参考来源:《中国石油报》、新华社专题报道、《天山网》《新疆日报》、中国科学院新疆生态与地理研究所研究成果、中国交建及中交三公局官方报道、国家能源局相关报道、交通运输部官方数据、《瞭望》周刊、人民日报客户端相关报道等等
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塔克拉玛干,维吾尔语里这四个字的意思是"进去出不来"。

这片沙漠面积33万平方公里,东西长约1000公里,南北宽约400公里,是中国最大的沙漠,也是世界面积第二大的流动沙漠,占新疆总面积的近20%。

年均降水量不足100毫米,蒸发量却高达3000毫米,相差将近30倍。

夏季地面温度轻松超过70摄氏度,冬季气温可以跌到零下三四十度。

沙漠里的复合沙垄高度普遍在50至70米之间,最高的超过100米,形态变幻莫测,没有任何固定参照。

流动沙丘占全部面积的80%以上,风一刮,整个沙丘就在悄悄移位。

"死亡之海"不是随便取的名字。

这片沙漠腹地,埋着古代文明最后的痕迹。

两千年前,这里曾经是古丝绸之路的核心通道,楼兰古城就在这里,精绝国的遗址就在这里,尼雅河流域发育出的绿洲,曾经养活过数以千计的人口。

但随着气候演变和水源枯竭,这些文明在公元4世纪前后相继消失,留下的只有沙丘之下的断壁残垣,和无数年没有人踏足的死寂。

1989年之前,这片沙漠对大多数人来说,除了一个凶名在外的称谓,几乎什么都不是。

没有公路,没有通信,没有任何现代基础设施。

进出完全依靠骆驼和改装越野车,绕着沙漠边缘走,一趟下来要跑两千多公里,耗时七八天。

1989年10月19日,这一切发生了改变。

那天,塔中1井在奥陶系地层中途测试,以32毫米油嘴求产,日产轻质原油576立方米、天然气34.07万立方米。

这是一口高产井,改变了所有人对这片沙漠的判断——地下有宝,而且量不小。

宝藏找到了,问题随之而来:怎么进去开采,怎么把东西运出来。

当时,要把探井作业的近万吨物资从乌鲁木齐运到沙漠腹地,要绕道南疆五地州共24个县市,单程路程超过2000公里,跑一趟要七八天时间,这个运输方式根本无法支撑大规模的油气勘探开发。

解决方案只有一个:修路,直接穿过塔克拉玛干。

这个想法被提出来的时候,全世界没有任何一个国家,曾在流动沙漠里修建过等级公路。

这件事能不能做到,没有先例,没有参照,没有教科书,没有经验可借鉴。

接下来,这件事花了超过三十年才讲完整。

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【一】那口井,逼出了一条没有先例的路

1989年4月,原中国石油天然气总公司在新疆库尔勒组建了塔里木石油勘探开发指挥部,调集全国石油战线的精兵强将,展开新一轮塔里木盆地油气大会战。

当时投身其中的石油人,来自五湖四海,据记载,第一批进驻塔中作业区的人员平均年龄只有29岁,他们在沙漠腹地的工地上写下了一句誓言:只有荒凉的沙漠,没有荒凉的人生。

1989年10月19日,塔中1井喷出高产油气流,这是塔里木盆地石油勘探历史上的战略性突破,揭开了塔克拉玛干大沙漠油气大发现的序幕。

2021年,塔中1井被中国石油集团列为首批工业文化遗产。

紧随其后,轮南2井、塔中4井也陆续发现油气,到1992年,塔里木盆地的油气勘探全面开花,轮南油田、塔中油田的格局基本形成。

此后的30多年,这片沙漠腹地陆续发现了中国第一个亿吨级海相砂岩油田哈得油田、中国最大整装气田克拉2气田,一共开发出32个大中型油气田,年油气产量当量从最初的3.39万吨增长到2023年的3353万吨,已经连续多年超过3000万吨,成为中国陆上第三大油气田。

