入冬以來,很多城市陸續迎來降雪,在帶給孩子們快樂的同時,雪后結冰的道路,也給人們的日常生活增添了煩惱——行人走路容易滑倒、車輛行駛容易出現交通事故。正因如此,每逢冬季,防止路面結冰就成了至關重要的任務。那么到底有什么辦法可以讓路面不結冰嗎?
傳統方法:靠人力、機械和融雪劑除冰化雪
近日,一場雨夾雪過后,沈陽路面上結了厚厚的一層冰。45歲的環衛工人趙衛國清晨就與同事們開始了清掃工作。按照既定的專業化除雪方案,雪犁、專業除雪車輛將積雪、冰層清理到道路兩旁,露出路面;環衛工人負責鏟掉路邊的積冰,再加上融雪劑幫忙,幾個小時后早高峰來臨之時,馬路上已經沒有半點冰雪的影子了。
“傳統的除冰技術主要依賴人力、機械還有融雪劑。”遼寧交通科學院科研室副主任任俊達介紹說,機械除冰雪一般分為鏟雪和氣壓流吹雪兩種方式。在降雪量較大的寒冷區域,機械設備利用震動、鏈條打擊、鏟剁等方式將冰雪擊碎,從而達到清除積冰的目的。機械設備效率高、適合大面積作業,但在使用中需要非常謹慎,如果破碎力太大,容易損害路面和標線;力度較小,又無法達到除冰的目的。
融雪劑是另一種常見的清理冰雪路面的辦法。融雪劑早在20世紀70年代就在我國得到了應用,利用鹽類溶于水后冰點會降至周圍溫度以下的方式使冰溶解,達到除冰的目的。但這種方法的弊端同樣顯而易見。傳統融雪劑主要成分是工業用鹽,融化后會造成路面損傷、金屬類道路設施腐蝕,對過往車輛的輪胎、底盤也有傷害,極易造成環境污染。因此,融雪劑的用量限制非常嚴格。目前,國內外很多科研人員正在研制新型環保融雪劑,一般采用非氯化物稀釋劑來融化冰雪,降低污染的同時提升融雪效果。
新方法:給路面鋪“暖寶寶”,讓道路自帶融冰屬性
除了傳統的除冰方式,打造一條可以自動除冰的道路也是許多科研人員努力的方向之一。“目前主要有兩種思路,一個是利用能量轉換、路面鋪設新材料達到除冰目的;另一種則是利用主動檢測、預警道路結冰情況,并自動、精準地噴灑環保型融冰劑,從而實現道路不結冰。”任俊達說。
能量轉換融冰化雪技術,可以通俗地理解為給地面鋪上一層“暖寶寶”,利用熱量來融化冰雪。早在1948年,美國技術人員就建設了一條長135米的地熱融雪系統,讓地熱水通過埋設好的管道,以水的熱量融化路面上的冰雪。而不久前投入運營的北京大興機場的圍場路、停機坪也是依靠路面結構內埋設的傳熱管線,在降雪過程中完成傳熱循環,加熱路面,融雪化冰。
此外,隨著太陽能技術逐漸成熟,很多國家都在嘗試設計太陽能公路,這種太陽能公路的材料主要由太陽能玻璃拼接而成,它增加了發電功能。如果遇到路面結冰或積雪,太陽能公路可以開啟電力加熱系統,自動去除道路冰雪,保障路面安全。
“還有一種主動方式,就是把除冰變為防冰。”任俊達說。目前,國內有科研人員專注于研發道路結冰預警系統,利用智能傳感器、紅外圖像能見度儀和溫濕度傳感器,提前預測出路面結冰時間,再利用自動控制系統在結冰前噴灑融雪劑,“這種方法在山區橋梁、隧道進出口、長大縱坡等特殊地帶效果明顯。”任俊達說。