2018浅谈中尼公路雪害调查及防护
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中尼公路（G318国道）是中国和尼泊尔两国在1961共同合作修建的公路，中尼公路在1965年建成通车。受青藏高原的复杂气候条件和地质条件相互作用，该段公路容易受到雪害的影响，造成交通事故，其中K4798～K4809、K5068～K5100、K5127～5266、K5255～5370段雪害、水毁及泥石流等影响较严重。鉴于中尼公路在国际沟通上的重要性，有必要对其沿线路段的雪害进行调查研究，建立雪害防治快速反应系统，同时利用科技手段减少自然灾害对公路的破坏，保证G318国道畅通和群众的生命财产安全。
关键词
中尼公路、雪害、防护
Abstract
China―Nepal Highway (G318 National Road) between China and Nepal in 1961 to work together to build the roads, Sino-Nepalese Highway opened to traffic in 1965. Complicated by the Qinghai-Tibet Plateau climate and geological conditions of interaction, this section of road susceptible to harmful effects of snow, causing traffic accidents, in which K4798 ~ K4809, K5068 ~ K5100, K5127 ~ 5266, K5255 ~ 5370 section of the snow damage, water damage and debris flows impact is more serious. In view of Sino-Nepalese Highway in the international communication of the importance, which needed to along the road of snow harmful conduct research, build snow damage control rapid response system, while taking advantage of scientific and technological means to reduce natural disasters on the road of destruction, ensure G318 National Highway smooth and the masses lives and property.Keyword
China―Nepal Highway, snow damage, protection
引言
中尼公路由拉萨起始，途经日喀则、定日、聂拉木、友谊桥，终于尼泊尔首都加德满都。全长943Km，其中西藏境内的路段全长829Km，占公路全长的87.9%。目前中尼公路是西藏通往东南亚唯一的一条国际通道。中尼公路沿线的地质、地形条件复杂，高寒区的水文条件不稳定，全线位于喜马拉雅山系中，蜿蜒在崇山峻岭中，受地形条件影响大。由于处于亚欧板块和印度洋板块的交界处，路段的地质活动频繁，容易受到地质灾害的威胁。喜马拉雅山系的存在，造成本地区的地形破碎，山高谷深，地势险峻，在季风的迎风坡会形成局部的大量降水，极易形成泥石流、水毁及雪害等自然灾害。
雪害的成因分析
据新闻报道，2008年1月，暴雪影响，中尼公路交通被大雪阻断。经过武警官兵多天的奋力抗战，于2008年1月22日中尼公路的积雪基本清除，被大雪封堵数日的中尼公路主干道复通。如图1可见，中尼公路的雪灾对交通的影响。图1
此种雪灾的情况时有发生，雪害成为了困扰中尼公路交通的重要灾害，具体而言，中尼公路的雪害一般分为积雪和雪崩两种形式，积雪又分为自然降雪和风吹雪（风雪流）。其中拉龙拉山～友谊桥区段雪害频发（如图2所示），聂拉木－樟木段沿线的波曲地区是我国公路雪灾最严重的地区之一。据统计，聂樟段共有风吹雪、积雪和雪崩33处，雪害主要分布在K5334+000～K5370+800段，长36.80Km，其中雪害直接危害的路线长为27.337Km。并且该段冰湖溃决洪水、泥石流分布较广泛。
雪灾成因
