地下水对青藏铁路的影响

青藏铁路沿线地形、气候、水文及其对沙害的影响分析

青藏铁路经过一个地壳运动强烈的地区，是目前地表构造活动最强烈的区域单元。有大量褶皱和活动断裂带，岩石破碎，土壤疏松，地貌多样，病害严重。同时，由于地势较高，受高寒气候的影响，温差大，冻融风化作用强烈，产生大量的岩屑等细粒物质，为沙尘暴活动提供了丰富的物质来源。沿线有类似戈壁的风蚀砾石滩，破碎地形上发育大面积极厚的沉积物，特别是铁路经过许多水系的河谷、湖泊中，有各种由风成沙组成的风成地貌，在风和旱季造成沙害。限于近年来青藏铁路的修建和开通，对铁路沿线的自然环境及其对铁路沙害的影响还不完全了解。因此，本文在前人研究的基础上，对青藏铁路沿线的地形、气候、水文进行了调查，分析了其类型、分布、特点及其对沙害的影响，以期系统地了解青藏铁路的沙害规律，为防沙治沙提供依据。

1材料和研究方法

本文的数据是通过野外调查和室内分析获得的。在野外，结合当地气象资料，调查了青藏铁路沿线地貌、气温、降水、风况、河流湖泊的类型、特征及分布。室内，主要利用Google Earth影像解译和GIS处理，并查阅相关文献，分析上述自然因素对铁路沙害的影响。

2调查分析结果

2.1地形

青藏铁路从西宁出发，先后经过以下主要地貌单元:湟水谷、日月山、青海湖、关角山(青海南山)、柴达木盆地、昆仑山、楚玛尔高平原、可可西里山、秀水河-北麓河、霍峰山、日阿其其曲、五里山及盆地、脱脱河、开心岭、通天河、布曲谷、温泉盆地。除日月山、关角山、昆仑山北坡、可可西里山、霍峰山、开心岭、唐古拉山、九子那山、念青唐古拉山等地形险峻外，其余多为穹状，斜坡圆润平缓，盆地和河谷一般呈NWW-SEE方向展布，河谷宽而浅，地形平缓。因此，除昆仑山北坡段外，羊八井至拉萨段属于坡度较大的山谷，中部的风火山、可可西里山、开心岭、唐古拉山、九子那山、念青唐古拉山等地段坡度较大，其余地段宏观上属于高平原地貌，古夷平面，地势平坦开阔。总体上，沿线有山地和丘陵以及山间高平原盆地交替分布。全线最低海拔2220m(西宁站)，最高海拔5067 m(唐古拉站)，4000 m以上路段960km，占全线49%，其中冻土路段550km，占线路全长的28%。

2.2气候

青藏铁路经过高海拔地区，生活在内陆，远离海洋。除了关角山以东的东南季风、念青唐古拉山以南的西南季风和柴达木盆地的内陆干旱气候外，其他各段都具有独特的寒冷、干旱和半干旱气候特征。寒冷寒冷，终年无夏，四季不分明，气候复杂多变，在山区路段，随着海拔的升高，气候呈现垂直带。

青藏铁路沿线太阳辐射强，日照时间长。由于海拔高、气压低、空气稀薄、含尘量低、透明度好，太阳辐射在大气中被吸收、反射和散射，损失很小，所以太阳辐射强度远大于其他地区，居全国之首。

青藏铁路经过高寒地区，平均气温低，年变幅小，日变幅大。

青藏铁路建在寒冷、干旱、半干旱地区，降水少，时空分布不均。沿线大部分地区年降水量为200-300毫米，年内变化很大，年内分布不均，干湿季节分明。5-9月为雨季，雨热同季，对流性降水较多，占全年的90%。是铁路沿线气候的黄金季节，旱季10-4月，降雪较少。在空间分布上，湟水流域和拉萨流域分别受东南季风和西南季风影响较小，年降水量为300 mm，除少数山区迎风坡外，大部分地区年降水量偏少，特别是柴达木盆地，年降水量不足100 mm

青藏铁路沿线大风天多，风力大，长时间连续出现。大部分路段年平均风速为3-4级，超过了临界起沙风速。一个大风日是指瞬时风速为8级的那一天，一年中的大风日总数就是当年的大风日数。青藏铁路的特点是地势高而开阔，干旱大风，特别是冬季和半年的漫长干冷季节受西风带控制，以西风为主。同时，柴达木盆地受冷锋影响，风力较强，是我国风速和大风日数分布的高值区。铁路沿线全年大风日数为50-150d，季节变化明显，集中在冬春季，与干旱同步，10-5月最多，占全年大风日数的75%，其中2-5月占全年大风日数的一半，尤其是3月，有三分之二以上的天有风，夏秋季较少。强风主要集中在五道梁-安多段。其中，五道梁路段大风日数为135。5d，极端最大风速；脱脱河段大风日数为167.8d，极端最大风速为40.0m错那湖断面大风日数为148.8d，极端最大风速为38.0m..

