青藏铁路 这是一条神奇的天路

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发布时间: 2016-06-23 09:59:04来源: 科普中国

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青藏铁路 这是一条神奇的天路

2015-11-19 20:08 来源: 科普中国

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很多人都听过韩红那首《天路》,优美的旋律和作词经过春晚的舞台放大,让全国人民都记住了这首让人过耳难忘的歌曲。副歌部分唱道:“那是一条神奇的天路,把人间的温暖送到边疆,从此山不再高路不再漫长,各族儿女欢聚一堂。”这里的天路,指的就是青藏铁路。据说词作者来到青藏铁路采风的时候,听到当地居民管铁路叫做天路,便以此为灵感进行了歌曲创作。

青藏铁路通车

这篇文章我们就来看看,为什么说青藏铁路是一条神奇的天路。

首先,这是世界上海拔最高的铁路。

相信人们对于“西部大开发”这个口号都不陌生,青藏铁路就是“西部大开发”战略的标志性工程,也是中国新世纪四大工程之一。青藏高原是世界上最大、最高也是最年轻的高原,素有“世界第三极”之称。包括西藏、青海的全部,四川西部,新疆南部及甘肃、云南的一部分,海拔多在3500米以上,平均氧气含量还不到内地60%,有一半地区被称为是不适合居住的“生命禁区”,通俗的说法叫做“无人区”。而青藏铁路就是匍匐在青藏高原上面的一条巨龙。青藏铁路穿越海拔4000米以上地段达960公里,最高点为海拔5071米的唐古拉山垭口,因此被誉为“离天最近的铁路”,也就是名副其实的“天路”。

修建在青藏高原上的铁路

其次,这是世界上线路最长的高原铁路。

青藏铁路东起青海西宁,南至西藏拉萨,全长1956千米。其中高原铁路从格尔木至拉萨段,全线总里程达1142千米。美国现代火车旅行家保罗·索鲁在《游历中国》一书中写道:“有昆仑山脉在,铁路就永远到不了拉萨。”昆仑山,中国人都不会陌生,这是道教第一山,因其伟岸绵延的山脉也被称为是“亚洲脊柱”和“龙脉之组”。保罗这句话并非信口开河,不要说在这里修铁路,就是专业的爬山队伍也很难轻松地攀爬。翻过昆仑山,就进入了著名的可可西里,这是中国最大的“无人区”,平均海拔在4600米以上,这是另外一个需要攻克的难关。青藏铁路格拉段标高全部在海拔3000米以上,其中海拔高度4000米的地段有965公里。修建青藏铁路这条线路最长的高原铁路,不仅是中国人民的骄傲,更是人类铁路建设史上前所未有的壮举。

再次,这是世界上穿越冻土里程最长的铁路。

提到青藏高原,人们最先想到的就是那里稀薄的空气,很少有人注意到,更加可怕的不在天上,而在地下,那就是冻土。冻土是一种特殊的土类,由于土中含冰,因而是一种对温度极为敏感且不稳定的土体。大家都知道,冰的物理性质是热胀冷缩,所以冻土层冻结时体积增大,形成冻胀现象;冻土层融化时,形成融沉现象。冻胀、融沉现象的严重与否取决于冻土中含冰量的多少。而青藏高原是世界上中低纬度海拔最高、面积最大的多年冻土分布区,多年冻土面积占中国多年冻土面积的70%,青藏铁路穿越的正是多年冻土最发育的地区。冻胀和融沉的反复作用就会导致工程结构变形,使铁路线路失去平顺性,不可避免地会影响到列车正常行驶。因此可知,在冻土上修铁路,要比穿越昆仑山还要艰难。因为昆仑山是死的,而冻土却是可以“蠕动”的。

冻土

青藏铁路要穿越连续多年冻土区550公里,不连续多年冻土区82公里,其中平均地温高于-1.0℃的多年冻土区275公里,高含冰量多年冻土区221公里,高温高含冰重叠路段约134公里。在冻土区施工要考虑两个因素,一方面,全球变暖带来的气温升高,会使冻土消融,另一方面,人类工程活动会改变冻土相对稳定的水热环境,使地下水位下降,土壤水分减小,导致植被死亡等,将涉及更大面积的冻土消融。青藏铁路成败的关键在路基,路基成败的关键在冻土,冻土的关键问题在融沉。只有保护冻土,才能保证路基稳定。

青藏铁路首先采用了块石路基,块、碎石护坡,主要利用块石、碎石孔隙较大的特点,使它们在夏季产生热屏蔽作用,冬季产生空气对流,改变路基和路基边坡土体与大气的热交换过程,起到较好的地保护多年冻土的作用。

此外,在路基两旁埋设高效导热的热棒、热桩,可以将热量导出,同时吸收冷量并有效地传递贮存于地下。在路基中铺设通风管,可使土体温度明显降低,在通风管的一端设计、安装了自动温控风门,当温度较高时,风门会自动关闭,温度较低时,风门自动打开。在路基顶部和路基边坡铺设遮阳棚、遮阳板,可以有效地减少太阳辐射,降低地表温度。

部分特殊路段还使用了直接在冻土上建旱桥的方法,可以做到铺架铁轨不惊扰冻土。穿越可可西里冻土区的清水河特大桥,就是典型的旱桥,长达11.7公里。

宛如行驶在山间的火车

综上所述,天路并不是单单出于敬畏是赞扬,而是结合了青藏铁路全线的建设和运行所得出的一个坚坚实实的结论;这并不是抽象的文学意义上的描述,而是具体的现实主义上的事实。总之,这是一条名副其实神奇的天路。

本作品为“科普中国-科技创新里程碑”原创 转载时务请注明出处

作者: 邵松松[责任编辑: 张莉明]

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冻土,铁路,路基,昆仑山,高原

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