“一带一路”沿线高铁工程环境调研分析

邓媛媛 曲宏略＊ 张新尚 唐登志 邓兴洋 江 蛟

（1.西南石油大学地球科学与技术学院， 四川 成都 610500；2.云南建设基础设施投资股份有限公司， 云南 昆明 650000；3.云南省建设投资控股集团有限公司市政总承包部， 云南 昆明 650000）

0 引言

近年来，中国的高铁建设和发展有目共睹，将中国的高铁最大程度地用于建设丝绸之路经济带的运输网络，有助于促进国家“一带一路”战略概念的早日实现。中国高速铁路“走出去”战略与“一带一路”倡议不约而同。但在“一带一路”高铁建设和未来运维过程中将会面临地震、强降雨、干旱等恶劣的工程环境，可能会直接影响高铁的运行安全，损害铁路基础设施，引起高铁脱轨或倾覆等重大事故[1-4]。而目前国内外针对“一带一路”区域地质灾害环境的调研还比较欠缺，因此，本文从地震、水文、气象情况着手，对近年来“一带一路”南、中、北三线具代表性高铁沿线的工程环境情况充分调研并进行分析，该调研分析能一定程度上提前避免或减轻地质灾害对已建和拟建高铁的影响，对“一带一路”沿线高铁的运营安全具有重大社会意义和经济意义。

1 “一带一路”南、中、北三线高铁网络概述

“一带一路”形成南、中、北三线，南线由泉州至威尼斯，其高铁线路主要包括雅万高铁、泛亚高铁（中老铁路，中泰铁路）。中线由北京至巴黎，其高铁线路主要包括中巴铁路，中吉乌铁路。北线包括A、B两线：A线由北京至北欧地区；B线由北美洲至欧洲，其高铁线路主要包括莫喀高铁。南、中、北三线的途径地区以及代表性高铁网络图如图1所示。

图1 “一带一路”南、中、北三线及其高铁网络分布图

2 “一带一路”南、中、北三线高铁沿线地震分布情况

2.1 “一带一路”南线高铁沿线地震分布情况

“一带一路”南线以雅万铁路、泛亚高铁为代表。雅万高铁由雅加达至万隆，位于印尼爪哇岛西北部。近20年来，其沿线500公里内发生过三次七级以上大地震，如印度尼西亚爪哇岛以南M7.7级地震、印度尼西亚爪哇M7.5级中深源地震、印度尼西亚爪哇M7.0级地震。其中，M7.7级地震导致高度为13米海啸发生，并造成五百多人死亡，四百多人受伤，三百余人失踪，经济损失超过4000万美元；M7.0级地震造成八十一人丧生，一千多人受伤。

泛亚高铁由昆明至新加坡，途径越南、柬埔寨、泰国、马来西亚。纵观这些途经国500公里内近三年来具有代表性的地震，其中包括，苏门答腊北部西海岸地震，震源深度30km，地震和次生的海啸共造成28万人死亡，14000多人失踪，100多万人无家可归[5]。印度尼西亚苏门答腊北部地震，其震源深度30公里，超过1000多人遇难，数百人失踪。苏门答腊岛南部地震导致巴东-帕里亚曼地区至少有1000多人死亡，1200余人受伤，十多万座建筑物被破坏或损毁，约 45万人流离失所。而且间接产生的滑坡破坏了该地区的电力和通讯。损失估计为23亿美元[6]。

2.2 “一带一路”中线高铁沿线地震分布情况

“一带一路”中线以中巴铁路为代表。中巴铁路起点在中国新疆的喀什，终点在巴基斯坦西南港口城市瓜达尔。该线铁路处于欧亚地震带，经常发生非常严重的地震以及危害程度不大的中、深源地震。近年来发生的典型地震有：巴基斯坦M7.6级地震震源深度26km。地震造成巴基斯坦北部、巴控克什米尔地区八万余人丧生，七万多人受伤，地震引起多地滑坡和塌方，导致六千多公里道路中断。巴基斯坦西南部M7.2级地震震源深度68 km，由于是中深源地震，破坏程度低，仅部分建筑物与道路受损。巴基斯坦哈兰 M7.7级地震震源深度15 km。造成至少359人死亡，近700人受伤，数百栋房屋倒塌，10万人以上无家可归。

2.3 “一带一路”北线高铁沿线地震分布情况

“一带一路”北线以莫喀高铁为代表，由莫斯科至喀山，全长约770公里。地处相对稳定的东欧板块中心部分，属于稳定的东欧俄罗斯地带，现代地震活动性水平较低，除上个世纪七八十年代该地区核试验诱发地震以外仅2018年发生一次俄罗斯乌拉尔山区地震，震源深度10km震中位于该州卡塔夫-伊万诺夫斯克地区，距离喀山 300公里左右，地震未造成人员伤亡，但有多处公共设施受损[7]。

3 “一带一路”南、中、北三线高铁沿线水文、气象情况

3.1 “一带一路”南线水文、气象情况

雅万高铁位于东南亚区，属热带雨林气候，雅万高铁沿线属热带雨林气候，分旱、雨季；最高气温37.8℃，最低气温11.2℃，温差小；空气湿度大，一般大于70%，最高可达90%以上；年均降水量在2000 mm之上，降水量处于较高水平，瞬时降雨量大。该地区有明显的旱季和雨季，湿润季节的日降雨量约为11～17mm/d，而干旱季的日降雨量仅为3～4mm/d，湿润季节的降水量约为干旱季的4倍。研究表明，近年来，雅加达一年最高降雨量超过60mm和80mm等降雨极端指数的趋势显著增加[8-9]。因此，在雨季做好滑坡等灾害的预防至关重要。

3.2 “一带一路”中线水文、气象情况

“一带一路”中线以中巴铁路为代表，夏季最高气温46℃，冬季最低-9.4℃；大部分地区炎热而干燥、降水稀少，年降水量小于250mm，降雨季节性强，主要集中在7月和8月。该地区降雨量在空间分布上差异较大，北部喜马拉雅山脉地区多年平均降雨量可达 760mm至 1142mm。有学者研究表示,该地区地质灾害多发生在多年平均降雨量为330～530mm的半干旱半湿润区，在半干旱半湿润地区应加强灾害防护工作[10]。

3.3 “一带一路”北线水文、气象情况

北线以莫喀高铁为代表。其沿线均处于东欧平原，属高纬度、高寒地区，温和大陆性气候，最低月平均气温-6.6℃～-7.6℃，最高月平均气温 19.1℃～-19.4℃。年平均降水量为500～650mm。夏季降水量体现为雨水（经常是短时间的暴雨），秋季和春季降水量体现为细雨和雨夹雪，冬季降水量体现为雪，滑坡灾害最有可能发生在存在暴雨的夏季[11]。

4 结语

“一带一路”南、中、北三线，由于南线地处板块运动活跃的环太平洋地震带上，地震占全球地震总数的 80%[8]，地震与次生海啸频发，地震危险性较高；中线地处欧亚地震带，地震较为活跃，但由于人口与城市分布稀疏，人口密度偏低，地震危害程度较南线弱；北线除与中线相同地区的地震较为活跃，危险程度偏高以外，欧洲北部处于亚欧板块内部，地震危险性较低[5]。“一带一路”沿线降水量东南区域多，西北区域适中，中间少。各区域降水量差异大，极端降水和暴雨频发。因此，在“一带一路”的高铁建设和未来运维过程中要尤其关注南线沿线的地震灾害以及各线瞬时强降雨所带来的直接危害和次生灾害的影响。