此外，由于青藏铁路沿线强对流、雷电频繁、雷暴活跃、冰雹较多。年平均闪电数约7600次，白天占66.5%，夜间占33.5%，昼夜比为2。0，明显高于我国其他地区1.2的昼夜闪电比，主要发生在4-9月，约占全年闪电总数的95%。特别是安多-那曲段沿线年平均雷暴日在80天左右，5-9月占80天。铁路沿线冰雹日多，全国第一。冰雹天气主要发生在6-9月，约占全年冰雹日数的80%，其中那曲最多，年平均冰雹日数为35天。雷电、雷暴和冰雹威胁着铁路运输的安全。

青藏铁路沿线的气候属于五个明显的类型，即西宁-关角山段属于温带大陆性半干旱气候，关角山-昆仑段属于温带大陆性干旱气候，昆仑-唐古拉段属于高原寒区半干旱气候，唐古拉-念青唐古拉段属于高原亚寒带半干旱气候，念青唐古拉-拉萨段属于高原温带半干旱气候。

2.3水文学

青藏铁路从西宁到拉萨，途经黄河、青海湖、柴达木盆地、长江、扎加藏布江、怒江、雅鲁藏布江七大水系，其间的六大流域为日月山、关角山(青海南山)、昆仑山、唐古拉山、头儿九山、念青唐古拉山。铁路沿线水文环境受地质构造、岩性、地貌、气候、植被等因素影响。由于众多河流和多年冻土的存在，多年冻土区地下水的埋藏和分布更加复杂。

众多的湖泊是青藏铁路沿线水文环境的另一个重要特征。铁路沿线较大的湖泊有东北端的青海湖、德令哈市附近的克鲁克湖、托素湖、格尔木市附近的达布松湖、安多附近的错那湖、当雄附近的纳木错湖。根据矿化程度，沿线有淡水湖和咸水湖，根据成因有堰塞湖(如清水湖、盐湖、海定若尔湖等。)、构造湖泊(如脱脱河谷的鸭溪错)和热熔湖泊。在铁路沿线的广大地区，以热熔湖和池塘为主，占总数的85%以上。据统计，仅楚玛尔河高平原铁路两侧约1公里范围内* * *就有600多个热熔湖塘。众多湖泊存在的原因是青藏高原核心仍保留着古夷平面，河源侵蚀尚未到来，湖盆未被河流切割。

此外，青藏铁路沿线广泛分布着沼泽和湿地。温暖季节，地表水流或冻土层中的水在迁移过程中受阻，由于寒冷和弱蒸发，聚集在低洼地区形成湿地。一般生长在地下水位较高的高平原、山谷和冲洪积扇边缘，地势较为平坦，地表水排泄不畅。它的形状多种多样，如椭圆形、圆形、长条形或不规则形。按其成因可分为六种类型:热熔型、河漫滩型、基岩裂隙水渗流型、构造裂隙水渗流型、积水型、冲积扇边缘渗流型。青藏铁路沼泽湿地主要分布在西大滩、解冻泉、楚玛河高平原、可可西里、霍峰山、开心岭、布曲谷地、温泉盆地、唐古拉山盆地、扎加藏布谷地、头尔久山区、那曲河、拉萨河中上游及沿线低洼地，多为人工填挖。

3讨论

青藏铁路沿线地形对沙害的影响表现在:铁路经过的许多河谷和湖盆广泛分布松散洪积物，沙源丰富。因此，沙害较为集中，主要分布在柴达木盆地(锡铁山、浮沙梁)、红亮河、秀水-北麓河、脱脱河、通天河、扎加藏布、错那湖等河谷和湖盆段。气候对沙害的影响表现在:日温差大，正负交替时间长，冻融风化作用强烈，导致地表疏松破碎，抗风蚀能力减弱，可蚀性增强，沙物质释放增加，为沙害提供物质来源；年降水量少，分布不均，冬春季雨雪稀少，为沙害提供了有利条件，特别是柴达木盆地部分地区，年降水量不足100mm，沙害严重。冬春季西风多，与干旱同步，为沙害提供了空气动力条件。水文对沙害的影响表现在:夏半年，由于流水的侵蚀，大量风化岩石、沙质草甸和草原的碎屑被带到河谷和湖盆，形成河湖沉积物；冬半年，江河湖泊处于枯水期，流水作用减弱。大部分河床、湖边裸露，沉积物松散破碎，在风的作用下吹向铁路。特别是锡铁山至拉萨段，铁路大致南北走向，河谷大致东西走向，主导风向为西风。河谷走向一致且主导风向与铁路方向近垂直，使得风沙流受阻时堆积，导致铁路西侧沙害比东侧严重。

4结论

(1)青藏铁路海拔高，经过的地貌主要是河谷、盆地和山地，属于干旱半干旱气候区。从西宁到拉萨，途经黄河、青海湖、柴达木盆地、长江、扎迦藏布、怒江、雅鲁藏布江七大河流湖泊系统。

(2)青藏铁路沿线沙源丰富，沙害在空间上主要分布在河谷和湖盆，在时间上集中在冬春季。铁路西侧的沙害比东侧严重。

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