京沪高铁徐沪段防洪管理实践与智能优化策略研究

一、引言

京沪高铁是我国重要的铁路交通干线，管内徐州东站至虹桥站段是国家交通主动脉的关键区段，该区段连接了多个经济发达城市，客流量大，运输任务繁重，其防洪安全直接关系到长三角地区的运输命脉。同时此路段所处区域气候复杂，降水集中，且沿线河网密布，洪水灾害对高铁运行安全构成了严重威胁。因此，深入研究该路段的防洪问题，采取有效的防洪措施，对于保障高铁的安全运营和人民生命财产安全具有重要意义。

二、地理与水文特征

（一）地形地貌

徐州东站至虹桥站段地形较为复杂，徐州地区多为平原，但局部有低矮丘陵，而江苏南部及地区地势平坦，河网密集。部分路段临近河流、湖泊，如长江、淮河等水系，洪水期水位上涨可能对铁路路基、桥梁等设施造成威胁。

（二）气候与降水

该区域属于亚热带季风气候向温带季风气候过渡地带，降水充沛且季节分布不均，夏季降水集中，多暴雨天气。据气象资料统计，每年 6-9 月为降水高峰期，期间暴雨频次较高，容易引发洪水灾害。

（三）水文特征

沿线河流众多，河流水位受降水影响明显，洪水涨落迅速。部分河流河道弯曲，行洪能力有限，洪水期易出现水位壅高现象，对临近高铁线路产生冲刷、浸泡等危害。

三、研究背景与工程特征分析

（一）抗洪设备特性分析

京沪高铁徐沪段 K691+895-K1320+954 ,设备管辖长度 629.059 公里，占全线长度的 48% ，途经长江下游冲积平原与江南丘陵过渡带，年均降雨量 1200-1400mm ，6-9 月汛期强降雨占比超 45% 。线路穿越长江（大胜关大桥）、淮河等流域，沿线分布 17 处路堑、9 座隧道及 53 座跨河桥梁，其中 路堑、 K1079+409 过水涵等区段因地形低洼、排水不畅，历年防洪风险较高。

（二）防洪检查实证数据支撑

对长大路堑、特殊结构桥梁、通航桥、隧道出入口重点区段，采用"徒步检查+无人机巡查"技术开展隐患排查，发现典型问题包括：

1.防排水系统：k1045+200 路堑天沟基础掏空（掏空深度 ）、K1079+409 过水涵倒灌和方桥路立交泄水管破损等防洪设备隐患。

2.边坡防护：锁石隧道护坡杂灌覆盖率超 30% ，西村隧道护坡存在3处细微裂缝（宽度 0.2-0.5mm）；

四、防洪管理现存问题与实践矛盾解析

（一）应急保障体系的"重硬件轻智能"困境

1.物资管理粗放化

镇江南工区（k1090）虽按标准储备编织袋 2000 条、碎石 50m³ ，但未接入铁路物资管理信息系统（RMIS），无法实现库存动态预警；徐州东车间 1 台应急发电机存在启动故障，与《高铁应急处置规范》要求的"月检合格率 100%^′ "存在差距。

（二）防排水系统的"分段治理"局限性

1.设施老化与衔接缺失

方桥路铁跨公立交排水管采用 Φ100mm 塑料管，服役时间较长，加之维护不及时，导致脱落； 天沟与地方管网排水系统不衔接，雨季形成"倒灌-冲刷"恶性循环，2024 年曾因排水不畅导致天沟下部基础局部掏空。

五、基于工程实践的防洪优化策略与技术实施

（一）智能监测预警体系的三维构建

1.硬件升级的精准部署

（1）边坡监测：在 等长大路堑和隧道口高危路堑处安装光纤光栅位移传感器（采样频率 10Hz ，精度 0.1mm ），同步布设土壤含水率传感器（量程 0-100% ，精度 ±3% ）。

（2）桥梁防护：对大胜关长江大桥、淮河特大桥、丹昆特大桥等重要江河通航河流加装流速、流量等水流信息监测设备，根据监测情况，合理设置阈值，实现自动触发预警，指导应急处置。

（二）防排水系统的流域化治理工程

1.关键区段处置方案

（1） K1079+409 过水涵：加强泵房设备设施检查维护，确保具备正常的抽排水功能，增设视频监控和水位传感器，实现水位实时监测，并与地方河道管理部门共建联合调度平台，实现铁路排水与城市防洪管网的水位协同调控。

（2） 路堑：采用"微型钢管桩（间距 1.5m×1.5m ，桩长 6m）+钢筋混凝土护面（厚度 20cm ）"加固边坡，天沟截面扩大至 1. 0m×0 .8m，沟底加固并铺设防渗膜，吊沟设置消能台阶，吊沟底部设置消能池，采用疏堵结合的方式，确保设备稳固，水流畅通。

2.防排水系统综合探究

提出高速铁路防排水设施体系化管理要求，高速铁路防排水设施必须实现"天沟-侧沟-市政管网"三级联通，接口处设置止回阀。

（三）边坡防护的生态化与智能化融合

1.复合防护技术应用

在隧道出入口等区段推广"混凝土格构 + 藤蔓植物"防护工艺，格构梁采用 C35 混凝土，间距 2.5m×2 .5m，内嵌 Φ8mm 钢筋网；种植爬山虎等攀援植物，其根系可深入土体 1.5m 以上，可有效减少杂灌清理频次，提升边坡抗剪强度。

（四）监测预警措施

1.建立监测体系：利用现代传感技术，加密雨量传感器，部署水位传感器、位移传感器等设备，实时监测雨量、水位、路基沉降等信息。同时，结合卫星遥感、无人机巡查等手段，对铁路沿线进行全方位监测。

六、未来展望

（二）智慧防洪的技术演进方向

1.BIM⁺GIS 融合应用：构建徐沪段防洪设施数字孪生体，实现"设计参数-施工记录-运维数据"全生命周期管理。

2.AI 预测性维护：基于 LSTM 神经网络模型，结合气象、水文与结构响应数据，提前预测高风险区段。

3.无人化抢险装备：研发两栖排水机器人、智能沙袋投放装置，提升极端条件下的应急处置能力。

七、结论

京沪高铁徐州东站至虹桥站段的防洪工作是保障高铁安全运营的重要环节。通过分析该路段的地理环境、水文特点、设备状态等情况，明确了防洪管理的主要问题，并针对性地提出了工程措施、监测预警措施和应急管理等措施。

参考文献：

[1]戴龙钦,余少华,蔡康.合福高速铁路闽赣段防洪对策分析[J].高速铁路技术,2023,14(01):91-96.

[2]谢光志.山区高铁防洪分析及对策[J].铁道工务,2024,2(04):87-89+93.

[3]丁华凯,刘俊,宋凯璇,等.水系布局调整下城市防洪能力分析及引配水方案研究[J].中国防汛抗旱,2022,32(05):23-29+54.

作者：苗义剑 15399565069