去過青藏高原旅游的朋友，應(yīng)該都被這樣一個(gè)問題困擾過，那就是火車走著走著，路邊卻突然多出來(lái)了數(shù)不清的鐵棒。

這些鐵棒赫然矗立在鐵路兩旁，足有1.5萬(wàn)根之多，就像守衛(wèi)鐵路的“禁衛(wèi)軍”一般，甚是壯觀。

青藏鐵路兩側(cè)的鐵棒

當(dāng)然了，壯觀歸壯觀，這些鐵棒的用途卻成了困擾無(wú)數(shù)人的問題。

說(shuō)這是柵欄，這么細(xì)這么稀疏的鐵棒，火車想出軌也不能攔住。

說(shuō)這是電線桿，上面沒有電線不說(shuō)，在青藏鐵路兩旁架輸電設(shè)施也不太現(xiàn)實(shí)。

青藏鐵路兩側(cè)的鐵棒

那么，青藏鐵路兩旁的鐵棒，到底有什么用處呢？據(jù)說(shuō)造價(jià)一度高達(dá)20萬(wàn)一根，到底是真是假呢？

青藏鐵路兩旁的鐵棒有啥用？

要說(shuō)青藏鐵路兩旁鐵棒的用途，還得先從青藏高原特殊的地理環(huán)境說(shuō)起。

青藏高原地處我國(guó)的西部邊陲地區(qū)，是我國(guó)最大的高原，同時(shí)也是世界上海拔最高的高原。青藏高原的平均海拔，一度達(dá)到了4000米以上。

青藏高原

在中學(xué)物理課上老師曾講過，海拔每升高100米，氣溫會(huì)下降0.6攝氏度。

僅從這點(diǎn)就不難看出，青藏高原的氣溫至少要比同緯度地區(qū)低數(shù)十?dāng)z氏度，這也就直接導(dǎo)致了當(dāng)?shù)貎鐾恋膹V闊分布。

青藏高原

凍土在青藏高原的廣泛分布，雖然是正常的自然現(xiàn)象，但是這些凍土卻給青藏高原上的道路施工問題，帶來(lái)了巨大的困擾。

凍土，顧名思義就是因寒冷而被凍結(jié)的土壤，凍土中擁有大量的凍結(jié)冰晶，這些冰晶跟土壤緊密結(jié)合在一起，也就成了所謂的凍土。

凍土

寒冷的季節(jié)里，凍土的質(zhì)地結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)硬，在凍土區(qū)域施工，有時(shí)候甚至比在水泥路面施工還要困難，根本挖不動(dòng)！

而到了相對(duì)溫暖的季節(jié)，在陽(yáng)光直射的作用下，部分表層凍土開始融化，融化的冰晶變成水，和在土壤里，這將使得土壤變得癱軟無(wú)比泥濘不堪，在這樣的環(huán)境下施工，同樣也是非常困難的。

凍土融化導(dǎo)致地面塌陷

當(dāng)然，這還僅僅是施工過程中所需要克服的難題。

更嚴(yán)峻的問題在于施工完成后，建設(shè)完成的公路、鐵路路基，會(huì)因?yàn)閮鐾列纬?、融化的問題，變得異?！按嗳酢?。

凍土路段，青藏公路嚴(yán)重變形

凍土形成的時(shí)候，路基會(huì)因?yàn)閮鐾馏w積的增大而被漲裂，凍土融化的時(shí)候，路基則會(huì)因?yàn)橥寥赖陌c軟疏松，而變得塌陷。

