青藏铁路两旁的“禁卫军”：1.5万根“热棒”，其存在大有用途( 二 ) _贵州

因此，未雨绸缪，为目前的冻土变化和日后的冻土危机做好准备是很有必要的，而青藏铁路两旁的1.5万根热棒就是科学家们想出的应对方法。

冻土退化的必然趋势
那么，到底什么是热棒？这些热棒的工作原理是什么？安置它们又有何作用呢？
“热棒”是如何守护青藏铁路的？这些插在青藏铁路两旁的热棒看起来是普通的铁棒，其实它们的内部却大有玄机。
热棒技术的运用历史可以追溯至上世纪六十年代初， 1964年时，由美国Los Alamos科学实验室的Grover等人推出的一种器件，取名为热棒。

热棒
我国对热棒的研究始于上世纪七十年代初期，当时青藏公路需要穿越多年冻土区，公路的修建和维护也受到了冻土活动的诸多影响，所以为了减少多年冻土地基因冻害被不断破坏， 1989年时我国科学院研究的专家在可可西里山区的涵洞上装了8根热棒，用来做研究试验。

可可西里
后来科学家发现热棒应对高原冻土区的冻害确实很有用，人们就将其用在了青藏铁路的修建当中，让这1.5万根热棒成为了守护青藏铁路的“禁卫军” 。
热棒又叫热桩或者热管，是一种两相液汽对流循环热传导系统，从本质上来说是由一根密封的管子组成的。在管子当中有工质，上部接着冷凝器，下部则为蒸发器。

其工作原理是当冷凝器与蒸发器之间存在温差(冷凝器温度低于蒸发器温度时），蒸发器中的液体工质吸收热量蒸发成气体工质，在压差作用下至冷凝器；与较冷的冷凝器管壁接触，放出汽化潜热……如此往复循环，将热量传出去。

热棒的构成
当人们将热棒埋入地基当中后，它就会根据温度的变化进行工作，比如在冷凝段温度等于和高于蒸发端的时候，热棒就会停止工作。
而到了冬天时，感应到气温低于土温后，热棒又会开始工作，将地热带走，确保冻土不会受温度的影响。至于夏天，热棒就会停止工作，防止热量传入地基，加速冻土融化。
因此，从本质上来说热棒在冬天强化了冻土层的冷冻过程，夏天又不会增加热量，从而增加了冻土层的冷储量，使地下冻土层变厚，加固了冻土的强度，减小了冻土对铁路路基造成的威胁。

工作原理
除此之外，热棒的工作安全可靠，使用寿命可以达到30年。从其外表就能看出，它的结构比较坚固，一般情况下不需要日常的维修和养护。
当然定期检查热棒是否正常工作还是很重要的，因为当其内部的壳体容器破裂，液体发生渗漏，就很难正常工作了。

铁轨两旁的热棒
除了在铁路两旁安插热棒之外，人们还想出了其他的方法来解决冻土退化的危机。这些防治措施在相互配合之下，共同守护着青藏铁路的正常运行。
其他防治技术首先就是使用遮阳板，这种做法非常简单粗暴，直接用遮挡太阳辐射的方式，降低路基的温度，减少路基受水蚀和风蚀的影响，保证其处在冻结状态。
此外遮阳板的制造也要因地制宜，由于青藏高原的海拔很高，意味着其辐射会更加强烈。所以在遮阳板表面涂抹上高反射性的涂料油漆，能够提升防辐射效果。

遮阳板
其次就是多管齐下的治理，以“综合治理，控制融化速度”为原则，采取多种措施协同治理的方法。
比如先做好地表水和冻结层上水的防排工作，再增设片石护坡，减少路基两侧的传热，缓解融化速率。最后再在含冰量较高的路段铺设热棒，让其保持稳定工作，使得冻土在冬季是能够得到充分的冷冻。