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3047798688@qq.com6月25日，我國(guó)首條高原電氣化鐵路——拉薩至林芝鐵路開通運(yùn)營(yíng)，復(fù)興號(hào)高原內(nèi)電雙源動(dòng)車組同步投入運(yùn)營(yíng)。隨著復(fù)興號(hào)開進(jìn)西藏，至此，我國(guó)歷史性地實(shí)現(xiàn)了復(fù)興號(hào)對(duì)31個(gè)省區(qū)市的全覆蓋。如今，在廣袤的國(guó)土上，每天有4000多列高速列車在飛奔呼嘯、來(lái)去穿梭。令人驕傲的是，這其中，從世界上穿越最長(zhǎng)風(fēng)區(qū)的高鐵，到世界上第一條投入運(yùn)營(yíng)的高寒高鐵、世界上第一條熱帶環(huán)島高鐵，再到90%以上的線路在海拔3000米以上、16次跨越雅魯藏布江的拉林鐵路……中國(guó)高鐵在應(yīng)對(duì)復(fù)雜氣候環(huán)境方面已“集齊”多個(gè)世界之最，展現(xiàn)著跨越5個(gè)氣候帶強(qiáng)勁奔跑的新動(dòng)力。
氣象支招 高原高鐵平安穿越中國(guó)“四大風(fēng)區(qū)”
蘭新高鐵，是世界上一次建設(shè)里程最長(zhǎng)、海拔最高、穿越風(fēng)區(qū)最長(zhǎng)的高速鐵路。當(dāng)初，高鐵建設(shè)者們要把蘭新線鋪進(jìn)新疆維吾爾自治區(qū)的煙墩風(fēng)區(qū)、百里風(fēng)區(qū)、三十里風(fēng)區(qū)等“四大風(fēng)區(qū)”時(shí)，抵御大風(fēng)，成為面臨的最大的難題。
“在部分區(qū)段，年均大于8級(jí)大風(fēng)的天氣達(dá)到了100多天。”這是新疆維吾爾自治區(qū)氣象服務(wù)中心高級(jí)工程師潘新民當(dāng)時(shí)發(fā)給鐵路部門的一組調(diào)研數(shù)據(jù)。他回憶說(shuō)：“極端大風(fēng)則更為可怕，最大瞬時(shí)風(fēng)速出現(xiàn)過(guò)60秒/米以上，相當(dāng)于17級(jí)大風(fēng)，能瞬間刮翻火車。即便遇到不足以掀翻火車的大風(fēng)，風(fēng)吹起的碎石也足以打破車窗，造成人員損失。”
全長(zhǎng)1776公里的蘭新高鐵，如何平安穿越“四大風(fēng)區(qū)”？
防風(fēng)工程建設(shè)成為鐵路部門因地制宜的應(yīng)對(duì)之法。其中，鋼筋混凝土擋風(fēng)墻、橋梁上的擋風(fēng)屏和“地上隧道”，被稱作蘭新高鐵防風(fēng)的“三大法寶”。
潘新民介紹道，依據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)氣象部門制作的大風(fēng)擋風(fēng)墻工程風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，以大風(fēng)極少區(qū)、大風(fēng)低發(fā)區(qū)、大風(fēng)一般區(qū)、大風(fēng)易發(fā)區(qū)以及大風(fēng)頻發(fā)區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)，擋風(fēng)墻工程規(guī)劃了不同等級(jí)的防護(hù)段：在普通戈壁路段，根據(jù)不同區(qū)域風(fēng)力、風(fēng)向、頻率、地形及線路條件，因地制宜建設(shè)了鋼筋混凝土擋風(fēng)墻；在124座橋梁路段，安裝不同尺寸的擋風(fēng)屏；在風(fēng)力最為強(qiáng)勁的百里風(fēng)區(qū)核心地帶，在路基上建造了長(zhǎng)1.2公里的“地上隧道”——防風(fēng)明洞。
“正是通過(guò)‘明擋’和‘暗鉆’的有效結(jié)合，最終將每年因大風(fēng)限速的時(shí)間從60天縮減到10天以內(nèi)。”潘新民說(shuō)。
推動(dòng)氣象科研攻關(guān) 搭起中國(guó)“八橫八縱”高鐵路網(wǎng)骨架
中國(guó)幅員廣闊，地形、地質(zhì)和氣候千差萬(wàn)別，給高鐵建設(shè)、運(yùn)行帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。“其他國(guó)家不會(huì)遇到的情況，我們?nèi)小?rdquo;從事鐵路勘察設(shè)計(jì)工作30多年的中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司副總工程師李樹德感概不已。
黨的十八大以來(lái)，從冬季冰天雪地的哈爾濱到大風(fēng)頻發(fā)的戈壁沙漠，再到高溫高濕的海南島，在面對(duì)一個(gè)又一個(gè)復(fù)雜環(huán)境的挑戰(zhàn)中，依靠自主創(chuàng)新，集多領(lǐng)域?qū)＜抑?，中?guó)創(chuàng)新性地提出了解決方案。
哈大高鐵，我國(guó)首條高寒高鐵?？购允钱?dāng)時(shí)哈大高鐵建設(shè)者們最難攻克的困難之一。然而，從2012年12月哈大高鐵開通到2018年9月哈佳快速鐵路正式運(yùn)營(yíng)，在氣象科研的支持下，高寒鐵路路基凍脹及接觸網(wǎng)防冰難題均被攻破。“哈佳快速鐵路的建成，充分顯示了我國(guó)已掌握在高寒地區(qū)修建鐵路的技術(shù)，對(duì)內(nèi)搭起了中國(guó)‘八橫八縱’高鐵路網(wǎng)最北‘一橫’的骨架，對(duì)外輻射俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)。”中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研究員盧耀榮說(shuō)。
