青藏鐵路解決凍土難題
“坐上火車去拉薩……”當這段音樂響起,你是否會想到青藏鐵路、聖潔高原。讓神奇的天路一年四季都“不休假”,凍土是必須破解的世界難題。而解開這道難題的團隊就是中國科學院西北生態環境資源研究院(由原寒旱所等整合建立)。
日前,中國科學院公佈改革開放40週年40項標誌性成果,由中國科學院西北生態環境資源研究院(原寒旱所)主持的青藏鐵路工程凍土路基築路技術與示範工程入選。
專家組給出的入選理由認為,舉世矚目的青藏鐵路工程對促進區域經濟社會發展和民族團結、保障國家戰略安全具有重大意義。凍土路基融沉和有效保護多年凍土是青藏鐵路建設面臨的最大難題。
寒旱所通過氣候變化-凍土-工程-環境的綜合研究,創造性地提出了冷卻路基、降低多年凍土溫度的設計新思路,並開展工程技術措施整合研究和工程示範,為鐵路建設提供了科學依據和設計參數;提出動態反饋設計新理念,實現了工程設計從靜態向動態的轉變;構建了青藏鐵路多年凍土工程穩定性的長期監測平臺,支撐保障青藏鐵路長期運營和維護。
“凍土是世界難題,在凍土上修鐵路,路基會隨著季節變化變形,青藏鐵路修建也遇到了凍土難題,我們國家的解決靈感來自夏季賣雪糕也捂著厚被子的雪糕箱。”19日,中國科學院西北生態環境資源研究院辦公室主任張景光在介紹青藏鐵路凍土科技攻關時如是説。
據張景光説,中國科學院院士程國棟先生主持研究青藏鐵路凍土技術難題,最擔心凍土隨著季節變化而改變,由此造成鐵路路基不穩,影響列車安全運作。在國外也有凍土地帶修建鐵路的先例,但由於凍土技術研究不成熟,天氣轉暖,凍土發生變化時列車只能停運。
張景光説,青藏鐵路建成運營12年,修建在凍土上的鐵軌沒有變形,實現了一年四季的正常運作,這就是對科研人員最好的褒獎。
青藏鐵路沙盤示意圖
從青藏鐵路到南極科考,從防風治沙到冰川科研,在環境最惡劣的地方、在最祖國最需要的地方,總有中國科學院西北生態環境資源研究院科研人員的身影,他們紮根西北,在最艱苦的地方以科技報國,支援著國家戰略。
張景光介紹,包蘭鐵路修建時需要穿越騰格裏沙漠,讓鐵路在沙漠延伸,風沙是最大難題。老一輩科學家響應祖國需要,走進沙漠腹地,探索研究防沙治沙策略,讓包蘭鐵路成功穿越沙漠。現在大家看到的沙坡頭就是當年治沙成果,更是中國科學院西北生態環境資源研究院奮鬥精神的體現。
中國科學院西北生態環境資源研究院冰凍圈科學國家重點實驗室副主任王飛騰説,時代在變,環境在變,和40年前相比,他們這一代科研人員的科研設備更加先進。但無論發生多大變化,中國科學院西北生態環境資源研究院紮根西北,艱苦奮鬥服務祖國的情懷不會改變。
包蘭鐵路治沙模型