“一帶一路”沿線高鐵工程環境調研分析

鄧媛媛 曲宏略＊ 張新尚 唐登志 鄧興洋 江 蛟

（1.西南石油大學地球科學與技術學院， 四川 成都 610500；2.云南建設基礎設施投資股份有限公司， 云南 昆明 650000；3.云南省建設投資控股集團有限公司市政總承包部， 云南 昆明 650000）

0 引言

近年來，中國的高鐵建設和發展有目共睹，將中國的高鐵最大程度地用于建設絲綢之路經濟帶的運輸網絡，有助于促進國家“一帶一路”戰略概念的早日實現。中國高速鐵路“走出去”戰略與“一帶一路”倡議不約而同。但在“一帶一路”高鐵建設和未來運維過程中將會面臨地震、強降雨、干旱等惡劣的工程環境，可能會直接影響高鐵的運行安全，損害鐵路基礎設施，引起高鐵脫軌或傾覆等重大事故[1-4]。而目前國內外針對“一帶一路”區域地質災害環境的調研還比較欠缺，因此，本文從地震、水文、氣象情況著手，對近年來“一帶一路”南、中、北三線具代表性高鐵沿線的工程環境情況充分調研并進行分析，該調研分析能一定程度上提前避免或減輕地質災害對已建和擬建高鐵的影響，對“一帶一路”沿線高鐵的運營安全具有重大社會意義和經濟意義。

1 “一帶一路”南、中、北三線高鐵網絡概述

“一帶一路”形成南、中、北三線，南線由泉州至威尼斯，其高鐵線路主要包括雅萬高鐵、泛亞高鐵（中老鐵路，中泰鐵路）。中線由北京至巴黎，其高鐵線路主要包括中巴鐵路，中吉烏鐵路。北線包括A、B兩線：A線由北京至北歐地區；B線由北美洲至歐洲，其高鐵線路主要包括莫喀高鐵。南、中、北三線的途徑地區以及代表性高鐵網絡圖如圖1所示。

圖1 “一帶一路”南、中、北三線及其高鐵網絡分布圖

2 “一帶一路”南、中、北三線高鐵沿線地震分布情況

2.1 “一帶一路”南線高鐵沿線地震分布情況

“一帶一路”南線以雅萬鐵路、泛亞高鐵為代表。雅萬高鐵由雅加達至萬隆，位于印尼爪哇島西北部。近20年來，其沿線500公里內發生過三次七級以上大地震，如印度尼西亞爪哇島以南M7.7級地震、印度尼西亞爪哇M7.5級中深源地震、印度尼西亞爪哇M7.0級地震。其中，M7.7級地震導致高度為13米海嘯發生，并造成五百多人死亡，四百多人受傷，三百余人失蹤，經濟損失超過4000萬美元；M7.0級地震造成八十一人喪生，一千多人受傷。

泛亞高鐵由昆明至新加坡，途徑越南、柬埔寨、泰國、馬來西亞。縱觀這些途經國500公里內近三年來具有代表性的地震，其中包括，蘇門答臘北部西海岸地震，震源深度30km，地震和次生的海嘯共造成28萬人死亡，14000多人失蹤，100多萬人無家可歸[5]。印度尼西亞蘇門答臘北部地震，其震源深度30公里，超過1000多人遇難，數百人失蹤。蘇門答臘島南部地震導致巴東-帕里亞曼地區至少有1000多人死亡，1200余人受傷，十多萬座建筑物被破壞或損毀，約 45萬人流離失所。而且間接產生的滑坡破壞了該地區的電力和通訊。損失估計為23億美元[6]。

