格库铁路东起青海省格尔木市，翻越阿尔金山后到达塔里木盆地，沿塔里木河溯流而上至库尔勒，全长1214.6公里，风沙区总长度达768.7公里，占全线长度的63.2%。
格库铁路穿越戈壁、台特玛湖退化的盐漠、塔里木河侵蚀的泥漠及绿洲之间的岛状沙丘四种不同的典型风沙地带，其发生机制、起沙高度及其输沙量不同，对铁路的危害程度也不同。
风沙是威胁铁路运营的主要病害，建设期间中铁第一勘察设计院集团有限公司（以下简称铁一院）牵头联合中国科学院两家风沙研究单位及相关高校的众多英才，为格库铁路风沙治理出谋划策。
多种材料应用挑战大漠环境
工程中在不同地段采取不同治沙结构，土堤、芦苇、土工织物、钢制品及混凝土等不同材料各自发挥阻沙优势。固沙小方格、中方格、大方格尽显其能，棋盘式、门帘式各种形式齐上阵，为各种地段风沙治理提供有力保障。
拦洪蓄水技术 丁录胜/供图工程中采用0.5米可提升镀锌板储沙方格，以开孔镀锌板为原材料，钢筋作为节点，布置成方格储沙；0.5米可提升混凝土罐储沙方格，以钢筋混凝土为原材料，制作空心混凝土管节，布置成方格储沙；0.25米聚酯纺粘热轧非织造布固沙方格，以无纺布为原材料，布置成1米×1米的方格形状进行固沙。这些工程措施沙埋之后，对其进行提升重复使用，显著减少后期运营投入。
格库铁路最为广泛的应用是芦苇沙障，科研团队研制了芦苇成束成帘设备，使格库铁路的风沙防护工程节约成本近亿元。机制芦苇产品的研制成功，推动了治沙行业的巨大发展。该设备不仅应用于芦苇制作，树枝等生物质杆状材料同样适用，均可以用来进行阻沙固沙。不同高度、不同孔隙的芦苇沙障已推广到内蒙古、甘肃、青海等铁路的治沙行业，同时在和若铁路535公里的风沙防治中得到充分应用。
机制芦苇产品不仅在铁路建设中降低了工程造价，也带动了地方芦苇行业的大力发展。新疆巴州焉耆县的博斯腾湖、且末县及和田地区等芦苇基地的发展，给当地农户带来上亿元的产业收入。
抑风阻沙板 丁录胜/供图格库铁路采用高密度聚乙烯板（HDPE）和抑风阻沙板等新型材料阻沙沙障。HDPE板是将多孔HDPE板材料用压条、螺栓等配件固定在方钢立柱上，形成一种新型阻沙措施，实现了施工便捷、风沙防护、效果优良等目标，更值得一提的是这些材料达到使用年限后可实现降解，以保护铁路沿线生态。
新型抑风阻沙板是在原有混合型HDPE基础上进化而来的，即将原有方形网孔改变为三角形网孔，使材料结构更加稳定，同时加强材料的刚度，从而使抗风、耐老化和稳定性大幅提高。原有HDPE网使用寿命在5年左右，且在大风条件下材料容易破坏，从而影响生态环境及行车安全。改进后的抑风阻沙板耐久性达到了20年，经35米/秒的风洞试验验证，能够起到良好的阻沙作用。
阿尔金山每年会有几次大雨，在戈壁漫流区采用引洪入沟的拦洪蓄水技术，即在上游设置沙水分流技术，将水导入涵洞中流入下游，在涵洞出口设置宽浅型引水排洪沟。在下游设置拦洪蓄水阻沙沟堤，为绿色防护蓄足水源，有条件后进一步撒草籽或栽植植物以改善当地环境。
改善水质，做好生态环境治理
风光混动多梯度淡化设备 丁录胜/供图格库铁路沿线地下水矿化度达40～300毫克/升，不能直接用于灌溉植物。科研团队研制出6个梯度的纳米水淡化设备，其出水量每天达250吨，足以满足植物防护用水的需要。经微纳米过滤，水中大分子团破碎成小分子盐水后，矿化度50毫克/升的水也能使梭梭、红柳等耐盐耐旱植物生长，实现了水盐混合植树的目标，也为绿色生态治沙提供了新的灌溉模式。
深植免灌技术为生态绿化再添新路径。由于塔里木河是人工控制水源的河流，利用放水使地下水位抬升，土壤地表含水量增大，为铁路绿色防护带来有利条件。设计人员为了摸清地下水变化，沿铁路线路40公里范围挖探坑271余处，取土样进行土质分析和含水量试验，经过现场试种，近6公里绿色长廊初见规模。
排碱水灌溉技术应用 丁录胜/供图农田排碱水为铁路绿化贡献了力量。在33团附近存在大量农田灌溉的排碱水，经试验矿化度在20克/升以下，团场将该水排入沙漠，废水利用推广至16km的植物防护林带，为铁路绿色防护开辟了水源新路径。利用当地优势，铁路运营方和地方联合种、管、养等多种形式，为防护添绿增彩。
风沙是我国西北地区最为普遍的地质与气象结合灾害，从20世纪50年代，铁一院人对包兰线的治沙至21世纪20年代，初步形成了阻沙带、过渡带、固沙带及隔离带“四带一体”的工程固沙模式，研发达50多项专利技术、十几项发明技术，为我国铁路治沙行业作出了巨大贡献。
（作者系中铁第一勘察设计院集团有限公司地路分处高级工程师）
本文原载于《中国建材报》8月15日2～3版
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责编 | 丁涛
