用估算热收支的方法评价热棒制冷效果

利用青藏铁路路基地质钻孔资料和地温资料,通过计算随地温变化的热收支、来自近地表的热量、来自深部的热量、以及冻土上限变化引起的相变热,来估算测温孔在水平方向的热收支.通过对比热棒路基、普通路基的右路肩孔以及天然孔水平热收支的差异,来描述热棒的工作效果.之后,对比了热棒路基左路肩孔(阳坡)和右路肩孔(阴坡)水平热收支的差异,并给出解释.最后,以热棒路基右路肩孔水平热收支为基础估算了整个路基的水平热收支,进而给出了单个热棒的平均"产冷量".     

青藏铁路遮阳棚路基试验工程效果实测研究

太阳辐射是导致气温和地表温度升高的主要因素之一,遮挡了太阳直接辐射后可以有效降低地表温度.基于青藏铁路冻土区遮阳棚路基试验工程监测数据,分析了遮阳棚内外的气温差异和路基地温特征.结果表明:遮阳棚能够降低棚内气温,监测期间棚内年平均气温低于天然条件下平均气温值0.6℃;监测期内天然条件下近地表0.1～0.3m范围的气温高于1.0m以上气温近1℃,但在棚体内部仅相差约0.3℃;日最高气温值在棚体内外的单日差值达6.0℃,平均气温值在地面0.1m高度处相差4.2℃,1.5m高度处相差2.1℃;在遮阳棚的作用下,棚体内部及附近土体地温有所降低,且多年冻土上限有一定的抬升,抬升最大幅度达1.0m.监测结果显示了遮阳棚对于保护路基下冻土的良好效果.     

通风块石层非达西效应的试验研究

块石通风路基是青藏铁路建设中保护多年冻土的主要措施,准确地描述空气在块石中的流动是块碎石路基冷却效应数值分析的首要问题.通过风洞试验研究了块石层内部渗流速度和压力梯度的关系,试验中块石的平均粒径为12.5cm,孔隙率为0.487,风速和压力差数据是在不同的风机转速下测得.结果表明:块石层内空气渗流速度随压力梯度增大而增大,压力梯度与渗流速度之间存在非线性关系.基于Forchheimer方程,利用试验数据获得了块石层的渗透率和惯性阻力系数.这些结果可为各种块石结构路基降温效果的数值分析提供理论基础.     

积雪底部温度(BTS)方法在冻土分布调查和模型研究中的应用:研究进展

多年冻土的调查方法很多,如坑探、物探、遥感等,但相对于积雪底部温度(BTS)测量方法来说,这些方法都比较费时、费力、费钱.目前,BTS已经被成功应用于阿尔卑斯山等地多年冻土的调查研究,不过在国内的应用却是个空白.引入BTS方法,希望能为我国多年冻土的研究开辟一条新路.     

采用高压旋喷桩技术加固煤矿采动区铁路路基实践

依据理论分析和数值计算的成果,对研究区段的旋喷桩加固进行了工程设计、现场施工组织和质量检测,结果表明,采用旋喷桩约束加固具有较好的加固效果和经济效益。     

可燃冰——未来能源

我国在可燃冰勘查领域又获重大突破,青藏高原再次获得可燃冰实物样品。令人欣喜的是,作为世界第三的冻土大国,科学家粗略估算,我国远景可燃冰资源量至少有350亿吨油当量。     

嫩江上游河型转化控制因素及转化模式

河型转化是河流演化由量变到质变的综合反映,具有科学研究和服务生产的双重价值。以嫩江干流上游（以下简称嫩江上游）为研究区,利用遥感影像和地貌、气候等资料描绘了1985—2020年嫩江上游的河流形态特征,分析了河流类型、河型转化控制因素及河型转化模式。研究表明：(1)嫩江上游整体为稳定的河流且稳定性先增后减,顺河流方向发育三种河型——低坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅰ）、高坡度高弯度稳定的曲流河（河段Ⅱ）、低坡度较稳定的网状河（河段Ⅲ）;(2)构造活动微弱是河流稳定的前提,气温和降水变化量是稳定性变化的控制因素,且气温变化量的贡献率更大;(3)河段Ⅰ转化为河段Ⅱ的控制因素为断层和冻土,土壤起协同作用,河段Ⅱ转化为河段Ⅲ的控制因素为地形和河流边界岩性,土壤、植被起协同作用;(4)嫩江上游的河型转化是一种流域尺度内构造运动限制的中纬度半湿润-湿润区山地曲流河向平原网状河转化的模式,这一模式常见于东北亚。     

Medium and small embankment dams on permafrost: A discussion of current concepts

This article discusses the current concepts of dam design and construction in permafrost regions. It is demonstrated that embankment dams often change their state from frozen to thawed and back during the operation period. It is shown that these transitions are not always attributable to observed climate warming. Where geotechnical, hydrogeological, and permafrost conditions are complicated, proper performance of embankment dams can only be provided by adhering to a selected thermal design for, as an example, a frozen state.     

“可燃冰”开发,难在哪？

自20世纪60年代以来,人们陆续在冻土带和自海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”,就是天然气水合物,即后来被人们称作“可燃冰”的物质。可燃冰中甲烷含量占80%~99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多,而且其广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境,在全球范围内的储量是现有天然气、石油储量的两倍,足够人类使用1000年,因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源。     

基于高速铁路路基B组填料工艺试验技术分析

基于高速铁路路基工后变形的严格要求,路基填料改良成为高速铁路路基必须解决的难点和重点,本文结合某高速铁路路基使用B组填料改良施工,对其施工工艺方案进行了分析,提出了经济合理可行的施工工艺和施工流程,明确了施工中质量控制的要点,为同类使用B组填料的铁路路基施工,提供了参考依据。