Resumen

En las regiones de permafrost, la construcción de un canal implica una gran cantidad de actividades de excavación y cambios en la masa de agua superficial, lo que puede ejercer un gran impacto en los regímenes térmicos del permafrost subyacente. En este trabajo, se construyó un modelo matemático acoplado de transferencia de calor y humedad para suelos de congelación-descongelación con el fin de investigar los regímenes térmicos a largo plazo del subsuelo bajo un canal de drenaje construido en la meseta de Qinghai-Tíbet. Basándose en las simulaciones numéricas, se analizaron los regímenes térmicos de la subrasante tanto en las estaciones cálidas como en las frías en un periodo de 50 años, así como el impacto de las anchuras del canal. Los resultados mostraron que la excavación del canal y el flujo de agua en su interior podrían provocar una importante degradación del permafrost subyacente. Durante los primeros 30 años, el permafrost bajo el canal experimentó principalmente una rápida degradación hacia abajo. Después, la erosión térmica lateral del agua que fluye condujo a una rápida degradación del permafrost bajo la pendiente del canal. En las estaciones frías, el suelo poco profundo bajo el canal no se volvía a congelar debido al agua que fluía y el bulbo de descongelación en realidad se expandía a lo largo del año. En el caso del canal con una anchura de fondo de 15 m, el bulbo de descongelación bajo el canal podría expandirse lateralmente hasta el terreno natural a unos 10 m de distancia del hombro del talud del canal hasta el año 50. Con diferentes anchos, los regímenes térmicos a largo plazo del subsuelo bajo los canales diferían considerablemente y la máxima diferencia se daba en la punta del talud del terraplén. Con los resultados numéricos simulados, se recomienda que un canal construido sobre permafrost sea ancho y poco profundo en lugar de estrecho y profundo si las condiciones lo permiten.

• Materias:Análisis de suelos Hormigón Construcciones de hormigón Asfalto
• Subjects:Soil testing Concrete Concrete construction Asphalt
• Palabras claves:canal, régimen térmico, estación fría, bulbos de deshielo, degradación rápida hacia abajo, cantidad de excavación, hombro del canal, régimen del permafrost, año, erosión térmica lateral
• Keywords:channel, thermal regime, cold season, thaw bulbs, rapid downward degradation, amount of excavation, shoulder of channel, regime of permafrost, year, lateral thermal erosion