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    川藏鐵路航電項目故事
    [ 發布時間:2022-07-21 ]   [ 信息來源: 核工業航測遙感中心 ]  [ 字號: ]

      2020年11月8日,川藏鐵路(雅安至林芝段)按期順利開工。習近平總書記對川藏鐵路開工建設作出重要指示,指出建設川藏鐵路是貫徹落實新時代黨的治藏方略的一項重大舉措,對維護國家統一、促進民族團結、鞏固邊疆穩定,對推動西部地區特別是川藏兩省區經濟社會發展,具有十分重要的意義。


      回望川藏鐵路的歷史,其建設構想跨越了百年時空,從清末趙爾豐提出修建川藏鐵路,到孫中山先生“川藏鐵路事關中國國家安危存亡”,將建設川藏鐵路寫入建國方略,并劃出拉薩至成都鐵路的大體走向。如今,川藏鐵路“最難段”——雅安至林芝段的獲批建設,意味著幾代人夢寐以求的夙愿即將成為現實。遙望川藏鐵路建設歷程的燦燦長河,自新中國成立以來,從最初的探索設想到最終的規劃建設,歷代中央領導集體對川藏鐵路的規劃進行了艱苦卓絕的努力和不懈探索。


    川藏鐵路,是夢想,是希望,更是奇跡


      常言道,“蜀道難,難于上青天”。 川藏鐵路所經雅安至林芝段更是川藏鐵路的難中之難、險中之險,重中之重,其建設難度之大堪稱世界之最,這塊西南邊陲在漫長的歲月里被形容為“只有藏地雄鷹才能飛過的地方”。


      “川藏鐵路面臨四大世界級挑戰:顯著的地形高差、強烈的板塊活動、頻發的山地災害、脆弱的生態環境。”長期致力于中國鐵路建設工作的全國政協委員、中國鐵路工程集團有限公司原黨委書記李長進曾這樣評價。


      作為雪域高原的第二條“天路”,川藏鐵路東起成都、西止拉薩,依次經過四川盆地、川西高山峽谷區、川西高原山區、藏東南橫斷山區、藏南谷地區五個地貌單元,先后經過大渡河、雅礱江、金沙江、瀾滄江、怒江、易貢藏布江、雅魯藏布江等大江大河,總體地勢北高南低,西高東低。全線地形切割非常劇烈,平均海拔3800m,相對高差4000-6000m,線路橋隧比93.94%。大部分鐵路線經過地段為高寒缺氧的無人區,長年冰雪覆蓋區,活動斷裂、地熱等嚴峻、復雜地貌地質條件隨處可見。區內空氣稀薄,高寒低壓缺氧,可作業時間極少,給現場前期勘查帶來極大困難, 一半以上的地段物探人員無法到達,如果采用常規的地面勘探方法將會出現大量隧道段落物探資料空白的困境。而且,施工現場會出現破壞生態無法滿足綠色施工需求等問題。


    野外現場地形照片


    主動擔當,給夢想插上翅膀,讓奇跡變成現實


      為了解決國家重大工程川藏鐵路選線的工程地質難題,核工業航測遙感中心在中核集團、中國鈾業的領導和支持下,向國家鐵路有限公司、鐵一院、鐵二院主動請纓,積極向領導、專家匯報了航測遙感中心在航空電磁測量方面的實踐經驗、取得的成果,提出在川藏鐵路工程勘察中應用的可行性和可靠性,并在國家鐵路有限公司組織的專家論證會上進行了多次反復答疑,最終獲得領導、專家的一致認可:川藏鐵路前期選線勘察方法選擇速度快、成本低、通行性好、可適用于地表條件復雜的航空電磁技術,是擺脫目前無法進行地面物探、出現大量段落資料空白困境的最佳選擇。鐵一院、鐵二院直接將超億元的川藏鐵路航空電磁測量選線項目委托給航測遙感中心。


      核工業航測遙感中心隸屬中國核工業集團有限公司,是以鈾資源勘查及相關技術研究為主的多專業綜合性科技事業單位。擁有國際上最先進的航空電磁測量技術,是目前國內唯一一家開展高精度、大深度、規?;娇针姶欧辈焐a的單位。