西藏独特的地貌形成了高原气候，区域间气候差异明显，并气候呈现垂直变化，气温低且年际变化小，昼夜温差大。独特的地貌和高寒气候使得西藏的雪灾严重。中尼公路的雪害成因主要有两个因素：一是气候因素，二是地形因素。在这两个因素的共同作用下形成冰雪灾害。
①气候因素
中尼公路的主要路段位于西藏高原的东南，该地区容易受到印度洋季风带来的暖湿气流的影响，本地区多东西走向的高山，暖湿气流在北进的时候遇到山脉的阻挡，被迫爬坡时随着海拔的升高温度降低，水汽凝结形成气旋降水和地形雨。樟木～聂拉木段的公路位于冷热气流交汇处，降水量丰富，因此也成为了公路雪害的重灾区。下表是我国各地区公路季节性积雪最大深度的统计数据：
由此可见，西藏东南地区较其他地区，具有丰富的降雪量，并受气候条件限制，形成常年的积雪。另外，风力因素的同时作用，加重了雪害的形成：风雪流是雪害的一种类型，以风作为主要的动力，依据流体力学理论风吹雪与公路近地面流场有着密切的关系。积雪超过30cm时，经风力作用滚动的高度可达10cm以上，风雪流进入公路路段，受涡旋运动影响减速，雪粒和风分离，形成路面积雪。
②地形因素
西藏高原南侧的喜马拉雅山系，主要由东西走向的平行山脉组成，世界第一高峰珠穆朗玛峰就位于中尼边境上。中尼公路位于中尼边境，是亚欧板块和印度洋板块的交界处，印度洋板块向下俯冲，与亚欧板块形成碰撞，造成地壳断裂。该地区地震、泥石流、雪崩等地质灾害活动频繁，地形复杂，沟多谷深。就坡度而言：25°以下的斜坡，积雪稳定不易发生雪崩；大于50°的斜坡，积雪不易堆积，难以形成雪崩；最容易发生雪崩的槽谷和坡面的坡度为35°～45°。①聂拉木―友谊桥一段是波曲河基岩深切峡谷区，坡度在25°～40°之间，极易形成雪崩。图3是易发生雪崩的槽谷和坡面。
图3
发育特征和成灾方式
雪害的发育特征是在气候和地形条件的共同作用下形成，这两个因素互相支持是形成雪害的基本条件。就中尼公路雪害的具体情况而言，不同的路段位于不同的地形地貌，受西藏多变的气候条件影响呈现不同的雪害类型。具体而言，中尼公路的雪害包括积雪（自然降雪和风吹雪）与雪崩两类。
自然降雪，中尼公路较其它地区，具有丰富的降雪量，并受气候条件限制，在公路沿线形成季节性积雪。一般年份积雪30～80cm厚，最厚达2.3m。
风吹雪，又名风雪流，是非典型的二相流，厚度一般为1m，最厚达2m以上。发生的条件主要是在高海拔的山区，具有稳定的积雪。风是风雪流的主要动力，雪粒在风力的作用下遇到公路近地面的流场影响进而形成积雪，给公路的路基造成压力，形成交通阻塞，严重时造成路面的坍塌。风吹雪主要发生在半挖半填的迎风和背风半路堑及高原古夷平面、宽谷低路堤上。②按积雪厚度、活动频率和切断交通时间可以划分不同的风雪流灾害程度。其中以拉龙拉山的雪害最为严重。
雪崩，主要有坡面雪崩、沟槽雪崩和跳跃式雪崩三种类型。一般年份约有32处沟槽雪崩，雪害严重的1989年1月约有44处发生雪崩。西藏地区山高谷深，构成了雪崩发生的地形地质条件，中尼公路以前两种雪崩类型为主。雪崩发生时会冲毁公路路基，阻碍交通。中尼公路的雪崩集中发生在三道线、康山桥、友谊隧道等地段。雪崩堆积在路面上的厚度从几米至二十几米，尤以康山桥雪崩危害最为严重，也最为出名。康山桥雪崩每年发生，有时一年4－5次，当聂拉木降雪30cm时，便发生雪崩，一般年份雪崩锥在路面高10 m左右，埋没公路长150 m；1989年12月25日，该雪崩埋没公路420 m，路面积雪厚26 m，并堵断波曲，对岸积雪厚5.0m，造成数人死亡，为中尼公路最严重的雪崩灾害点。
如图4、5所示，雪崩灾害给交通带来的影响。
图4 图5
雪害的防灾原则是预防为主，同时结合工程治理。当地的各部门应该联合组织，形成系统的防灾预警体系。建立预防灵敏、行动有效的防灾预警机制是预防雪害的基础。气象部门要及时发布气象信息，结合国土资源部发布地质灾害的预告警示，具体的公路部门要及时做好相关的防灾准备，积极排查险情将灾害的破坏程度降至最低。防灾应该是长期的工作，而不是短期的事故发生后的处理，应该订立防灾的目标与具体的实施方法，在工作进行中有依照的标准。防灾减灾的过程中要结合当地的具体情况，采用长远有效地治理方式，在治理的过程中要避免对环境造成不必要的破坏，要与环境、生态相和谐。
雪害的防护对策
风吹雪及自然降雪灾害防治
