冻土区埋地热油管道对冻土融化深度的影响研究

摘要

冻土区管道的热油输送对冻土环境带来了巨大的挑战.输油管道的常年运营会使冻土区周围土壤的温度场发生变化,导致周围土壤的融沉风险加剧.本文以中国漠大线为例,开展冻土区输油管道对冻土融化深度的影响规律研究.基于FLUENT软件建立了冻土区埋地输油管道温度场数值计算模型,模型中根据现场统计数据编写了合适的边界条件,针对地表温度、管道埋深、保温层厚度以及冻土含水量4种因素开展了参数分析,详细讨论了其对冻土融化深度的影响.结果表明,在相同的运行期间内,低温冻土受到热扰动后的融化深度小于高温冻土受到热扰动后的融化深度;随着管道埋深的增加,冻土层的融化深度也越大;增加保温层厚度可以起到很好的隔热效果,冻土融化深度随着保温层厚度的增加而明显减小,当保温层厚度为80mm时,冻土几乎不发生融沉;同时,冻土融化圈的范围随着冻土含水量的增加而减小.