而在我國(guó)西南地區(qū)，被稱為“最難建鐵路”的川藏鐵路也正在分段推進(jìn)建設(shè)中。川藏鐵路集合了山嶺重丘、高原高寒、風(fēng)沙荒漠、雷雨雪霜等多種極端地理環(huán)境和氣候特征。
2019年起，中國(guó)氣象局與中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司共同開展了川藏鐵路規(guī)劃建設(shè)氣象風(fēng)險(xiǎn)研究項(xiàng)目，雙方共同推動(dòng)川藏鐵路工程氣象科研攻關(guān)，開展面向路地綜合需求的氣象災(zāi)害影響與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，為川藏鐵路規(guī)劃、建設(shè)趨利避害提供參考依據(jù)。
“構(gòu)建復(fù)雜氣候環(huán)境適應(yīng)能力，既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)，這正成為中國(guó)鐵路的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。”盧耀榮說(shuō)。
提升氣象災(zāi)害預(yù)警能力 保障高鐵安全運(yùn)行
除了線路規(guī)劃設(shè)計(jì)、鐵路建設(shè)，鐵路開通運(yùn)營(yíng)后，設(shè)施安全、運(yùn)營(yíng)保障也有可能經(jīng)歷復(fù)雜氣候的考驗(yàn)。
當(dāng)哈牡高鐵動(dòng)車組快速行駛在風(fēng)雪中，風(fēng)速只要超過(guò)每秒鐘20米或是軌道上降雪量超過(guò)50毫米，動(dòng)車組就降速至160公里每小時(shí)；在強(qiáng)降水、強(qiáng)對(duì)流天氣多發(fā)的華中地區(qū)，依托湖北省氣象服務(wù)部門，適應(yīng)華中地區(qū)區(qū)域氣候特點(diǎn)的高速鐵路氣象災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)應(yīng)運(yùn)而生……
科學(xué)預(yù)警指標(biāo)效用發(fā)揮，需要配合更為精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)才能發(fā)揮最大價(jià)值。
“據(jù)氣象部門發(fā)布大風(fēng)天氣預(yù)警，您值乘的區(qū)段內(nèi)可能出現(xiàn)6到7級(jí)大風(fēng)，值乘中一定要加強(qiáng)瞭望，注意接觸網(wǎng)掛異物。”這是今年6月2日在鄭州機(jī)務(wù)段鄭州東站出勤調(diào)度員對(duì)大風(fēng)天氣下的行車安全進(jìn)行的傳達(dá)。
“氣象部門高度重視鐵路氣象服務(wù)，自上世紀(jì)90年代起就為鐵路部門提供氣象保障服務(wù)。截至2020年12月，29個(gè)省區(qū)市的氣象局與地方鐵路部門建立了合作機(jī)制，提供多種形式的氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品，涉及的要素包括氣溫、降水、大風(fēng)、雷電、雷暴、冰雹等，時(shí)間分辨率細(xì)化到逐3小時(shí)、6小時(shí)預(yù)報(bào)。”中國(guó)氣象局應(yīng)急減災(zāi)與公共服務(wù)司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)。
在需求倒逼之下，針對(duì)風(fēng)雨雷電等天氣的預(yù)警能力也不斷升級(jí)。
中國(guó)鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司和新疆維吾爾自治區(qū)氣象局合作開發(fā)了大風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在蘭新線、南疆線、北疆線建起了50多個(gè)大風(fēng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，20分鐘大風(fēng)精細(xì)化預(yù)報(bào)的鐵路服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生；吉林省氣象服務(wù)中心專門為哈大高鐵設(shè)計(jì)了高鐵精細(xì)化冰雪預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品，高鐵運(yùn)營(yíng)部門根據(jù)氣象部門的冰雪預(yù)報(bào)和實(shí)況監(jiān)測(cè)，及時(shí)啟動(dòng)冰雪預(yù)警，保障了高鐵的安全運(yùn)行……
“我國(guó)高鐵線路已經(jīng)在‘抗寒’‘抗風(fēng)’‘抗?jié)駸?rsquo;等多個(gè)領(lǐng)域達(dá)到‘世界第一’。”中國(guó)工程院院士、石家莊鐵道大學(xué)副校長(zhǎng)杜彥良對(duì)記者表示，未來(lái)，保持復(fù)雜氣候環(huán)境下交通基礎(chǔ)設(shè)施的長(zhǎng)期安全運(yùn)營(yíng)，需要科技創(chuàng)新的引領(lǐng)，這也將為中國(guó)高鐵“走出去”積累更多寶貴經(jīng)驗(yàn)。
從1998年京廣鐵路區(qū)段試驗(yàn)跑出第一輛高速鐵路機(jī)車，到如今高鐵能跨越5個(gè)氣候帶，在強(qiáng)風(fēng)、高寒、高溫、高濕等各種復(fù)雜的氣候環(huán)境中安全穿梭。在氣象服務(wù)的支持下，中國(guó)高鐵已走出了一條獨(dú)具特色的創(chuàng)新之路，成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。
