Question

【題目】閱讀圖文材料，完成下列要求。

夏季，表層凍土的融沉易導致鐵軌彎曲變形，影響鐵路運行安全。為了避免凍土的融化，我國科研人員發(fā)明了通風路基，并在青藏高原某試驗場進行了降溫效果的實際觀測�？蒲腥藛T在實驗場天然凍土的表層建設了兩條規(guī)模相同的人工填料路基（圖a），路基高3.5米，距其頂面2米處安裝了通風管，管間距約60cm。在其中一條路基通風管的管口安裝了風門，且風門可按照預設的氣溫值自動開關。為了對比效果，對兩條路基及其附近天然凍土層在最大融化深度日的地溫進行了監(jiān)測，圖b示意該日三觀測點地溫隨深度變化。

（1）與天然凍土層相比，說明無風門通風路基下凍土層地溫特征的差異，并分析原因。

（2）從安全性角度考慮，實驗地的鐵路建設更適宜選擇哪種通風路基？請說明理由。

（3）夏季，通風管的風門一般在日出后關閉，日落后開啟。請說明這樣設定的目的。

Answer 1

【答案】（1）無風門通風路基下凍土層溫度更低，0℃點更接近地面。

原因：人工填料路基阻擋了太陽輻射，且通風管有利于路基散熱，從而使路基下凍土層吸收的熱量較少，溫度較低。

（2）有風門通風路基

理由：有風門通風路基下的凍土層夏季地溫均低于0℃，全部處于凍結狀態(tài)，地基穩(wěn)定，避免了融沉的危害。而無風門通風路基下凍土表層地溫高于0℃，夏季融化的凍土威脅鐵路運行安全。

（3）白天，空氣溫度高，關閉風門可以避免熱量隨氣流進入路基；晚上，空氣溫度低，冷空氣進入路基可以帶走路基中的熱量。從而達到給路基降溫的目的，減少路基傳導給凍土的熱量，從而使凍土層始終處于穩(wěn)定的凍結狀態(tài)。

【解析】

本題主要通過地溫對鐵路路基的影響，考查學生對材料和圖片信息的分析能力。

（1）據(jù)圖分析，無風門通風路基下凍土層與天然凍土層相同深度比較，溫度更低（看下圖藍色線），無風門通風路基下凍土層的0℃點更接近地面（看下圖0℃線對應的紅點）。

據(jù)左圖可知原因：人工填料路基阻擋了太陽輻射，且通風管有利于路基散熱，從而使路基下凍土層吸收的熱量較少，溫度較低。

（2）地溫越低越利于鐵路建設，據(jù)右圖可知有風門通風路基地溫更低更適宜鐵路建設的選擇。主要理由是有風門通風路基下的凍土層夏季地溫均低于0℃，全部處于凍結狀態(tài)，地基穩(wěn)定，避免了融沉的危害。而無風門通風路基下凍土表層地溫高于0℃，夏季融化的凍土威脅鐵路運行安全。（也可依據(jù)下圖理解）

（3）為了保證路基溫度穩(wěn)定，白天，空氣溫度高，關閉風門可以避免熱量隨氣流進入路基；晚上，空氣溫度低，冷空氣進入路基可以帶走路基中的熱量。從而達到給路基降溫的目的，減少路基傳導給凍土的熱量，從而使凍土層始終處于穩(wěn)定的凍結狀態(tài)。