栅栏，既有线段沙丘地段局部采用镀铝锌开孔板高立式阻沙障。在风沙经过时，实现防风不堵风，阻沙不扬沙，最大程度上减少对原地形地貌的破坏和扰动。在为下一步开展植物种植提供作业面的同时，防止风沙流向改变，实现植物绿化的防风固沙的功能性作用。

3.2 植被优选措施

根据实地的气象水文资料和项目沿线自然植被生长情况，结合植物种植养护条件和绿化效果，从耐旱耐碱耐热植物中，排除胡杨、怪柳、沙拐枣、骆驼刺、风滚草等植物，选取梭梭树作为绿化种植的重点对象。并根据沿线降雨量和蒸发量，测算出1.5 株/m2的最优栽种率，优化方格内梭梭树的种植布局，以达到最优种植效果。

3.3 交叉布局措施

由于铁路沿线绿化种植段落，均存在不同程度的沙丘地貌和风沙自然环境，沙丘移动和季节性风沙流会对绿化植物造成严重影响。因此，将工程措施和植物绿化措施相结合，立面防沙和平面阻沙措施布局优化，形成适用于项目沿线不同地段、不同季节风向影响、不同风沙影响程度地区的立体式“降阻固防”治沙工程措施布局，优化绿化植被种植和生长环境[2]。如图1~图3 所示。

4 过程控制

为保障铁路项目沿线植物种植绿化成效，提高风沙防护工程质量水平，应对入场人员培训、现场作业、监理巡检、随机段落和位置抽检等制定详细全面的过程卡控内容。

图1 严重沙害地段防沙植物种植综合措施示意图（单位：m）

图2 中等沙害地段植物种植综合措施示意图（单位：m）

图3 轻微风沙地段防沙植物种植综合措施示意图（单位：m）

4.1 作业人员培训

铁路风沙治理与绿化工程，以从业人员和作业方式为抓手。在作业前，组织施工人员进行全方位技术培训，使其掌握每道工序、技术关键点及其他相关内容。在作业时，严格控制施工过程中的作业方式和作业质量，建立了“一挖到位、一扶到位、一埋到位”的“三个一”作业要求，保证芦苇方格埋深施作达标[3]。在作业后，根据风向情况，分别随机抽拔主、副风向侧的芦苇埋深情况，保证施工质量，保证防风固沙作用的发挥。

4.2 芦苇方格质量控制

芦草方格具有材料环保、易获取、固沙效果明显、施工工法简易等特点，但实施过程中结构体无刚性连接，材质轻，易吹倒。为保障施工质量和防沙效果，实施前，笔者组织设计单位，结合现场不同地层情况，分清季节主导风向关系，从芦苇方格主、次风向密度、透风率等指标入手，以材质实施净重和埋深作为控制要点，并提出控制指标，对1 m×1 m 芦苇方格每100 m2载设芦苇净重不得小于319 kg，1.5 m×1.5 m 芦苇方格每100 m2载设芦苇净重不得小于232 kg，埋设深度不宜小于10~15 cm。

4.3 HDPE方格质量控制

HDPE 防风固沙网沙障每平方米四角采用成品夹式结构楔桩固定，HDPE 防风固沙网防护区域四周边缘每4 m 布设1个镀锌钢管立柱进行固定。成品夹式结构楔桩的材质为改性塑料，其任意方向上的变形＜3 mm，弯曲强度≥500 N。制作不允许有披锋、翘曲等缺陷。制作成型后，需与盖子配合装配良好，有一定的紧密度。

4.4 梭梭种植质量控制

根据当地季节变化，结合地表温度和蒸发量情况，选择最高气温约在22 ℃，昼夜温差大，土壤及苗木自身保水性较好的时机，合理调整梭梭树栽植时间，多选无风阴天或多云的天气条件。

栽植时，现场种植沙地含水量较低、结构松散，苗木栽植不宜夯实，采用木棒或铁杵或搞铁夯实，使根系和土壤充分接触，防止虚种假植问题；同时严把埋深深度，以保护根系充分伸展，提高苗木的成活率；栽植后，立即进行第一次浇水，分两次缓慢浇灌，使土壤充分吸收水分，有利于土壤与根系紧密结合，防止开挖和回填后水分大量蒸发，减缓根部湿沙层下降速度，保障苗木成活出芽率。

5 解决要点

5.1 深化调研

项目沿线绿化实施前，项目建设单位应多次深入荒漠和沙化严重区段，实地调研，掌握现场自然环境变化和季节风向变化情况，为植物种植提供实时资料。同时，根据绿化植被成活条件，设计单位应从植物选取、水源接引、种植时机等方面入手，因地制宜地优化选种、协调水源、铺设滴灌，解决了铁路绿化面临的自然条件难题。

5.2 科学优化

为保证项目沿线植物绿化种植，减少人为扰动和破坏地表地貌，新增人为沙源和沙害点，风沙防护和绿化实施过程中，要充分利用现有地貌和植被形成的保护屏障，优化调整工程措施布局和植物种植面积，提高后期养护和自然生长成活概率，同时较少资源浪费和化工材料使用，为后期沙堤固定改良土壤条件打下基础，形成区片连续、重点养护、陆地协作的立体式可持续发展的铁路沿线绿化工程。

6 结语

铁路沿线风沙防护和绿化是一项长期的工作，受地表风沙流影响，线路沿线沙害范围和程度一直处于相对变化状态，采用单一的工程或植物措施难以实现长久的线路风沙防护成效。只有将两者有机结合，通过工程措施改善局部环境，为植物措施自然生长和周边生态改善提供相对较好的条件，才能实现铁路项目风沙防护和绿化工作逐步由人工干涉到生态修复的良性循环，从而彻底解决风沙对铁路线路主体工程的危害，实现铁路运输安全稳定和工程绿色建设。