投資上千萬(wàn)甚至上億修建的路基，可能短短幾年下來(lái)，就會(huì)因凍土原因而損毀。

變形的青藏公路

為了應(yīng)對(duì)這一問題，世界各國(guó)想破了頭都很難想到一種最實(shí)用的方法，最理想的方式就是架設(shè)橋梁。

但無(wú)奈架橋的成本實(shí)在太高，倘若青藏鐵路是架在橋梁上的，那建造這條鐵路的成本至少要翻個(gè)幾十，甚至上百倍。

青藏鐵路部分架橋路段

直到后來(lái)，我國(guó)科學(xué)家發(fā)明出了一種特殊的“鐵棒”，將它插在路基兩旁，就能很好解決凍土帶來(lái)的問題。

這種特殊的“鐵棒”也就是大川一開始提到的，矗立在青藏鐵路兩旁的“禁衛(wèi)軍”了。

青藏鐵路兩旁的鐵棒

“鐵棒”的工作原理

說(shuō)起來(lái)很多人可能都不敢相信，就這樣一根根小小的鐵棒，竟然能解決凍土帶來(lái)的難題，這實(shí)在是有些不可思議。

但事實(shí)就是如此，這里大川簡(jiǎn)單介紹下鐵棒的工作原理，看完工作原理后，你可能就明白了。

熱棒

這種特殊的鐵棒，其實(shí)是一種高效熱導(dǎo)裝置，它有一個(gè)十分接地氣的名字，叫做“熱棒”。

熱棒的長(zhǎng)度為7米，我們看到的青藏鐵路兩旁露出來(lái)的部分，只有短短2米，另外5米的長(zhǎng)度則被深深埋在了地下。

熱棒埋設(shè)示意圖

這種裝置的外殼是由碳素?zé)o縫鋼管制成的。

其最特殊的點(diǎn)在于，特殊的單向傳熱性能，熱量只能從地下端傳向地上端，反之則無(wú)法進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，這也是這一裝置的設(shè)計(jì)難點(diǎn)所在。

熱棒工作原理圖（簡(jiǎn)圖，不涉及核心技術(shù)泄密）

它的內(nèi)部是空心的，用來(lái)裝液氮。

當(dāng)天氣寒冷的時(shí)候，地下溫度會(huì)相對(duì)較高，熱棒下端的液氮就會(huì)汽化蒸發(fā)，將熱量帶去地上，通過散熱片將熱量傳遞給空氣。

冷卻后的液氮又會(huì)變成液態(tài)，重新流回?zé)岚粝露恕?/span>

這樣一來(lái)，就能確保凍土深處不會(huì)融化，增加凍土的穩(wěn)定性。

熱棒

而當(dāng)天氣變暖后，熱棒內(nèi)部的液氮全部變成氣態(tài)，這種情況下，熱棒將不再向上傳導(dǎo)熱量，同樣的，它也不會(huì)再?gòu)纳舷蛳聜鲗?dǎo)熱量。

因此，熱棒林立處，表層凍土熱量向下傳遞的速度會(huì)變得很慢，讓凍土不至于很快融化。

熱棒

熱棒造價(jià)20萬(wàn)一根值嗎？

大川在網(wǎng)上看到很多消息都稱，一根熱棒的造價(jià)就高達(dá)20萬(wàn)元人民幣。

這樣算下來(lái)，青藏鐵路兩旁的1.5萬(wàn)根熱棒，造價(jià)加起來(lái)加起來(lái)至少能達(dá)到30億元人民幣。

熱棒

從理性的角度來(lái)看，大川認(rèn)為20萬(wàn)一根的造價(jià)應(yīng)該是虛高的，僅就制作熱棒的材料來(lái)看，幾萬(wàn)塊錢一根已經(jīng)算是最高預(yù)算。

不過話說(shuō)回來(lái)，姑且拋開所有一切不談，就算熱棒一根的造價(jià)真有20萬(wàn)，在實(shí)際應(yīng)用上也是物有所值的。

熱棒

有數(shù)據(jù)資料顯示，青藏鐵路的總造價(jià)約為139.2億元人民幣，倘若沒有通過在鐵路兩旁插熱棒的方式，解決棘手的凍土問題，造價(jià)如此高昂的青藏鐵路，可能過不了多少年就會(huì)因?yàn)閮鐾羻栴}而損毀。

這樣一來(lái)，僅僅是每年的維修、維護(hù)費(fèi)用就高得嚇人。

建設(shè)階段的青藏鐵路

相比較而言，就算一根熱棒造價(jià)20萬(wàn)，可它的使用壽命卻長(zhǎng)達(dá)30年，30年里節(jié)省的維修、維護(hù)費(fèi)也足以抵償熱棒成本了。

也正是因此，熱棒就算造價(jià)20萬(wàn)一根，也是非常值得使用的。

熱棒

更何況，在現(xiàn)實(shí)情況中，一根熱棒的造價(jià)也不一定這么貴，你說(shuō)呢？