但资源越多,运输问题越急迫。

1991年5月,塔里木沙漠石油公路工程技术研究可行性报告通过专家论证。

这是这条路的第一份官方文件,也是从构想到落地的第一步。

同年10月,项目正式列入国家"八五"重点科技攻关项目,总投资5.94亿元。

经费到位,人员集结,下一步要做的,是选线。

1992年早春,中国科学院新疆生态与地理研究所的研究员徐新文,正月十五刚过就赶赴新疆库尔勒,加入了沙漠公路选线科学勘探队。

这支队伍由沙漠学、水文学和工程专家混编,带着推土机和沙漠车,向塔克拉玛干腹地挺进。

他们手头有的资料不多——一些通过遥感卫星图和航空拍摄照片整理出来的线路走向判断,以及前人少量的地质记录。

真实的沙漠比图上的任何描述都更具压迫感。

塔克拉玛干的复合沙垄高度普遍五六十米,人带着测量工具钻进沙丘就看不见影子,翻过一个沙丘累得喘不过气,抬头还是沙丘,还是沙丘,望不到头。

沙漠车在高低起伏的沙面上行驶,车里的人左右猛烈摇晃,晕车严重的人宁可下车走路,但车外风沙极大,开口说话就是满嘴沙子。

考察队员就这样翻越一座又一座沙山,用被沙尘磨得生疼的眼睛进行测量,经过十几天的跋涉,才在航拍照片和现场勘测的基础上,基本确定了公路从轮南油田向南修筑、跨过塔里木河、由北缘肖塘直达塔中1号井区的线路方案,同时掌握了沿线的沙丘形态和风沙活动规律。

这次勘察工作同时承担着防沙方案的设计任务。

这是整个工程技术体系里最没有先例可循的部分——要在会移动的流动沙漠上修一条路,不仅要把路建起来,还要保证路建完之后不被沙子埋掉。

这个问题没有答案,只能先把路修起来,一边修一边研究。

1993年3月,轮台至民丰沙漠公路正式开工。

【二】在流动沙漠里修路,每一关都是世界级难题

这条路的技术难度,用一个对比就能说明白:1993年之前,全世界没有任何一条等级公路建在流动沙漠之中。

不是没人想过,是没人做到过。塔克拉玛干的这条路,是真正意义上无路可循的从零起步。

难关一:路基稳不住。

普通道路的路基依赖稳固的地基,但塔克拉玛干沙漠地表是松散的风积沙,含水量只有2%至3%,没有任何承载能力。

把施工机械开进去,轮子都能陷进去。

工程师们最终采用了"强基薄面"的施工工艺——利用沙漠中的风积沙直接碾压夯实形成沙基,然后在沙基上铺上一层土工布,再依次铺上戈壁料和级配砾石,路基边坡宽度设计成普通公路的一倍,靠更大的侧压力把松散沙子稳住。

