长输埋地管道是运输石油类能源最为重要的一种方式。对于埋地管线来说,由地震断层引起的走滑断层位移是影响管道完整性及安全运行的主要威胁之一。本文通过有限元软件ABAQUS制作模型,使用收集到的各项数据,对季节性冻土区土体的温度场进行模拟,分析埋深与运营时间变化对季节性冻土区温度场的影响,通过进行分析获得温度云图,表明运营时间对土体温度影响显著,管道埋深对土体温度场影响稍小。
长输埋地管道是运输石油类能源最为重要的一种方式。对于埋地管线来说,由地震断层引起的走滑断层位移是影响管道完整性及安全运行的主要威胁之一。本文通过有限元软件ABAQUS制作模型,使用收集到的各项数据,对季节性冻土区土体的温度场进行模拟,分析埋深与运营时间变化对季节性冻土区温度场的影响,通过进行分析获得温度云图,表明运营时间对土体温度影响显著,管道埋深对土体温度场影响稍小。
长输埋地管道是运输石油类能源最为重要的一种方式。对于埋地管线来说,由地震断层引起的走滑断层位移是影响管道完整性及安全运行的主要威胁之一。本文通过有限元软件ABAQUS制作模型,使用收集到的各项数据,对季节性冻土区土体的温度场进行模拟,分析埋深与运营时间变化对季节性冻土区温度场的影响,通过进行分析获得温度云图,表明运营时间对土体温度影响显著,管道埋深对土体温度场影响稍小。
长输埋地管道是运输石油类能源最为重要的一种方式。对于埋地管线来说,由地震断层引起的走滑断层位移是影响管道完整性及安全运行的主要威胁之一。本文通过有限元软件ABAQUS制作模型,使用收集到的各项数据,对季节性冻土区土体的温度场进行模拟,分析埋深与运营时间变化对季节性冻土区温度场的影响,通过进行分析获得温度云图,表明运营时间对土体温度影响显著,管道埋深对土体温度场影响稍小。
北极地区特殊的地质和岩土条件决定了常规的管道设计将面临巨大挑战,如,管道埋设深度和管道运行温度就没有标准规范可遵循。依托规划中的阿拉斯加天然气管道工程实际,利用管道与冻土热传导数值计算模型对不同埋深、不同运行温度下输气管道周围土体的温度场变化进行了研究。计算结果表明:5℃正温管道加剧了冻土退化,管底下方融化深度主要受管道运行温度的影响,在浅埋、中埋、深埋3种方式下30年最大融化深度分别达到4.2 m、5.5 m和6.5 m,其中管道深埋方式对融化圈的发展具有促进作用;-1℃冷输管道可以保护冻土,有效抬升人为多年冻土上限,维持管基土处于冻结状态,3种埋深方式下人为多年冻土上限分别抬升至0.38 m、1.09 m和1.55 m,其中管道浅埋方式影响最大。建议在不连续多年冻土区管道可以采取浅埋的敷设方式,同时,通过调控管道运行温度接近-1℃,既保证了管道结构安全、保护了冻土环境,同时还能减少施工作业、降低工程投资。
北极地区特殊的地质和岩土条件决定了常规的管道设计将面临巨大挑战,如,管道埋设深度和管道运行温度就没有标准规范可遵循。依托规划中的阿拉斯加天然气管道工程实际,利用管道与冻土热传导数值计算模型对不同埋深、不同运行温度下输气管道周围土体的温度场变化进行了研究。计算结果表明:5℃正温管道加剧了冻土退化,管底下方融化深度主要受管道运行温度的影响,在浅埋、中埋、深埋3种方式下30年最大融化深度分别达到4.2 m、5.5 m和6.5 m,其中管道深埋方式对融化圈的发展具有促进作用;-1℃冷输管道可以保护冻土,有效抬升人为多年冻土上限,维持管基土处于冻结状态,3种埋深方式下人为多年冻土上限分别抬升至0.38 m、1.09 m和1.55 m,其中管道浅埋方式影响最大。建议在不连续多年冻土区管道可以采取浅埋的敷设方式,同时,通过调控管道运行温度接近-1℃,既保证了管道结构安全、保护了冻土环境,同时还能减少施工作业、降低工程投资。