风吹雪及积雪灾害的成因是风力对积雪的二次搬运。针对此种类型的雪害主要从风力和地形两个方面进行灾害防护整治。在易发生风吹雪和积雪路段的适当位置安装导风板，意在通过人工的方式改变风雪流的方向，改变了风雪流的方向同时也影响了风速，在人工干扰的作用下减少了风力堆积作用形成的积雪量。在公路路基的迎风段建立阻挡风雪流的设施，主要有阻雪堤、防雪栏和防雪林。另外，采用工程措施，在选线和设计的过程中要采用不易积雪的最佳坡度。在降雪形成后，要及时做好积雪的清理工作，从源头减少风雪流形成的根源。
①自然降雪与风吹雪严重路段
拉龙拉山口～通拉山口越岭公路及67道班以东～聂拉木三道线风吹雪灾害严重，建议提高低路堤的高度；同时在迎风坡路段的路基外侧建立储雪场，减少风雪流所带来的积雪。在雪害严重的路段建议放置4m高的木质导雪板，改变风雪流的方向。
②自然降雪较严重路段
主要位于章东河宽谷段至67道班以东间,路基设计应该针对最大的积雪深度设计，实地进行勘察、统计数据，路基的高度应能够阻挡风雪流。
③自然降雪严重路段
主要分布在67道班以东至聂拉木三道线，主要以清理积雪的方式为主，可以采用物理和化学相结合的方式。在冬季来临之前应该增加路面的粗糙程度，增加摩擦力，起到防滑作用。
具体的防治工程应根据不同路段的地形和气候条件采用不同的方式，做到因地制宜，采用的方式应该是简单、有效、经济、环保的。
雪崩灾害防治
雪崩发生的条件是：积雪厚度在25cm以上，且坡度在30°～50°的地形区。根据西藏地区的地貌条件，中尼公路的雪崩灾害以坡面雪崩、沟槽雪崩为主，跳跃式雪崩次之。但在具体的情况下，影响雪崩的因素有很多，气温、地质运动等因素也是促进条件。针对雪崩灾害发生的原因，雪崩灾害的防治工作应该以及时的预警为主，同时要配合工程的治理，及时清雪，建立防护措施，主要有：导雪堤、稳雪栅栏、稳雪墙、稳雪台阶、储雪坑等。采用的建筑材料可以就地取材，操作简单，而且经济可行。图5是雪崩防护系统的图片。
图6
雪崩多发生于聂拉木三道线、康山桥、原69道班、曲乡宾馆、友谊隧道、原70道班和五道线等路段，近年来发生的较大的雪崩灾害就有33起。
①坡面雪崩
坡面雪崩是顺着整个坡面滑动，无明显的积雪区，运动速度及冲击力小，崩塌量不大，破坏力弱。而山坡的受力面积大，沿线线路长，发生雪崩的几率较小。在坡面路段可以建立稳雪台阶等防护措施，增大摩擦力，减少积雪的下滑，同时要及时清理积雪。
②沟槽雪崩
沟槽雪崩因其雪源区面积大,积雪厚,落差大,势能也大,雪害的破坏程度也最为严重, 沟槽雪崩是中尼公路雪崩灾害的主要类型。中尼公路的聂拉木三道线至五道线段（原70道班附近）段波曲河右岸基岩峡谷区是沟槽雪崩多发区，地形有利于积雪的堆积。防治沟槽雪崩主要以预防为主，可采用防雪栅栏、导雪堤、破雪堤等，并配合机械清雪。
③跳跃式雪崩
主要为康山桥雪崩，为中尼公路最严重的雪崩灾害点。目前在K5354+815处以中桥横跨波曲，将公路改线至波曲左岸，再修建明洞，以防止雪体堆积公路。 该类雪崩以避绕为主，不能避绕时修建防雪走廊等。
雪害防治建议
雪害在不同的地理特征的区域采用的防治方式也不尽相同。且雪害形成的原因中含有众多不确定的因素，给防治工作提出了艰巨的任务。中尼公路沿线的地形条件复杂，面对庞大的工作量应将各路段进行定位测量。例如导风板的安装位置、路基的实际高度等问题都要在实验的前提下反复论证、研究，才能达到预期的效果。
任翔，男，1970.8，西北有色勘测工程公司员工（现被西安市鸿儒岩土科技开发有限公司聘用），工程师, 主要从事工程地质勘察与岩土施工工作。邮编：陕西 西安 710054
注释
①王彦龙，黄茂恒.我国危害较大的湿雪雪崩，冻土冰川.1986.8(1):52-56.
②马东涛，崔鹏，王忠华.中尼公路及防灾对策.山地学报..2002.2(1) 60
参考文献
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王彦龙，黄茂恒.我国危害较大的湿雪雪崩，冻土冰川.1986.8
马东涛，崔鹏，王忠华.中尼公路及防灾对策.山地学报..2002.2
齐莹菲. 建立公路风吹雪数据库的研究东北林业大学, 2004 .
张威伟. 隧道口及公路防风雪研究武汉理工大学, 2006 .
应成亮. 公路风吹雪雪害防治技术研究吉林大学, 2007 .
陈楚江,余绍淮,王丽园,张霄. 雪崩灾害的遥感量化分析与工程选线山地学报, 2009.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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