具体参数是在现场反复试验中调整出来的,没有任何现成标准可以参照,每一个数据背后都是大量失败案例的积累。

难关二:根本没有水。

修路要洒水压实路面,要搅拌沥青混凝土,要保障施工人员的饮用,每一项都离不开大量淡水。

而塔克拉玛干是极端干旱地区,地表水几乎不存在。

地下水是有的,但盐分含量极高,矿化度接近每升5克,这种水不仅不能饮用,用来铺路都会影响质量,连洒水降尘的标准都达不到。

整个施工期间,淡水要从外部用专用车辆运进来,后勤保障线拉得极长。

遇上沙尘暴,保障车辆进不来,工地就只能干等,直到天气好转。

难关三:极端高温窗口太窄。

施工区域夏天沙面温度超过70摄氏度,地表的流沙滚烫到能把生鸡蛋烤熟。

沥青摊铺的质量对温度极为敏感——温度过高,沥青软化、空隙增大,压实效果差;温度过低,沥青变硬,摊铺和碾压都困难。

这意味着沥青施工的有效时间窗口非常有限。

工人要在太阳升起之前就开始干,到正午最热的时段停工,傍晚稍微凉快后再继续,三班轮换,昼夜作业。

就这样见缝插针,每天的有效施工时间比一般工地少得多。

难关四:沙尘暴随时出现。

塔克拉玛干全年风沙日超过全年天数的三分之一,沙尘暴来袭时能见度可以瞬间降到不足5米,所有施工机械必须立刻停工,所有人员撤到安全区域。

沙尘会堵塞发动机进气口,损坏各类设备,破坏已经铺好的路面,还会把刚刚整理好的路基重新填满沙子。

每次沙尘暴过后,都要重新检查设备、清理路面、修复受损部位,然后从头再来。

整个施工计划表上,这一项不得不预留大量余量,因为没有人知道沙尘暴会在什么时候来,会持续多久。

难关五:防沙体系的设计和建设。

公路主体施工完成,防沙工作才刚刚开始。

施工期间,工程人员沿公路两侧铺设了芦苇草方格和高立式芦苇栅栏作为机械防沙措施。

草方格的原理是把地面变粗糙,降低近地面风速,减缓流沙前移速度。

一个标准的草方格是1米见方,芦苇从中间嵌入沙中,两端翘起,露出地面高度约20至25厘米。

芦苇栅栏的高度、间距和方向,要根据当地的主风向、季节性风向变化和沙丘移动规律来设计,不能照搬固定参数,完全靠现场测量和长期经验判断。

1993年3月开工,经过两年半施工,1995年9月30日,轮台至民丰沙漠公路全线贯通,全长566公里,其中流动沙漠路段466公里,成为世界上贯穿流动沙漠最长的等级公路,创下了吉尼斯世界纪录。

这条路通车之后,民丰县到乌鲁木齐的行车里程缩短了1000多公里,运输成本大幅下降,塔里木油田的油气勘探开发从此有了通往腹地的物资大通道。

但通车只解决了修路的问题,一个更难的问题马上出现了。

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【三】路通了,沙子还在移动

1995年,轮台至民丰公路通车,国际土木工程界开始注意到这条路。

反应大体分两类:一是技术层面的惊讶,二是实用层面的怀疑。

惊讶,是因为在流动沙漠里把路建起来确实是一次突破,超出了大多数人的预期;怀疑,是因为这条路能撑多久。

流动沙漠的核心问题不是修路,而是护路。

沙丘每年都在移动,少则几米,多则几十米,今天压实的路基,明年可能就被前移的沙丘侵蚀;今天铺好的路面,下一个风季可能就积满了沙。

国际上没有先例,没有人知道这条路的实际寿命。

事实证明,这种怀疑有道理。

公路沿线铺设的芦苇草方格和栅栏承担着防沙任务,但芦苇材料在沙漠的极端干燥环境中会逐渐降解腐朽,有效防沙年限只有几年,过了有效期就会失去功能,流沙重新开始侵蚀路基,公路积沙持续加重,养护费用年年攀升,处理越来越困难。

机械防沙的方式治标不治本,从长远看根本撑不住。

要从根本上解决这个问题,只有一条路:用生物防沙代替机械防沙,在公路两侧建立活的植被屏障,让树和植物来代替芦苇挡住沙子。

但这里是塔克拉玛干。

地下水盐分极高,矿化度接近每升5克,全球绝大多数植物无法在这种条件下存活。

年降水量不足100毫米,蒸发量却高达3000毫米,地表几乎没有可以维持植物长期生存的水分供给。

沙漠里的自然植物覆盖率不足1%,能在这里活下去的植物,是真正意义上的顽强物种。

能不能找到这样的物种,能不能让它们在这片沙漠里长起来,能不能组成一道有效的生物防护屏障,没有人知道答案。

中国科学院新疆生态与地理研究所从1994年开始系统性科技攻关。

研究人员先后对西北地区173种耐干旱耐盐碱植物进行筛选试验,建立苗木引种基地,一批批地引进、种植、观察、记录,跟踪每一个物种在塔克拉玛干条件下的存活率、生长速度和固沙效果。

