中俄原油管道下多年凍土融化引起地形重塑和冰緣環(huán)境變化研究獲新進(jìn)展
發(fā)表日期:2024-06-09來(lái)源：
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作為我國四大能源通道之一的中俄原油管道（CRCOP）起自俄羅斯的斯科沃羅季諾輸油站，從我國漠河連崟入境，止于大慶林源輸油站。中國境內管道穿越451km多年凍土，管道常年正溫運行，引起多年凍土的快速退化以及地形地貌和水環(huán)境的顯著(zhù)變化。
目前，多年凍土環(huán)境對于埋地輸油管道的響應研究不足，且有限的數據難以深入闡釋地下凍土變化與地表特征的協(xié)同變化。因此，有必要基于多元數據揭示埋地輸油管道引起的凍土融化及其對地貌重塑和積水、冰椎的影響，以便為凍土災害防控措施的研發(fā)、優(yōu)化及應用提供科學(xué)依據，保障中俄原油管道安全運營(yíng)。
西北研究院科研團隊利用中俄原油管道沿線(xiàn)典型場(chǎng)地的油溫、地溫、管道位移、地表形變、物探（ERT）和無(wú)人機影像數據，分析了管道周?chē)嗄陜鐾寥诨⒌乇碜冃巍⒅脖蛔兓⒎e水和冰椎分布等，并對多年凍土融化與地表形變之間的協(xié)變性進(jìn)行了系統研究。
研究表明，管周多年凍土迅速退化，距離管道一線(xiàn)2米處的年最大融化深度以每年0.68 m的速度下降，至2022年融化深度已達到11.4m，融區水平方向約51m。管道一線(xiàn)、二線(xiàn)周?chē)娜趨^在不斷擴張并呈現逐漸貫通的趨勢。凍土融化引起的管道下沉和地表差異性融沉導致了熱融洼地和積水、冰椎的規律性分布。
此外，本研究還討論了氣候變暖、火災和人為活動(dòng)等對凍土環(huán)境的影響，闡明了多種因素影響下管周融區與地表特征的演變過(guò)程。研究結果為中俄原油管道的安全運維提供了重要數據支撐。
該研究成果以Permafrost thawing caused by the China-Russia Crude Oil Pipeline based on multi-type data and its impacts on geomorphological reshaping and water erosion為題，發(fā)表于愛(ài)思唯爾旗下的CATENA期刊上。西北研究院博士研究生高凱為本文第一作者，李國玉研究員為通訊作者。該研究得到科技部科技基礎資源調查專(zhuān)項和國家自然科學(xué)基金等項目共同資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108134
圖1? 2014-2022年中俄原油管道附近孔T1和天然孔T2暖季(a)和冷季(b)的地溫曲線(xiàn)?
圖2 電法剖面位置處無(wú)人機正射影像、高程及電法結果 (a) 正射影像 (b) 數字高程模型 (c) 地形、植被、鉆孔、管權范圍和凍土災害等信息 (d) ERT反演結果
圖3 管道沿線(xiàn)積水分布 (a) 無(wú)人機正射影像 (b) 影像監督分類(lèi)結果
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