Investigación de las características del viento y los efectos de enfriamiento de un terraplén de roca triturada con diferentes anchos de pavimento en una región de permafrost
Autores: Zhao, Hongting; Li, Xiaolin; Wu, Xiaopeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación de las características del viento y los efectos de enfriamiento de un terraplén de roca triturada con diferentes anchos de pavimento en una región de permafrost
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Embankment de roca triturada
Permafrost
Eficiencia de ventilación
Características del viento
Efectos de enfriamiento
Ancho de pavimento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Un terraplén de roca triturada (CRE) con una capa de roca triturada altamente porosa (CRL) puede enfriar de manera efectiva el permafrost subyacente a través de la ventilación natural dentro de la capa. Sin embargo, además de las condiciones ambientales, la eficiencia de ventilación de la CRL y su efecto de enfriamiento se ven significativamente afectados por el ancho del pavimento. En este estudio, se analizó primero el flujo de viento local alrededor de una sección del terraplén basado en datos de monitoreo de campo. Luego, considerando el calentamiento climático, se estableció un modelo acoplado 2-D de transferencia de calor y masa para investigar las características del viento y los efectos de enfriamiento del CRE con diferentes anchos de pavimento. Los resultados mostraron que el ancho del pavimento ejercía impactos considerables en las características del viento y los efectos de enfriamiento del CRE. Estos impactos se evaluaron a través de variaciones en la velocidad del viento, la tabla de permafrost y las temperaturas del suelo. Un aumento en el ancho del pavimento puede reducir la velocidad del viento dentro de la CRL, lo que es adverso para los regímenes térmicos a largo plazo del terraplén y el permafrost subyacente. Además, debido a los flujos de viento diferenciales alrededor de los terraplenes, existía una distribución asimétrica de las temperaturas del suelo debajo de los lados de barlovento y sotavento de los terraplenes. En general, se espera que los resultados de este estudio puedan proporcionar referencias informativas para la autopista Qinghai-Tíbet que se construye en regiones de permafrost.
Descripción
Un terraplén de roca triturada (CRE) con una capa de roca triturada altamente porosa (CRL) puede enfriar de manera efectiva el permafrost subyacente a través de la ventilación natural dentro de la capa. Sin embargo, además de las condiciones ambientales, la eficiencia de ventilación de la CRL y su efecto de enfriamiento se ven significativamente afectados por el ancho del pavimento. En este estudio, se analizó primero el flujo de viento local alrededor de una sección del terraplén basado en datos de monitoreo de campo. Luego, considerando el calentamiento climático, se estableció un modelo acoplado 2-D de transferencia de calor y masa para investigar las características del viento y los efectos de enfriamiento del CRE con diferentes anchos de pavimento. Los resultados mostraron que el ancho del pavimento ejercía impactos considerables en las características del viento y los efectos de enfriamiento del CRE. Estos impactos se evaluaron a través de variaciones en la velocidad del viento, la tabla de permafrost y las temperaturas del suelo. Un aumento en el ancho del pavimento puede reducir la velocidad del viento dentro de la CRL, lo que es adverso para los regímenes térmicos a largo plazo del terraplén y el permafrost subyacente. Además, debido a los flujos de viento diferenciales alrededor de los terraplenes, existía una distribución asimétrica de las temperaturas del suelo debajo de los lados de barlovento y sotavento de los terraplenes. En general, se espera que los resultados de este estudio puedan proporcionar referencias informativas para la autopista Qinghai-Tíbet que se construye en regiones de permafrost.