      航空電磁技術的引進之路并不是一帆風順。


      2007年內蒙古自治區開展全自治區范圍內的航空磁、放、電綜合物探工作站測量,航測遙感中心由于缺少航空電磁測量技術和設備,被擋在了門外。航測遙感中心總工程師李懷淵當時作為中心的一名技術專家、地質科技處的處長,內心深處受到了強烈的刺激和傷害,“下定決心要把航空電磁技術在中心做起來,更要做好。”經過查閱大量國內外關于航空電磁測量的資料,深入細致的了解航空電磁測量國內外的儀器設備、技術現狀,持續跟蹤調研國際航空電磁測量技術的發展。2012年終于同當時具有國際一流航空電磁測量技術設備的加拿大GEOTECH公司簽訂了合作框架協議,開展技術交流,尋求合作機會。同年的中國國際礦業大會上雙方合作租賃展臺參加了展出,時任中國核工業地質局副局長王成到展臺參觀,饒有興趣的詢問了航空電磁測量技術的引進試驗情況,當他得知雖然該項技術成熟、先進,可由于缺乏資金支持在國內還沒有開展試驗時,誠懇的表示給予資金支持,要求先把試驗工作做起來。2013年中國核工業地質局下達了“航空瞬變電磁法測量試驗”任務, 同年7月首次在新疆黃土坡已知的銅鋅礦床上開展了方法試驗,取得了良好的試驗效果。


      自此,航空電磁測量方法在開始在航測遙感中心落地生根。


      幾年時間里,以李懷淵同志為技術帶頭人的國內領先、專業、高水平的航空電磁法測量隊伍,先后承攬了新疆東天山、青海五龍溝、內蒙古翁牛特旗、黑龍江塔源等18個航空電磁測量項目,共完成航空電磁測量測線4.3萬千米,選編航電異常2000多個,已查證48個,發現金、鉛、鋅、銅、鎳、鐵、石墨等礦點18個,3個已發展成為礦床。為中心創產值約1億元。2015年春節期間,克服了高原缺氧、地形復雜、氣流變化大、冬季嚴寒等不利因素,完成全球4500m以上高海拔地區航空電磁法測量首飛,填補了國內該領域的空白,為高海拔地區的航空物探測量積累了豐富經驗,攻克了高海拔復雜條件區域航空電磁數據采集、礦致航電異常篩選等多項關鍵技術難關,“高原航測第一飛”圓滿成功,建立了我國航空電磁測量技術體系和規范標準,為將該項技術應用于川藏鐵路工程勘察奠定了堅實基礎。


    精心組織、合理施工、堅持創新,超預期完成勘察任務


      本次航空電磁測量首次使用在高海拔的鐵路工程勘察領域,不僅在中國是首創,在世界范圍內也是第一次,項目工作任務繁重而艱巨,不可預見的困難眾多。


      為取得好的測量成果,航測遙感中心抽調經驗豐富、技術過硬的技術人員組成項目組,進行了嚴密的項目論證和設計,在野外施工、數據處理及成果資料等方面進行了周密布置。從2018年10月中旬開始,在不到2個月時間內,迅速組織成立項目組,申辦空域批文,集結當前國際上最先進的4套航空電磁測量系統,快速完成了儀器設備、飛機的調運等準備工作,及時開始了測量飛行。2018年12月21日,利用航空電磁技術在高海拔艱險山區開展鐵路隧道工程勘察的重大任務正式拉開帷幕。


    川藏鐵路航空電磁測量首飛儀式


      開展正式測量前,為了驗證方法效果,專門在折多山、色季拉山地段開展了試驗測量。2019年1月30日,兩個地段的試驗成果通過了國家鐵路有限公司組織的院士專家組的專項審查,專家評審認為,航空電磁資料基本滿足了長大深埋隧道的勘探要求,適合于物探人員無法攀越的高寒艱險山區隧道探測,是工程勘探方法的突破和創新,試驗形成的勘查技術方案可在川藏線高寒艱險山區推廣使用。隨后,在川藏鐵路雅安至林芝段全面鋪開。為了加快施工進度,同時投入四架直升飛機按照試驗選定的方案同時開展航空電磁測量任務。