失败是常态。

头天种下去的苗,第二天可能就被风沙打死;好不容易长出了幼苗,一场沙尘暴过后,地里光秃秃什么都不剩,重头开始。

在这种极端环境里,植物学上普通的灌溉量、施肥量、种植密度全都不适用,一切都要从头摸索,每个参数都是用大量失败换来的。

这样的工作干了将近十年,才从173种植物里筛选出88种能够在塔克拉玛干条件下存活的物种,并最终确定了柽柳(红柳)、梭梭、沙拐枣作为核心防沙树种。

1999年完成6.3公里生物防沙试验工程;2001年7月,在公路沿线北端的肖塘路段建成30.8公里防护林生态示范工程,造林面积191.3公顷,种植近200万株苗木,为全线绿化奠定了基础。

2003年8月,塔里木沙漠公路防护林生态工程正式开工,这场历时将近十年的技术准备,终于到了落地实施的时候。

【四】从一个草方格,到围住整片沙漠的3046公里绿色防线

2003年8月到2006年4月,历时两年八个月,一条全长436公里、总宽度72至78米的防护林带在沙漠公路两侧全线建成。

数字说明规模:总面积4.8万亩,种植苗木2080万株,以红柳、沙拐枣、梭梭为主,采用滴水灌溉技术,从沿线地下咸水中抽水浇灌,每约2公里设立一个浇灌增压站,沿线布设109座水井房,每隔4公里一座,每座水井房长期驻守至少一名养护工,总投资2.2亿元人民币。

2008年7月,这个工程被授予国家环境友好工程奖,这是中国环境保护领域的政府最高奖。

如今,4.7万亩防护林的植被平均高度已超过2米,百余种鸟类在这条绿色通道上迁徙和栖息,生物多样性远超设计预期,防护林每年可吸收二氧化碳约2万吨。

这条防护林带建成,标志着人类在流动沙漠里实现了生物固沙的技术突破,技术体系随之开始被更广泛地应用。

2005年6月,第二条沙漠公路——阿和公路开工,起于阿克苏地区阿拉尔市,终于和田市,全长424公里,其中沙漠路段407公里,总投资7.9亿元,2007年11月建成通车。

从阿克苏到和田行车时间缩短了一半。

2017年10月,第三条沙漠公路——尉犁至且末公路开工。

这条路全长334公里,由中国交建投资建设、中交三公局承建,项目概算总额17.54亿元。

尉且公路位于塔克拉玛干沙漠东部腹地,是三条公路里施工条件最恶劣的一条。

项目总工程师井文云在接受采访时说,这条路途经区域高大的沙山达30多座,全线共需挖平32处高大沙山,填平28处丘间洼地,施工地处无水、无电、无信号、无便道、无人烟的五无地带。

其中最高的一座沙山接近百米,相当于30层楼高,绵延约两公里,仅这座沙山的挖方量就达到150万立方米,占整个工程挖方量的八分之一。

项目经理王云飞主持的团队,针对这座百米沙山专门进行了10余次论证和"头脑风暴",最终确定了"三层推法+皮带机传输"的施工方案:

沙丘顶层采用横推,中层采用斜推,下层采用纵推,最大程度减少推运距离,提高工效;借鉴煤矿运输方式,在沙丘底部设置输送带,延伸至500米外的填方区或弃土场,实现24小时不间断输沙,推土机只需把沙子卸到输送带上就能立刻掉头继续推沙,不用等待。

即便如此,40多台大功率履带式推土机整整推了150天,才彻底把这座最高的沙山削平。

整个项目挖填方总量高达2500万方,相当于2.5个西湖的蓄水量。

从2017年10月到2020年9月,项目团队用两年多的时间,在沙漠中推出了一条300多公里的平整沙基,为后续路面铺设奠定了基础。

2023年12月,第四条沙漠公路——图木舒克市至昆玉市图昆公路通车,塔克拉玛干沙漠里南北走向的穿越公路增至四条。

截至目前,新疆在塔克拉玛干建成的沙漠公路总里程已超过1770公里,四条公路纵横交错,将原本被沙漠隔断的南北两侧连接起来,"死亡之海"里公路已经连成网络。

但公路网的建设,还只是这片沙漠故事的一条主线。

另一条更宏大的主线,已经悄悄推进了四十多年……