川藏公路热冻链接技术及在隧道洞口段融雪除冰应用

摘要

为有效利用川藏公路行经青藏高原断裂带区域内的地热水资源,建立热冻链接技术解决寒区隧道洞口范围内路面融雪除冰问题,文章依托雀儿山隧道出口,采用地质背景调查和现场试验方式,分析了地热水的成因、特征,在温泉水温度、流速、流量现场测试基础上计算了温泉水供热量,同时计算了路面融雪和除冰需热量,分析了热冻链接可行性及现场实际应用效果.研究表明:受青藏高原气候和地形地貌影响,洞口路面大于10 cm厚积雪累计时间180 d,暗冰时间为210 d;受青藏高原地质构造作用及北部断裂带主控,雀儿山隧道隧址区温泉群月供热量理论计算在7.627×107～1.320×108 kJ;利用Chapman模型和混凝土热交换管内流体传热模型进行计算,为满足隧道洞口段100 m长、8 m宽路面的融雪和除冰要求,月需热量为3.3×106 kJ及8.25×107 kJ;温泉水按60％利用率计算,依然能完全满足最冷月路面融雪除冰需求;利用温泉水建立热冻链接技术,温泉水热储量丰富,利用高差能保证流量、流速进而省去了泵送设备、节约了电能,余水温度高还可再利用,现场温度测试和计算表明路面融雪除冰实际应用效果良好.