    航空電磁測量起飛準備開始測量照片


      為了克服鐵路隧道工程勘察中航空電磁資料的邊界效應,從而滿足航空電磁資料三維反演對探測深度的基本要求,經過不斷試驗、總結,創新性地提出了隧道勘察測線布置方案,以隧道軸線為中心分別向其兩側以不等間距對稱布置測線,在硬質巖區布置9條測線、軟質區布置11條測線。為了解決隧道洞深在幾米至1500m不等,達到深埋隧道洞深探測要求,保證隧道不同深度資料的完整性,淺層資料和中深層資料兼顧,首次提出了以航空瞬變電磁反演為初始模型,主攻淺部,再以淺部初始模型為約束條件,進行航空大地電磁三維反演,從而提高深部反演數據的可靠性,將聯合反演技術及成果作為最終資料解釋的基本依據。在鐵路隧道工程野外數據采集時,由于航空物探機載平臺(直升機)的特殊性,必須沿直線飛行,數據采集必須根據鐵路隧道線路實際走向分段、面積性測量,獲得的測線航空電磁資料并未真實反映隧道中線的實際航空電磁資料,如何根據已獲得航空電磁資料提取隧道中線的資料成為急需解決的一個技術難題。針對鐵路隧道實際情況,對實測數據網格化計算獲得三維體元數據,利用測量資料提取隧道中線坐標海拔并進行深度賦值,生成隧道中線帶海拔坐標系統,從而提取隧道中線航空物探數據信息,得到隧道中線航空物探斷面圖,大大提高了隧道測量精度。

    “你知道西藏的天有多藍嗎?”


      由于項目工期緊,項目組所有人員均放棄元旦和春節與親人團圓機會,舍小家顧大家,堅守在野外生產一線。工作期間多次頂風冒雪轉場,翻越了彎急、坡陡、飛石多的覺巴山和海拔5130m的東達山埡口,途經著名險段“72道拐”,多次翻越5000m雪山。施工期間,風雪肆虐、低溫嚴寒,加之海拔高,施工條件極其惡劣,物資運輸和人員健康保障十分困難,多數技術人員體力嚴重不足。在這樣的環境下開展測量任務,是一項突破生命禁區、挑戰生存極限的工作。項目組成員自力更生、艱苦奮斗、勇于攀登,詮釋和續寫了核工業人事業高于一切、責任重于一切、嚴細融入一切、進取成就一切的核工業精神。


      在康定,如藍絲絨般的藍天美的讓人陶醉,但因康定本身地形原因導致其風大,加之1月的康定多雨雪,而航空物探飛行對于天氣的要求極為嚴格,工作進度似乎不那么的理想。這樣的天氣,似乎澆不涼核工業人的工作熱情,為了能完成好本次航空電磁法測量工作,項目負責人王志宏帶領項目組成員披荊斬棘,不斷摸索,親力親為,拼在第一線。無論是野外踏勘還是人員儀器設備進場、數據采集、數據質量分析控制以及成果報告編寫他都一手主抓。每天早上六點天蒙蒙亮,他就第一個起床查看天氣情況,判斷適不適合飛行測量。其他人員也每天天不亮就已進入工作現場,開展班前會議,各自有條不紊地開展自己的工作,在確保生產安全的前提下堅守質量安全。鐵路工程施工緊張,往往要求當天提交成果報告,在完成一天忙碌的野外數據采集工作后,經常晚上秉燭伏案,撰寫工作報告,有時當天的飛行測線多,就編寫報告到深夜。日復一日,兢兢業業。“他是一個沒啥樂趣的人,每天晚上回去寫完報告后,不是看書就是網上聽課學習”,項目組一位同事這樣評價王志宏。在工作之余,他總是不斷學習專業知識,提高自己的業務能力。“這一塊我還弄不清楚,回頭我找個文獻看看”,當遇到專業技術問題時,他總能在給你找到解決方案。他既是項目負責人,也是項目組成員的技術指導老師,更是青年人的榜樣。


      駐扎在波密縣魯朗鎮的駱燕同志出現高原反應導致呼吸困難,臉色蒼白,身體出現極度不適,甚至連走路都需要他人攙扶,但擔當數據處理重任的她沒有絲毫退縮,休息兩天后,就投入到自己的工作崗位之中。同樣負責數據處理工作的彭莉紅、程莎莎和朱琳同志也一直堅守崗位,決心要保質保量地完成任務。


    項目組野外照片


      航電項目的一個停機點位于邦達機場附近,這是世界上離市區最遠、氣候最惡劣的、海拔為4300m的機場。機場附近每家每戶屋里都插著國旗,有的山坡還用紅色顏料涂寫著“我愛中國共產黨”。時任航空物探勘查院院長的江民忠同志,回憶起野外經歷總是長舒一口氣,“在邦達機場駐扎了兩個星期了,晚上一個整覺都睡不了,連呼吸都得用盡全力了”,江民忠不僅要檢查項目進展確保項目質量,也要保證項目組成員的安全,時刻都要提醒野外存在的危險有害因素:自然災害、物體打擊、交通事故、火災等。許是因高原反應,又或是紫外線太強,眼睛就像是受了委屈般睜不開并淚流不止,江民忠同志總是帶著紅血絲的雙眼、發紫的嘴唇、緊皺的眉頭,“項目甲方就有成員因嚴重的高原反應被送下山去就再也沒上來,我們一定要時刻關注自己的身體狀況”。


