全球气候变暖趋势下，多年冻土地基的赋存环境发生变化，导致多年冻土区路基的下沉现象较为普遍，为保证多年冻土地基的稳定，急需新型技术以应对带来的多年冻土工程稳定性挑战。该文重点介绍太阳能吸附式制冷在维护多年冻土中的机理及作用，通过分析青藏高原丰富的太阳能资源，探讨太阳能吸附式制冷在保护多年冻土地基热稳定中的潜力。研究结果表明，太阳能吸附式制冷技术在多年冻土区能够充分利用丰富的太阳光照作为热源动力，实现持续制冷，有效保护冻土地基。该文还讨论太阳能热棒技术的现状和未来发展方向，指出其作为一种环保、节能的制冷方式，在应对全球气候变暖和保护寒区工程热稳定方面具有广阔的应用前景。

多年冻土是冰冻圈系统的重要组成成分，因具有特殊的水热物理和力学性质，其生态系统服务功能如固碳增汇、净化水质、调节水文气候、水源涵养和贮存等也较为特殊。近几十年来，随着气候变化和人类活动干扰增强，多年冻土正在发生快速、广泛而深刻的退化，突出表现为地温升高、活动层加深、季节冻深变浅、岛状多年冻土消失、多年冻土分布下界抬升、融区扩展等。当前，我国正努力推动实现碳达峰碳中和目标，多年冻土作为陆地生态系统最大土壤有机碳库，是实现双碳目标的关键环节。我们认为，通过植被建植技术、繁育固碳能力强的苔藓草丛、微生物技术改变浅表层传热过程和水文条件等，构建接近自然状态的冻土保护技术体系是减少温室气体排放的关键路径之一，相关技术的研发将助力我国双碳目标的实现。

植被与多年冻土共同维系着大兴安岭地区的冷湿环境。随着全球气候变暖，大兴安岭多年冻土已发生严重退化，植被的生长也受到影响。在大兴安岭北部多年冻土区设置55个采样点，每个采样点采集多年冻土活动层厚度、林下灌木生物量和落叶松胸径树龄等指标，同时借助增强型植被指数（EVI）在区域尺度比较大片多年冻土区和岛状融区多年冻土区的植被生长状况。结果表明：黑龙江呼中国家级自然保护区（简称呼中保护区）活动层厚度的平均值为（0.47±0.14）m，保护区周边为（0.83±0.38）m，呼中保护区周边的活动层厚度大于保护区内。大片多年冻土区的活动层厚度平均值为（1.04±0.47）m，小于岛状融区多年冻土区的（1.40±0.41）m。呼中保护区和周边灌木生物量的平均值分别为（201.75±71.70）g·m-2和（259.10±111.14）g·m-2，胸径与树龄比值的平均值分别为（0.20±0.08）和（0.26±0.14）。大片多年冻土区和岛状融区多年冻土区林下灌木生物量的平均值分别为（128.31±63.33）g·m-2和（199.04±...

本文以中国一带一路重点项目西藏自治区国道109线那曲至拉萨公路改建工程为依托,研究了高原冻土地区公路施工中的环境保护与水土保持技术。根据设计资料、施工现场调查和主要施工方法,总结出10项环境保护与水土保持的重要因素;在可持续发展理念和绿色生态理念的公路施工背景下,针对高原冻土地区的植被保护与恢复问题,在施工场地及临建、取土场、弃土场以及路基边坡采用了原有植被草皮表土回填法;针对泥浆、污水、噪声、扬尘排放等引起的水环境、声环境及空气环境保护问题,制定了有效的防护措施,并取得显著效果。

针对油气资源开发过程中,高寒冻土地区实施管道阴极保护技术存在的土壤电阻率增加对保护电流的需求和对电位分布产生极大影响的问题,建立了高寒冻土地区管道阴极保护电位分布的数值计算模型,研究了管道穿越高寒冻土地区时在深井阳极、浅埋阳极及带状阳极保护方式下,冻土对阴极保护电位分布的影响。研究结果表明,带状牺牲阳极通常铺设于管沟底部与管道平行,阳极和管道之间较近的距离会将冻土高电阻率的影响降至较小程度,保护效果较好,因此管道穿越高寒冻土区时建议采用带状牺牲阳极保护方式。

对青藏高原多年冻土区进行研究,分析路基路面、桥梁涵洞病害原因。研究了水、热的变化规律对多年冻土的稳定性影响,其中冻胀、融沉等对道路产生的病害应得到重视,总结现已成功的常用冻土防护措施,分析道路工程相关冻害处置技术,提出多年冻土地区亟待研究的相关技术,为我国后期在多年冻土地区道路建设提供一定的参考。

以青海祁连山煤炭基地为例,从含水层敏感性、含水层功能和煤炭开采影响力三方面建立评价指标体系,进行高寒冻土区含水层保护评价。评价结果表明:研究区含水层亟需重点保护的区域面积较小,并且不存在某一种含水层类型普遍处于亟需保护的状态;含水层一级重点保护区零星分布,仅为弧山矿区、江仓煤矿二井田和四井田、冬库矿区的冻结层上含水层以及研究区内主要大泉的补给区;研究区内超过50%的面积为含水层五级保护区,其中绝大多数地区为高山基岩区,虽然保护等级低,但也应加强含水层结构稳定性等方面的监测;木里盆地、江仓盆地与默勒盆地相比较,前者含水层敏感性较强,后者含水层功能较强,虽然保护等级均为二级,但是含水层保护的侧重点不同。

冻土环境问题是青藏铁路建设的3个主要技术难题之一。结合青藏铁路建设的工程实践,论述工程对冻土环境的影响及防护措施。

随着经济建设的不断深入,在高原高海拔多年冻土地区修建高速公路已经得到国家的大力扶持。为支持青海省藏区的发展,玉树重建工作能顺利实施,国家规划把G214线共和至结古段建设成为高速公路。公路穿越大片多年冻土区,而当前在青藏高原多年冻土区尚无修筑高等级公路的先例。多年冻土是指持续多年永久不化的冻土,它的分布一般是受到地理纬度和海拔高度的影响。在冻土区修建高速公路,路基的修建是关键部分。

针对现有Cu/CuSO4参比电极和Zn参比电极无法在低温下保持稳定基准电位,以及受环境污染较大等问题,研制了一套可应用于冻土区的防冻型Cu/CuSO4参比电极。该参比电极在罐体材料及结构、防冻电解液等方面进行了技术创新,具有受外界干扰小、可连续补液、使用寿命长、结构合理、使用方便等优点。在实验室内不同温度下测量X65钢对Zn电极、普通Cu/CuSO4参比电极及防冻型Cu/CuSO4参比电极的电位,结果表明:防冻型Cu/CuSO4参比电极在-20～20℃内电位变化仅为73 mV,基准电位比常用参比电极更稳定。采用能斯特方程对不同温度下的防冻型参比电极的电位差进行计算,计算结果与现场测量值基本吻合。(图4,表1,参10)