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“死亡之海”里修出的中国最美公路

“死亡之海”里修出的中国最美公路


出品公众号:“SELF格致论道讲坛”(ID:SELFtalks),作者:徐新文,原标题:《27年前修这条路时,没想到它会变成中国十大最美公路之一》,中国科学院新疆生态与地理研究所,封面来自视觉中国


“在号称‘死亡之海’的塔克拉玛干沙漠建立生物防护体系,谈何容易!这里干旱、少雨,没有淡水,我国在建设三北防护林的时候,曾将塔克拉玛干沙漠列为非宜林区,也就是不适合种树的地方。不过,我们就是要变不可能为可能!”



新疆有全国最大的沙漠——塔克拉玛干沙漠,它也是世界上第二大流动沙漠。这个沙漠不仅沙丘高大,环境条件还比较恶劣,因此被称为“死亡之海”。


不过就是在这片“死亡之海”里,却有一条贯穿其中的“绿丝带”。这条“绿丝带”长436千米,宽80米,为了这条“绿丝带”的建设,为了保证这条“绿丝带”永不褪色,我在这片“死亡之海”已经持续工作27年了。


可以说,我见证了这条“绿丝带”的诞生和它的飘扬。现在我就给大家介绍这条“绿丝带”的建设过程。


选线和防沙两大重任


塔克拉玛干沙漠腹地油田


首先介绍一下它的建设背景。20世纪90年代,人们在塔克拉玛干沙漠腹地发现了油气资源,国家决定在这里进行油气资源的勘探与开发。于是,油田建设大军来到了塔克拉玛干沙漠。


不过这里自然环境非常恶劣,沙丘比较高大,在这里进行油气资源的勘探与开发,遇到的第一个棘手难题就是怎么将生活物资运进去,怎么将建设物资运进去,人怎么出入沙漠。



当时进出沙漠最主要的交通工具是沙漠车。那时的塔克拉玛干沙漠就像一个沙漠车博物馆,有很多国家的沙漠车,加拿大的福尔摩斯、美国的大老板、日本的五十铃、德国的奔驰,甚至俄罗斯用来拉炮弹的车都被用在这里进行人员和物资的运输。


但是没有路就不能支持油气资源大规模的开发,因此,国家在“八五”攻关期间提出,要在塔克拉玛干沙漠修建一条沙漠公路。


在这之前,我们是没有在沙漠里修路的相关技术和经验的。我国的很多路,包括国道,都是绕着沙漠修建的。为了修这条沙漠公路,国家将一批从事公路研究的专家学者汇集于塔克拉玛干沙漠。


当时我们研究所承担着两项任务,一是公路的选线,二是公路的防沙,我有幸参加了这两项工作。1992年春天,正月十五还没过,我们就开赴库尔勒,来到了塔克拉玛干沙漠腹地。



这张照片反映了当时全国各地的修路、治沙专家在塔克拉玛干沙漠腹地进行调查研究的工作状态。中午的时候,大家就在沙漠里面找一个稍微平缓的地方吃自己带去的干粮和咸菜。



这张照片反映了我们做公路选线时的工作场景。虽然通过遥感卫星图和航片的相关数据,我们已经初步确定了沙漠公路的线路走向,但还是要到现场根据沙丘高矮、风向等具体情况来确定公路的具体线路。


比如,怎么走将来公路受风沙的危害轻一些;怎么走将来的防沙难度小一些;怎么走工程量会小一些。因此,在公路研究过程中,选线是第一项工作。


除了选线,我们还承担着另外一项任务——防沙设计。塔克拉玛干沙漠的风沙非常强烈,沙子本来是流动的,修了路而不设防沙体系的话,路很快就会被沙子所掩埋。


为了更合理地设计防护体系,当时我们背着测量仪器,沿着公路两侧200米的范围进行测量,最终绘成了一个宽度接近500米的地形图。这个地形图的数据还是相对精确的,比例是两千分之一。


也就是说,这个完整的地形图覆盖了沙漠公路两侧200米的范围,而这都是靠我和我的团队,我们的战友,背着仪器一步一步测出来,一点一点绘出来的。



这张照片反映了当时推路机在沙漠里作业以及铺柏油路时的场景。当时修这条路确实克服了很多困难。大家知道,正是因为含水量少,沙子才呈一盘散沙状,如果有水,它就会瓷实一些。


但是在沙漠里面修路,想通过洒水让沙子变瓷实,困难很大,最起码,水的供应就不足。因此,这条沙漠公路的路基采用的是振动压实的方式铺出来的。


从1991年到1995年,我们终于在4年后建成了塔克拉玛干沙漠公路。这条沙漠公路全长562千米,北起轮台县314国道,南接民丰县315国道,横穿沙漠的长度是443千米。