      駐扎在同卡的陳偉被曬得黝黑的臉上透著兩片高原紅,身形似乎消瘦但卻精干了許多,“參加這個項目怎么一下蒼老了10歲一般”,總有同事這樣調侃。當時參加工作才兩年的陳偉,工作時間不長,但工作積極主動,任勞任怨。他總是凌晨四點多悄悄起床,踏著夜色往機場趕,一去一回路上基本就是一整天,但他沒有絲毫怨言,為了準時接外方技術人員進場并備案,數不清色季拉山他來來回回去了多少趟,只知道身邊的外籍專家換了一撥又一撥。早出晚歸是他野外日常工作的寫照,有句話他常掛在嘴邊,“既然任務交給了我們,我們就要盡力去做,做就要全力做好。”


    項目組野外照片


      野外苦不苦?沒有去實地體驗過的人永遠都體會不到。但是項目組的同事們那一張張黝黑的面孔,總是樂呵呵“想象著川藏鐵路建成后的樣子,想象著當我們乘坐川藏鐵路的火車時,會不會驕傲的向身邊的人講到:這里有我曾經揮灑的汗水。想象我們的后代會永遠以我們為驕傲”。“四個一切”的核工業精神時刻支撐著核工業人、航測人勇敢前行!


      2019年2月-5月上旬,經過近四個多月的艱苦奮戰,項目組所有人員發揚核工業人特別能吃苦、特別能戰斗、特別能奉獻的精神,攻堅克難,在后勤保障困難、高寒缺氧、氣候環境惡劣的條件下,順利完成了全部34個隧道超過2萬測線千米的航空電磁測量任務,首次獲得了一套完整的高精度航空電磁數據,為鐵路隧道工程勘察提供了基礎地球物理資料。采用先進處理方法和解釋手段,提供了隧道區二維、三維反演電阻率和反演磁化率參數,可以從不同方向、不同角度探測隧道沿線不良地質體發育情況。推斷解釋了隧道沿線地層、構造、不良地質及圍巖級別,解釋成果得到了后期不同物探方法對比和鉆探驗證。項目成果獲得鐵一院、鐵二院的高度評價,“核工業航測隊伍為川藏鐵路選線初設勘察做出了突出貢獻!”項目組的辛苦換來了中國鐵路總公司總工程師鄭健的高度認可。


      經國內專家評審認為:航空電磁探測技術可以作為線狀工程勘察的有效方法,測量成果效果顯著,為川藏鐵路線路方案比選和工程勘察提供了翔實的資料,后序鉆探驗證也證明了航空電磁法測量資料成果的可靠性,其成果為選線方案比對和隧道設計提供了重要基礎資料,解決了工程初設的燃眉之急,大大加快了工程進度,節約了成本,降低了勘察風險。項目填補了高海拔、復雜地理條件下線狀工程勘察的技術方法空白,高海拔艱險山區隧道工程勘察測量方法技術達到國際領先水平。


    結語


      千秋偉業,百年恰是風華正茂。我們非常有幸身處這個偉大的時代,非常有幸參與這項偉大的工程。航測遙感中心在習近平新時代中國特色社會主義思想的指導下,在新時代核工業精神的激勵下,艱苦奮斗、勇于擔當,主動承擔國家重大工程建設任務;堅持科技創新,將航空電磁探測技術首次應用到高海拔艱險山區的鐵路工程勘察中,發揮了科技創新的關鍵作用。航測人以一份“越是艱難越向前”的責任與擔當,在自己的領域譜寫著為國開路的壯麗人生,為中國的區域互通添上濃墨重彩的一筆。


      川藏鐵路選線航空電磁法探測項目的順利完成,不僅開創了利用航空電磁探測技術在高海拔艱險山區開展鐵路隧道工程勘察先河,也為控制工程投資概算、可研文件報送黨中央國務院及2020年9月26日川藏鐵路開工建設做出了突出貢獻。天地之大,黎元為先。隨著未來川藏鐵路全線建成通車,會在世界屋脊上再開辟一條經濟、快速、大動能、全天候的運輸大通道,打破既有空間格局,縮短時空距離,密切川藏兩地的經濟互動和人文交流,加快川藏兩地開放開發,必將極大激勵川藏兩地各族群眾融入國家發展大局,共同協奏出一曲團結一心、共同奮進的華美樂章。


      國之建設,任重道遠。未來,航測遙感中心將主動作為,為“十四五”規劃落地和國家經濟建設、安全保障貢獻應有的力量。

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