世纪命题：在冻土上安然行走

　　本报记者 王世玲

　　从格尔木出来，过玉珠峰，在昆仑山垭口附近，一根根白色铁棒竖立在列车轨道两侧。青藏铁路环保验收第二站的焦点就落在这些铁棒子上。

　　长7米，地下5米，地面上2米，直径15厘米的铁棒沿着昆仑山，绵延32公里，断续铺设通向清水河大桥的铁路两侧。这些每根价值3000多元的铁棒，被称作“热棒”，其作用是把地下热量吸出，冷却地基，保证铁路下面的冻土层不因热量变化而融化。

　　在冻土层上修建工程一直是世界性难题。青藏铁路修建在550多公里多年冻土上，如何维护冻土段的原始生态，保持路基的稳定，是建设中最棘手的技术难题。

　　专家和建设者们用包括“热棒”在内的多种方法，如片石气冷路基、通风管路基、铺设隔热层路基、碎石护坡路基、以（旱）桥代路、排水隔水等措施，给出了解决这一世界性难题的答案。

　　这些措施是否能阻止铁路运行后，对冻土的破坏？验收组的结论是，上述措施能有效降低基底地温，增加基底的冷储量，最大限度地保护沿线的冻土环境。而专家们提醒，冻土难题的克服不是一劳永逸的。在全球气候升温尤其是气候局部突变的情况下，青藏铁路的冻土层保护，仍是一个世纪命题。

　　通车后冻土未受明显影响

　　“热棒就相当于不需要动力的天然制冷器。”多年研究和监测冻土的专家、中国科学院寒区和旱区研究所专家童长江向记者解释，童所在的研究所里有冻土工程国家重点实验室，青藏铁路冻土保护措施均离不开这个所的科研成果。

　　据童长江介绍，“热棒”的基本原理是热胀冷缩，即棒子中间是抽空的空管，空管下部放进了乙胺，或氟利昂、氮。这些物质在真空条件里，在一定的压力下，保持液体状态，如果插入地下，地下温度变高，液体就要蒸发，气体蒸发到冷凝器上，外面冷风一刮，气体又变成水珠，顺着管子又流入地下。这样周而往复，“热棒”就相当于一个“永动”的天然制冷机，不断地将冻土层中的热量排出。

　　为了准确测地温，科研者们还在这些热棒周围设置了高低不同的测地温装置。“如果打开上面的盖子，一定冒出一股热气来。”在海拔4490多米的青藏铁路清水河冻土段验收现场，青藏铁路公司工程部有关人士解释，“这种热量就是热棒在工作中排出的。”

　　清水河地区是多年高含冰量冻土地段，这里年温差可达50摄氏度以上。在这种冻土高危地带，除了用"热棒"保护冻土，还采取了以桥代路（旱桥：桥桩穿越冻土层而直接打在坚实的底层，桥上铺架铁轨即可最大限度地避免冻土的影响）的方式，尽可能减少铁路对冻土的影响，及冻土变化对铁路路基造成的威胁。

　　这些措施是否有效保护了铁路沿线的冻土生态环境？童长江根据观测结果判断，到目前为止，铁路对冻土还没有明显的影响。

　　据了解，冻土主要监测的是零度等温层，其上部是会随季节变化而融化的土壤，下部是一直冰冻的冻土。如果地温升高，零度层就会降低，冻土里的冰就会融化，地面也会出现沉降。

　　监测的数据显示，虽然在修建初期零度等温层一度有略微的降低，但路基修建之后，就停止了变化。童长江透露，从正式通车后的监测数据看，目前零度等温层非但没有降低，反而还有上升的趋势，“根据现在的科学研究水平和采取的措施看，基本上能够保证冻土层的稳定性。”

　　仍面临气候突变考验

　　尽管从目前看，冻土还保持着稳定未有明显变化，但专家表示要警惕一些存在的隐患。

　　全球气温升高趋势，被专家们看作是对青藏高原冻土产生影响的最大威胁因素。国际权威组织——政府间气候变化协调委员会（IPCC）发布的预测称“全球表面温度预计在1990年-2100年间升高1.4℃-5.8℃”。

　　而这样的变化在地球两极体现得尤其明显。青藏高原被称作地球第三极，是全球气候变暖的先兆区和放大区，其升温早于和高于全球平均值。

　　中国气象局原局长秦大河曾专门作过一个课题，结论是青藏高原的气温升高幅度每50年将达到2.2~2.6℃。而且青藏是高平原，其低洼地的温度很高，-1℃的冻土占一半，高含冰量的冻土占37%。

　　从各国专家们对全球气温升高趋势的判断上看，青藏高原冻土保护还是个未结束的话题。

　　“铁路修建时，我们也考虑到了秦大河对气候升温的判断。”童长江表示，青藏铁路设计和修建过程中，对50年后气候升温带给铁路的影响，已作出了充分考虑，并采取如上各种措施应对。

　　“但是，50年气温上升2.6度是一个平均或趋势值，有可能出现短时间局部温度变化，比如几年内温度急剧升高超过2.6度。”童表示担忧，“现在的预测是按常规趋势来考虑，万一出现温度突变现象怎么办？不可预测的内容还是存在。”

　　除了气候变化，日常监测和冻土设备维护能否到位，也是关系到保护高原冻土的另一关键所在。

　　“尽管观测点很密集了，每隔300米就有，但总是有限的，不能保证万无一失。”童表示，问题在于能否及时监测到热棒泄露或腐蚀、排水沟是否被堵等等。

　　对于童长江的担忧，相关部门已开始着手应对。在验收现场记者了解到，目前中科院、青藏铁路公司等单位已经建立了专家预测预报系统，分析未来气候等因素的变化，提前提出青藏铁路需要采取的抢救性措施。“在比较敏感的地方，只要有轻微变化，一旦出现变坏趋势，立即采取相应措施。”有关专家表示。

　　同时，铁道部和科技部也准备再投入科研资金，继续研究解决保护高原冻土的新技术。