当时这条公路是世界上连续穿越流动沙漠最长的等级公路,被收入吉尼斯世界纪录。这条公路的架设不仅有效支撑了塔里木油气资源的勘探与开发,同时对南疆的经济发展起到了很大的促进作用。


原来,乌鲁木齐到和田的距离约是2000千米,沙漠公路建成通车后,两地距离约为1500千米,缩短了近500千米。


70~300米的机械防沙体系


在设计防沙体系时,我们参考了地形图、风沙危害状况、沙丘高矮及密集程度等多种数据,决定先采用机械防沙体系。


新疆的芦苇资源丰富,我们就用芦苇秸秆在公路两侧搭出来了宽度为70 ~ 300米不等的草方格,这些草方格的扎设保证了早期公路的安全建设和运营。


但是这种防护体系不可能无限地扩大,毕竟塔克拉玛干沙漠有33万平方千米,快速移动的沙子最终会进到草方格中,一旦这个防沙体系被沙子入侵,就会对公路交通造成很大的危害。


防沙措施


当然,这种结果在立项的时候就已经预见到了,所以实际上我们常用的防沙措施有三种:一是机械防护,用植物的秸秆和其他建筑材料做成方格,放在路两侧用来降低沙子移动的速度;二是在沙子表面喷一些化学物质,增加沙子的地表强度;三是生物防护,也就是在道路两侧种树,树长起来了,风小了,沙子也就刮不起来了。



因此在沙漠公路的建设研究过程中,国家防沙治沙专家们制定的策略,就是先以机械防护为主,先确保公路早期的建设和运营,等到技术成熟的时候,再用生物防护替代机械防护,从而保证公路的永久畅通。


建立生物防护体系



不过,在号称“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠建立生物防护体系,谈何容易!这里干旱、少雨,没有淡水,我国在建设三北防护林的时候,曾将塔克拉玛干沙漠列为非宜林区,也就是不适合种树的地方。


不过,我们就是要变不可能为可能!


我们对沙漠公路沿线的环境进行了详细的调查和研究,根据沙丘的高矮和密集程度,根据土壤条件的不同、风向的不同、水质的不同,我们把沙漠公路沿线划分为6大立地类型区,21个立地类型,共208段来分别进行防护林的设计。


沙漠公路沿线地下水环境特征


一开始,大家也认为塔克拉玛干沙漠里没有水,但石油勘探工人发现沙丘间两三米的地下就有水,而且水资源还比较丰富。随着研究的深入,目前我们对塔克拉玛干沙漠水资源的定性是:水资源相对丰富,水质比较差,补给比较弱。


耐盐耐旱等试验 


塔克拉玛干沙漠没有淡水,想在这里建防护体系,就必须引进耐盐、耐旱、耐风蚀的植物,所以我们开展了植物的引种和耐寒、耐盐试验。通过试验,我们基本上确定了几种植物。


比如柽柳,它可以耐15克/升的盐;比如梭梭,它可以耐28克/升的盐。也就是说,在沙丘上用浓度为28千克/每立方米的盐水灌溉梭梭,它仍然可以正常生长。



当然,在试验地里长得好,不意味着在沙漠里也能长得好。怎么育苗、怎么种植是接下去要解决的难题。


1995年,沙漠公路已经修到沙漠中间了,我们的试验地也已经搬到了沙漠中间。我们育下了一些苗子,起初苗子长得非常好,但一场风沙过后,苗子就全被埋掉了,我们这才知道,在沙漠育苗是要有保护的,没有保护苗子无法生长。


于是,我们在苗圃地周围设置了一些机械沙障,后来又改为生物防护林。在这样的保护下,那些种在流沙上的苗子才得以成功育出。



从1992年开始,我们就持续不断地进行引种及相关试验,2002年,引种驯化中心成立,位于现在的塔中四联合站。我们在这里建了一个300多亩的沙漠植物园,前前后后共引进植物400多种,并保存下来了200多种。


这里为后来的防护林体系的建设提供了丰富的种源和苗木。从引进的200多种植物里,根据耐盐性、耐旱性和防护效果等,我们最终选择了三种作为沙漠公路防护林建设的主要植物种,它们是柽柳、沙拐枣和梭梭。


我国有柽柳18种,沙拐枣20多种,梭梭2种(白梭梭和梭梭柴)。为了解决如何灌溉,林带怎么布局等问题,我们在公路两侧开展了一些试验种植,2000年前种植了6.3千米的防护林。



