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| 青藏铁路冻土路基热力学过程的监测、模拟及预测研究 | |
| 项目编号 | 40471005 |
| 王可丽 | |
| 项目主持机构 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 开始日期 | 2005-01 |
| 结束日期 | 2007-12 |
| 中文摘要 | 【中文摘要】对于冻土工程，要解决气候-工程-冻土相互作用下的预测方法，地-气界面温度的变化是整个预测系统中的瓶颈问题，而地-气之间能量交换的动态平衡过程是解决问题的关键。本项目从热力学研究角度出发，与监测试验紧密结合，以地-气界面温度的变化为着眼点，以气候影响因子-大气辐射传输-地气界面辐射特性-地气间热量交换为研究主线，基于能量守恒原则，建立针对高海拔青藏铁路沿线地表和路基表面的普适性热力学数值模式。该模式可用于青藏铁路全线地表和任意坡度和走向路基表面温度变化的定量化研究，对由表面温度变化所指示的冻土路基冻融变形的预测有重要应用价值；该模式具有各物理过程可独立发展的模块化结构，对其它冻土防护措施的研究与试验有广泛的应用前景。在全球变暖的背景下，为保障青藏铁路安全运营提供冻土路基冻融病害发生的有效预警系统，为路基变形防护预案的制定与及时实施提供必要的科学依据，对促进国民经济和社会发展具有重要意义。 【结题摘要】对于冻土工程，要解决气候-工程-冻土相互作用下的预测方法，地-气界面温度的变化是整个预测系统中的瓶颈问题，而地-气之间能量交换的动态平衡过程是解决问题的关键。本项目以地气系统热力学物理过程分析为基础，建立了青藏铁路沿线地表和路基表面热力学数值模式，适用于任意坡度和走向路基表面温度变化的研究。在数理分析的基础上给出了可根据年内月平均温度的最高/最低值计算融化/冻结指数及融冻比的年振幅方法。结合该模式与年振幅方法，对于由表面温度变化所指示的冻土路基冻融变形研究具有良好的应用价值。将实测气温作为初始资料，模拟计算分析了梯形路基与边坡朝向和坡度有关的坡面温度变化问题，预测了气候代表性区段的托托河和那曲站2010年代气温、路基表面温度、融化指数和冻结指数及融冻比。结果表明，在夏季，任何坡度和坡向的边坡都具有降温效应；在冬季，偏南方向的边坡增温，而偏北方向的边坡降温，因此应采取有效的防护措施以避免路基纵向裂缝的发生。预测2010年代托托河路基表面融冻比上升8%，达到0.85，那曲上升超过11%，达到1.79，有明显向融化方向发展的趋势，因此冻土路基融沉趋势应成为路基变形防护预案制定中重点考虑的内容 |
| 中文关键词 | 青藏铁路 冻土路基 陆气相互作用 热力学过程 监测预测 |
| 英文关键词 | Qinghai-Tibet railway;frozen |
| 学科分类 | 08 - 地球科学 ; 0801 - 地理学 |
| 资助机构 | CN-NSFC |
| 项目经费 | 400000 |
| 项目类型 | 面上项目 |
| 国家 | 中国 |
| 语种 | 中文 |
| 来源机构 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 文献类型 | 项目 |
| 条目标识符 | http://gcip.llas.ac.cn/handle/2XKMVOVA/195303 |
| 作者单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;中国科学院西北生态环境资源研究院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王可丽.青藏铁路冻土路基热力学过程的监测、模拟及预测研究.2005. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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