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在青藏鐵路和公路建設中,高原多年凍土一直是困擾專案建設的最大問題。 上世紀60年代以來,中科院與鐵道部、中國鐵道科學研究院西北分院等單位合作,忍受惡劣氣候、缺氧、高原反應等高原作業的危險,解決高原多年凍土和生態環境等世界性問題, 為青藏鐵路暢通和青藏公路暢通做出一系列重大創新貢獻。為克服凍土問題,自1961年以來,中科院組織了自己的團隊,在青藏公路沿線開展多年凍土勘測勘探,並建立了長期觀測觀測站。
在此期間,研究者開展了多年凍土分布特徵、多年凍土區道路建設工程條件、青藏公路沿線不良多年凍土地質現象、青藏公路沿線多年凍土調查、青藏公路沿線多年凍土勘測、青藏高原多年凍土區水源研究等研究。 提供了多年凍土區工程設計所需的相關引數和多年凍土病害防治措施。青藏鐵路開工建設後,中科院高度重視解決青藏鐵路凍土問題,先後組織多年凍土工程國家重點實驗室和多家科研機構專家,安排數千萬元科研經費用於多年凍土研究, 並獲得了大量的科研資料和科研成果。青藏鐵路凍土研究借鑑了青藏公路、青藏輸油管道、藍思拉光纜等大型工程的凍土建設經驗,借鑑了俄羅斯、加拿大、北歐等國家的凍土研究成果。
我國科學家主要採取以橋代路、片石通風路基、通風管道路基、礫石和片狀邊坡保護、熱棒、保溫板、綜合防排水系統等措施,在攻關多年凍土研究方面取得了重大進展,並創造性地提出了世界首創的調控傳導, 以對流、輻射為理論基礎的路基降溫,降低多年凍土溫度的新設計思路,解決青藏鐵路多年凍土路基穩定性等世界性問題。青藏鐵路多年凍土研究基地已成為中國乃至全球最大的多年凍土研究基地。 在多年凍土工程研究中,我國科學家創造性地提出了世界範圍內“降溫路基、降低多年凍土溫度”的創新設計思路,並提出了高溫高含冰量多年凍土路基工程穩定性的科技措施,同時, 他們還開創了永久凍土鐵路沿線生態環境保護的國際先河,走出了一條擁有多項自主智財權的高原多年凍土區公路鐵路建設創新之路。
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青藏高原可以修鐵路,但兩大問題必須解決,如何解決。
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青藏鐵路是世界上海拔最高的鐵路(線路最高點海拔5072公尺,海拔4000公尺以上的路段全長960公里),凍土路線最長(公里),自然條件最艱苦。 永久凍土、高寒缺氧和脆弱生態三大全球性問題給青藏鐵路建設帶來了巨大困難。 青藏鐵路珍稀物種豐富,生態型別獨特原始,環境敏感,一旦受損難以恢復。
野生動物通道的建設是我國鐵路建設史上的第一次,青藏鐵路在格爾木至拉薩的路段共設定了33條野生動物通道,根據不同動物種群的習性,將通道設計成三種形式:橋下、 在隧道上方和緩坡上。科研人員克服了高原工作中的諸多困難,運用了自動視訊監測、動態監測、定點監測等方法,近兩年獲得的野外監測資料表明,野生動物廊道已被藏羚羊等野生動物有效利用,並能逐步適應,通道有效保護了生物多樣性。
“青藏鐵路風火山隧洞製氧供氧系統研製應用”在風火山隧洞建設中的科技成果,填補了世界高空製氧技術空白。
永久凍土"科學家的解決方案是:"保持低溫"--防解凍。