针对中国多年冻土区路基工程广泛面临的地基冻土退化和本体热害问题,基于新能源制冷技术,提出一种新的多年冻土保护方法,并设计与制作两款路基专用制冷装置。结果表明:现有多年冻土保护措施局限于调节自然温差传热过程,具有季节匹配性差和冷却效率低的不足。制冷技术可在暖季将热量由低温冻土传递向高温大气环境,实现对冻土热量收支状态的实时严格控制。压缩式和吸附式制冷方法具有一体化、小型化、高效化等有利于路基应用的优势,多年冻土区丰富的太阳能和风能可解决路基制冷驱动来源的分散供应问题。所提出的压缩式制冷管和吸附式制冷管在暖季的制冷温度分别达到-15和-3℃。

我国冻土天然气水合物资源潜力很大,位居世界第三。本文以黑龙江省漠河盆地等冻土带为例,从构造运动、气源成因、地质条件和资源量四个角度论证了黑龙江省大兴安岭地区北部冻土天然气资源的潜力。阐述了冻土天然气水合物给黑龙江省经济振兴发展带来的机遇,以期加快黑龙江省能源转型的进程。

中国作为世界第三大冻土国家,拥有可观的天然气水合物前景,目前已知中国冻土带主要分布在青藏高原和东北漠河盆地两大区域,同时零星分布于西部各高原地区。中国于2002年开始对陆域冻土带进行了试探性勘查研究,并于2008年底在青藏高原祁连山脉木里地区永久冻土带钻获了天然气水合物的实物样品。研究至今,国家已先后在祁连山地区、风火山—乌丽地区和东北漠河盆地等地区开展了水合物的勘探研究。随着中国对冻土区天然气水合物研究的提速,对于当前水合物的勘探开发开采技术也提出了新的挑战。另外,当前许多水合物有利远景区由于气候环境恶劣,工作条件有限,使得该区域的研究依旧很缓慢,这些都构成了目前中国对冻土区水合物研究的困难,同时也为未来的水合物研究提供了发展方向。

月球是人们既熟悉又陌生的天体。世界上不分肤色、种族都有关于它的美丽传说。千百年来,古代天文学家和天文爱好者对它进行了无数次的肉眼观测,研究它的形貌和运行规律。17世纪初,望远镜被用来观测天体,从此,人们对月球的认识有了长足的进步。从1950年代末开始,随着空间科学与技术的迅猛发展,人类在月球科学探测上取得了辉煌的成就,特别是对月球的大气、形貌、内部构造、成分、演化史和月球上的资源等有了一个全新的认识与了解。

能源安全关系国家安全,寻找清洁、廉价、持续的能源对保证国家能源安全具有重要的战略意义。月球以其丰富的能源和矿产资源,被人们认为是未来能源争夺的焦点。从月球资源种类、分布和中国能源安全现状入手,论述了目前月球资源利用的模式与前景。在此基础上,提出了月球潜在资源利用对于中国能源安全的战略意义:①为未来能源的战略持续提供可能,保障能源安全;②为国家可持续能源利用提供战略选择;③掌握精确的月球能源信息,获得更多空间能源安全的话语权。