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南疆行(一)——记一测中心GNSS监测队新疆、西藏测量纪实
发布源:中国地震局第一监测中心 发布时间:2017-10-13 09:02:48
        2017年9月21日,一测中心新疆GNSS观测小组一行六人自天津出发,途经河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆,行程约4000公里,于9月28日到达新疆且末县城。
        一、任务概况
        本工作依托“青藏高原北部边界阿尔金-海原断裂带变形特征及其机制研究”中的部分工作内容,计划在青青藏高原部区域完成17个GNSS区域站观测任务,其中,新疆测区15个,西藏测区2个。2017年12月31日之前完全部野外工作。


        新疆测区15个测点从海拔1150米逐渐上升到5000米左右,4000米以上测点8个,3000m-4000m测点3个,1000m-3000m测点4个;西藏测区2个测点均位于海拔5000m以上,南部点位于新疆及西藏交界处的无人区。根据地质所要求,2017年9月将开始GPS野外观测工作,观测完毕上交全部资料。本次任务测点全部位于高原地带,作业困难程度和风险较高。
        二、测区概况
        1 测区独特的自然环境
        1.1空气稀薄、气压低,氧气含量低
        海平面在零摄氏度气温条件下空气的密度为1292克/每立方米,标准气压是1013.2毫克(平原地区与海平面相当),而位于西藏高原的拉萨市(海拔3658米),空气密度是每立方米810克,年平均气压652毫克,分别是平原地区的62.64%和64.35%,比平原地区少或低三分之一。平原地区氧气比较充足,每立方米空气中含氧气250~260克,西藏高原每立方米空气中只含氧气150~170克。因此,在测区作业时缺氧对作业人员的影响较大。
        1.2干季和雨季分明,多夜雨
        新疆、西藏各地降水的季节分配不均,干季和雨季的分界非常明显。每年十月至翌年四月,西藏高原上空为西风急流,地面为冷高压控制,干旱多大风,低温少雨雪,降水量仅占全年降水量的10-20%,被称为干(旱)季或风季。五月至九月,高原近地面层为热低压控制,西南季风登上高原。在它的支配下,西藏各地雨量非常集中,一般都占全年降水量的90%左右。此次野外作业主要在雨季,因此小组在藏区作业时应及时关注天气变化情况,防备雷暴和洪水等突发状况,将帐篷搭在测点周围地势相对较高的地方,且不能太过突兀,以防雷击。
        1.3藏北地区特殊气候条件
        藏北地区属二类风区,年平均风速在每秒3.2米以上,大风频率高达8级以上,年大风日数在149天左右。年平均气温0℃,日平均温度变化幅度极大,真正是“晚穿棉袄,午穿纱”。狮泉河镇冬季终年低温严寒,年平均气温不足零度,冬季极端最低气温零下41度,夏季极端最高气温21度,昼夜温差相当大,年温差小。大风天气,不利于帐篷搭建,应选在避风处或使用车辆遮挡,防止帐篷被大风刮跑。
        1.4西藏地区冻土特点
        青藏高原冻土是在指零摄氏度以下含有冰的各种岩石和土壤的总称。一般可分为短时冻土(数小时、数日以至半月时间尺度)、季节冻土(半月至数月时间尺度)以及多年冻土(数年至数万年以上)。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征,在冻土区施工或行车就面临融沉的危险。藏北无人区内分布着大面积的冻土区,且8、9月份天气相对较暖,早晚冻土处于冻胀状态,便于车辆和人行驶通过,午间气温较高时,短时冻土和季节冻土逐渐消融,极容易出现陷车事故,因此应结合行车地区的实际情况,挑选合适时机驾驶车辆通过冻土区,减少陷车次数,保证人员和车辆的安全。
        考虑该任务主要作业区和西藏阿里地区地理条件较为类似,通过搜集历史气象资料,我们统计了近几年来西藏阿里地区的温度变化情况,其中最高气温变化如图3所示,最低气温变化如图4所示。从统计结果可以看到,阿里地区在8-9月份时最高温约20度,最低气温约0度。


       2 测区独特的民族宗教情况
        测区分布在新疆、西藏两个民族自治区内,主要以维吾尔族和藏族为主。作业人员须尊重当地少数民族的生活和宗教信仰,避免与当地居民发生冲突。
        维吾尔族和藏族分别是信奉伊斯兰教和佛教的民族,因此进藏作业要注意尊重民族的风俗习惯及禁忌,以免引起不必要的误会。
        三、工作纪实
        此次出测时间紧、任务重,全部17个测站有10个海拔在4000m以上,7个测站在5000m左右。本次任务安排由曾经参与西藏及新疆工作多次、具有丰富高原作业经验的同志带领一批年轻的技术人员执行。对这些年轻的技术人员来说,在艰苦的环境中可以锻炼他们的意志、陶冶情操,对在艰苦作业环境下监测人员不畏艰辛、勇于挑战、顽强拼搏、乐观向上的敬业精神,将是一种宝贵的记录。


        2017年9月21日,队伍从津出发,在行程中,全体队员团结一致,齐心协力,考虑到要在短时间内从海拔1150m迅速上升到5000m,因此观测队伍特意绕行格尔木,并于9月25日到达海拔4100米的西大滩进行高原适应。在西大滩适应期间,队员们都不同程度地出现了高原反应症状,这时候参加过藏北无人区监测的队员就传授一些缓解不适症状的方法,大家相互鼓励、相互帮助,一起克服各种困难,顺利度过了高原反应的过渡期。
        2017年9月28日下午,一测中心新疆GNSS观测小组历时八天到达且末县城,正式开展新疆且末至藏北无人区胜利湖GNSS剖面观测任务。此次任务包括17个测站的保存完好程度检查、观测及6个测站补建、新建和观测工作。剖面直线距离近350公里,海拔落差较大。
        9月29日,观测小组两辆车兵分两路,一路到且末县森林派出所办理出入野生动物保护区相关手续证明,一路检查AT12和AT16两个测站保存情况,后发现AT12测站保存完好,AT16测站遭到破坏。


        9月30日至10月6日完成第一阶段观测任务,包括AT12-15四个测站的观测和AT16测站的重建工作。其中,AT16测站的重建,严格按照要求选址、挖坑,选购沙子、水泥、钢筋等相关建站材料,队员六个人从早上九点一直忙到晚上十点半才完成该站建设;AT12测站架设在戈壁滩上,此时正值秋季,风沙和昼夜温差较大,为了防止对仪器的损坏,队员特意买了棉被和塑料薄膜包裹仪器;AT12测站后道路为沙漠公路和山间小路,稍有不慎便危险重重,AT15测站位于海拔3000米的高山上,垂直落差较大,没有上山道路,爬上一趟异常辛苦,该点虽然距离且末县城直线距离约70公里,但一趟往返要7个小时以上。


        10月7日,观测队员完成第一阶段观测工作和且末县林业局、公安局、派出所和相关乡村手续办理事宜及进入无人区准备工作,正式进入无人区。


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