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埋地保溫管道下多年凍土熱狀態(tài)數(shù)值研究

車富強; 周剛義; 山軍鵬; 段世龍; 王繼鵬 國家林業(yè)和草原局大興安嶺勘察設(shè)計院; 黑龍江加格達奇165000
  • 埋地管道
  • 保溫材料
  • 凍融過程
  • 融化圈
  • 數(shù)值模擬

摘要:基于加格達奇地區(qū)實測氣溫以及典型點月平均出站油溫監(jiān)測資料,利用二維有限元模型對典型凍土工程地質(zhì)地段運行50a有無保溫材料埋地熱油管道周圍土體的凍融過程以及融化圈發(fā)展過程進行數(shù)值計算。研究表明:管道中心剖面,春季管道附近存在雙向融化,冬季地表向下單向凍結(jié),管底土體始終處于融化狀態(tài);原天然地層土體春季單向融化,冬季雙向凍結(jié);管道周圍土體融化圈和融化深度隨著時間的推移逐漸變大,管道運行50a后,無保溫材料管道管底融深高達6.9m;土壤融化速率在第1年達到最大,隨后迅速減小,10a后基本不變;保溫材料對管道周圍土體凍融過程、凍融圈、凍融深度的發(fā)展有明顯的抑制作用,尤其在管道運營初期抬升了下部土體溫度。

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黑龍江大學工程學報

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