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中科院:中俄原油管道冻土退化过程及防控技术研究获进展

2019-11-04 08:01:47

本文转自11月4日微信公号“中科院之声”。

中俄原油管道是我国从战略高度布局打造的四大能源通道之一,对于保障国家能源安全、优化油品供输格局、推进中蒙俄经济走廊建设及深化中俄战略合作等都具有重大意义。但管道沿线严寒的气候条件使其面临多年冻土与寒区生态环境保护的双重挑战。中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室李国玉团队在管道沿线多年冻土区逐步构建了一套全面完整的水热变形长期监测系统,对管道周围冻土温度、水分变化特性和管道、地表变形及防控措施工程效果进行长期观测,以实时掌握管道运营状态,及时发现管道冻融灾害并提出预警;同时在部分地表融沉变形较为明显的管段采取补强措施减小冻土融化,以确保管道完整性。

监测结果表明,管道常年正油温运营,持续不断融化管周多年冻土,使得管权范围内多年冻土退化程度远远大于天然场地,管道周围形成不同大小且常年存在的融化圈。保温材料、热管和U型通风管等融沉防治措施均能有效减小管周冻土退化,进而确保管基土稳定。相关研究成果揭示了管道周围多年冻土退化过程,并对融沉防治措施的工程应用效果进行了现场验证,为中俄原油管道工程管基冻土稳定性及时准确判识、融沉灾害风险规避提供了科学依据,为其他冻土区埋地管道工程的设计、施工、运营及维护提供了重要参考,为“一带一路”建设等国家战略需求提供了科技支撑。

该系列成果相继发表在Engineering geology期刊一篇、Applied Thermal Engineering期刊一篇、Cold Regions Science and Technology期刊一篇、Journal of Mountain Science等国际学术期刊。

该研究获得中科院A类战略性先导科技专项(XDA2003020102)、国家自然科学基金(41690144、U1703244、41672310、41630636、41702333)、冻土工程国家重点实验室基金(SKLFSE-ZY-16)共同资助。

中俄原油管道走向及监测示范场地

管道沿线气象站、冻土温度监测系统和管沟融沉灾害

高密度电法反演管道一线和二线周围冻土融化状况

热管措施下管周土冻融过程曲线

来源: 中国科学院西北生态环境资源研究院

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来源:微信公号“中科院之声” | 责任编辑:奕含
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