青藏铁路冻土路基热力学过程的监测、模拟及预测研究

对于冻土工程，要解决气候-工程-冻土相互作用下的预测方法，地-气界面温度的变化是整个预测系统中的瓶颈问题，而地-气之间能量交换的动态平衡过程是解决问题的关键。本项目从热力学研究角度出发，与监测试验紧密结合，以地-气界面温度的变化为着眼点，以气候影响因子-大气辐射传输-地气界面辐射特性-地气间热量交换为研究主线，基于能量守恒原则，建立针对高海拔青藏铁路沿线地表和路基表面的普适性热力学数值模式。该模式可用于青藏铁路全线地表和任意坡度和走向路基表面温度变化的定量化研究，对由表面温度变化所指示的冻土路基冻融变形的预测有重要应用价值；该模式具有各物理过程可独立发展的模块化结构，对其它冻土防护措施的研究与试验有广泛的应用前景。在全球变暖的背景下，为保障青藏铁路安全运营提供冻土路基冻融病害发生的有效预警系统，为路基变形防护预案的制定与及时实施提供必要的科学依据，对促进国民经济和社会发展具有重要意义。