2.2 “一帶一路”中線高鐵沿線地震分布情況

“一帶一路”中線以中巴鐵路為代表。中巴鐵路起點在中國新疆的喀什，終點在巴基斯坦西南港口城市瓜達爾。該線鐵路處于歐亞地震帶，經常發生非常嚴重的地震以及危害程度不大的中、深源地震。近年來發生的典型地震有：巴基斯坦M7.6級地震震源深度26km。地震造成巴基斯坦北部、巴控克什米爾地區八萬余人喪生，七萬多人受傷，地震引起多地滑坡和塌方，導致六千多公里道路中斷。巴基斯坦西南部M7.2級地震震源深度68 km，由于是中深源地震，破壞程度低，僅部分建筑物與道路受損。巴基斯坦哈蘭 M7.7級地震震源深度15 km。造成至少359人死亡，近700人受傷，數百棟房屋倒塌，10萬人以上無家可歸。

2.3 “一帶一路”北線高鐵沿線地震分布情況

“一帶一路”北線以莫喀高鐵為代表，由莫斯科至喀山，全長約770公里。地處相對穩定的東歐板塊中心部分，屬于穩定的東歐俄羅斯地帶，現代地震活動性水平較低，除上個世紀七八十年代該地區核試驗誘發地震以外僅2018年發生一次俄羅斯烏拉爾山區地震，震源深度10km震中位于該州卡塔夫-伊萬諾夫斯克地區，距離喀山 300公里左右，地震未造成人員傷亡，但有多處公共設施受損[7]。

3 “一帶一路”南、中、北三線高鐵沿線水文、氣象情況

3.1 “一帶一路”南線水文、氣象情況

雅萬高鐵位于東南亞區，屬熱帶雨林氣候，雅萬高鐵沿線屬熱帶雨林氣候，分旱、雨季；最高氣溫37.8℃，最低氣溫11.2℃，溫差小；空氣濕度大，一般大于70%，最高可達90%以上；年均降水量在2000 mm之上，降水量處于較高水平，瞬時降雨量大。該地區有明顯的旱季和雨季，濕潤季節的日降雨量約為11～17mm/d，而干旱季的日降雨量僅為3～4mm/d，濕潤季節的降水量約為干旱季的4倍。研究表明，近年來，雅加達一年最高降雨量超過60mm和80mm等降雨極端指數的趨勢顯著增加[8-9]。因此，在雨季做好滑坡等災害的預防至關重要。

3.2 “一帶一路”中線水文、氣象情況

“一帶一路”中線以中巴鐵路為代表，夏季最高氣溫46℃，冬季最低-9.4℃；大部分地區炎熱而干燥、降水稀少，年降水量小于250mm，降雨季節性強，主要集中在7月和8月。該地區降雨量在空間分布上差異較大，北部喜馬拉雅山脈地區多年平均降雨量可達 760mm至 1142mm。有學者研究表示,該地區地質災害多發生在多年平均降雨量為330～530mm的半干旱半濕潤區，在半干旱半濕潤地區應加強災害防護工作[10]。

3.3 “一帶一路”北線水文、氣象情況

北線以莫喀高鐵為代表。其沿線均處于東歐平原，屬高緯度、高寒地區，溫和大陸性氣候，最低月平均氣溫-6.6℃～-7.6℃，最高月平均氣溫 19.1℃～-19.4℃。年平均降水量為500～650mm。夏季降水量體現為雨水（經常是短時間的暴雨），秋季和春季降水量體現為細雨和雨夾雪，冬季降水量體現為雪，滑坡災害最有可能發生在存在暴雨的夏季[11]。

4 結語

“一帶一路”南、中、北三線，由于南線地處板塊運動活躍的環太平洋地震帶上，地震占全球地震總數的 80%[8]，地震與次生海嘯頻發，地震危險性較高；中線地處歐亞地震帶，地震較為活躍，但由于人口與城市分布稀疏，人口密度偏低，地震危害程度較南線弱；北線除與中線相同地區的地震較為活躍，危險程度偏高以外，歐洲北部處于亞歐板塊內部，地震危險性較低[5]。“一帶一路”沿線降水量東南區域多，西北區域適中，中間少。各區域降水量差異大，極端降水和暴雨頻發。因此，在“一帶一路”的高鐵建設和未來運維過程中要尤其關注南線沿線的地震災害以及各線瞬時強降雨所帶來的直接危害和次生災害的影響。