通过这张照片我们就可以看到,植物种植当年就能达到防护效果了。当然,时间越长,防护效果也越好。于是2000年的时候,我们上报国家,提出公路全线都可以采用这种生物防护体系。



但当时领导给我们的回复是,我们试验的范围,包括立地类型还比较少,应该继续开展试验,扩大试验面积。于是,2001~2003年期间,我们在塔中油田基地选了难度较大的立地,又营造了30.8千米的防护林示范工程。



大家看这张图,除了防护效果好,景观效果也非常好。



我们选择的这几种植物都是荒漠植物,没有直接经济效益,不过柽柳和梭梭是肉苁蓉(可食用,既有较高的药用价值,被称为“沙漠人参”)的寄主植物,所以我们开展了肉苁蓉种植的研究,这样一来,既能产生直接经济效益,还能降低防护林的管护成本,增加防护林的可持续性发展。


小沙丘区林带布局示意图


大沙丘区林带布局示意图


过渡区林带布局示意图


根据沙漠公路沿线不同的立地类型和风沙危害情况,防护林的建设也分为三种。在垄间小沙丘分布区,采用在主风方向的上侧设置两条阻沙林带的方法来阻挡小沙丘靠近公路。在高大的风沙垄区,采用加宽上风向林带的措施。在二者结合部位,采用阻固结合的方式。


水源井布置图(部分)


我们还决定沿着沙漠公路每隔4千米就打一口井。之所以这样做,是因为这里水的补给比较弱,只有分散打井,对地下水的影响才比较小。


双支管灌溉


而全线采取的是接水滴灌的灌溉方式,同时结合双支管灌溉技术。灌溉系统有干管和支管,一般都是一根管子,而我们采取两根管子主要是根据植物的生理需求不同来设计的。比如,柽柳和沙拐枣吸水都比较多,梭梭吸水比较少,所以我们就设计了两条支管,一条支管给梭梭灌水,另外一条支管给柽柳和沙拐枣灌水。


漫漫黄沙中的“绿丝带”



技术终于成熟了。2003年6月17日,国家终于批项了。整个工程是2.18亿元,国家投注1亿元,中石油自己投注1.18亿元。


2003年8月16日,在塔克拉玛干沙漠腹地的塔中沙漠植物园,我们举行了开工典礼。从2003年8月16日开工到2006年10月竣工,这项工程实施3年多的时间,共种植了2000多万株荒漠植物,防护林宽为72~78米,长为436千米。



沙漠公路“绿丝带”的两边都是漫漫黄沙,每隔4千米就有一个红点,每个红点就是一个取水井。所以我们经常说,塔克拉玛干沙漠目前是一片黄沙,一条绿带,108个红点。


塔克拉玛干沙漠公路的建成被认为是世界交通史上的奇迹,而为了保障这条沙漠公路畅通而修建的长达436千米的防护林带,也被称为人类治沙史上的壮举。


沙漠公路防护林2006年被两院院士评为十大科技进展新闻,2008年被评为国家科技技术二等奖,2008年被评为国家十大环境友好工程。


2017年7月举办非洲绿色长城建设技术培训班


2015年,联合国环境规划署执行副主任Ibrahima Thiaw先生来到沙漠公路,参观后,给出了极高的评价。这张照片反映了2017年非洲绿色长城建设班的学员前来培训时的场景。


为了抗击沙漠化,非洲11个国家联手,决定在撒哈拉沙漠的南沿建一条非洲绿色长城,建成后的长度将接近7000千米。


走过塔克拉玛干沙漠的人或许会在塔中彩门处看到这样一幅对联,上联是“没有荒凉的沙漠”,下联是“没有荒凉的人生”,横披是“征战死亡之海”。而我在这里要讲的是“没有荒凉的沙漠,更无荒凉的人生”。


塔克拉玛干沙漠原来被认为是“死亡之海”,但因为沙漠公路的畅通和防护林生态工程的建成,这儿已不再寂寞,塔克拉玛干沙漠公路也成了中国十大最美公路之一。


为了建设这条公路,为了建立这条防护体系,很多科研工作者、石油工人、筑路大军都付出了辛勤的汗水和智慧。虽然他们在这里吃了很多的苦,但同时也留下了美好的记忆。


为了让这条“绿丝带”永不褪色,为了让它永远飘扬在塔克拉玛干沙漠中,我和我的团队,包括这儿的守护者,仍将用汗水和智慧书写我们美丽的人生。   


本文出品自“SELF格致论道讲坛”公众号(SELFtalks),转载请注明公众号出处,未经授权不得转载。

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