北极地区特殊的地质和岩土条件决定了常规的管道设计将面临巨大挑战,如,管道埋设深度和管道运行温度就没有标准规范可遵循。依托规划中的阿拉斯加天然气管道工程实际,利用管道与冻土热传导数值计算模型对不同埋深、不同运行温度下输气管道周围土体的温度场变化进行了研究。计算结果表明:5℃正温管道加剧了冻土退化,管底下方融化深度主要受管道运行温度的影响,在浅埋、中埋、深埋3种方式下30年最大融化深度分别达到4.2 m、5.5 m和6.5 m,其中管道深埋方式对融化圈的发展具有促进作用;-1℃冷输管道可以保护冻土,有效抬升人为多年冻土上限,维持管基土处于冻结状态,3种埋深方式下人为多年冻土上限分别抬升至0.38 m、1.09 m和1.55 m,其中管道浅埋方式影响最大。建议在不连续多年冻土区管道可以采取浅埋的敷设方式,同时,通过调控管道运行温度接近-1℃,既保证了管道结构安全、保护了冻土环境,同时还能减少施工作业、降低工程投资。
利用黑龙江大学寒区地下水研究所埋设于大兴安岭松岭区水文站内的寒区低温地温自动监测装置和1.5 m百叶箱,选择冻土发育期内实测的地温与气温数据资料,运用双变量分析法监测分析了该研究区内冻土发育期的地温对气温变化的响应关系。结果表明:(1)近5 d地表日平均气温与不同深度地温的相关系数最大为0.999,不同深度的地温对气温变化的响应具有一定的滞后性,且与过去时间气温的积累温度呈正相关;(2)50 cm和地表的土壤30 d的两要素相关性相对稳定,无论是进行5、8、11、15步长的滑动,都较为稳定;(3)气温表现出自相关不明显,滞时1 d后相关系数下降到0.4以下,地表温度负相关系数较高的时间在15 d左右,而其他土壤层温度在20 d左右,尤其是300 cm的土壤温度自相关在18 d左右。
利用黑龙江大学寒区地下水研究所埋设于大兴安岭松岭区水文站内的寒区低温地温自动监测装置和1.5 m百叶箱,选择冻土发育期内实测的地温与气温数据资料,运用双变量分析法监测分析了该研究区内冻土发育期的地温对气温变化的响应关系。结果表明:(1)近5 d地表日平均气温与不同深度地温的相关系数最大为0.999,不同深度的地温对气温变化的响应具有一定的滞后性,且与过去时间气温的积累温度呈正相关;(2)50 cm和地表的土壤30 d的两要素相关性相对稳定,无论是进行5、8、11、15步长的滑动,都较为稳定;(3)气温表现出自相关不明显,滞时1 d后相关系数下降到0.4以下,地表温度负相关系数较高的时间在15 d左右,而其他土壤层温度在20 d左右,尤其是300 cm的土壤温度自相关在18 d左右。
利用黑龙江大学寒区地下水研究所埋设于大兴安岭松岭区水文站内的寒区低温地温自动监测装置和1.5 m百叶箱,选择冻土发育期内实测的地温与气温数据资料,运用双变量分析法监测分析了该研究区内冻土发育期的地温对气温变化的响应关系。结果表明:(1)近5 d地表日平均气温与不同深度地温的相关系数最大为0.999,不同深度的地温对气温变化的响应具有一定的滞后性,且与过去时间气温的积累温度呈正相关;(2)50 cm和地表的土壤30 d的两要素相关性相对稳定,无论是进行5、8、11、15步长的滑动,都较为稳定;(3)气温表现出自相关不明显,滞时1 d后相关系数下降到0.4以下,地表温度负相关系数较高的时间在15 d左右,而其他土壤层温度在20 d左右,尤其是300 cm的土壤温度自相关在18 d左右。