59.Задачи управления мерзлотным процессом (см. Вопрос 58)

Системы приемов

Отделы приемов

Параметры, через которые могут быть преобразованы направленно изменяемые элементы природного комплекса

Приемы управления

Группа приемов, регулирующих внешний теплообмен

Регулирующих соотношение составляющих радиационного баланса

Суммарная коротковолновая радиация, Q+q

А. Прозрачность атмосферы Б. Угол наклона поверхности к горизонту

В. Экспозиция местности

Устройство навесов, затенение путем насаждения деревьев, кустарников; изменение угла наклона поверхности и планировка местности; экранирование поверхности теплопрозрачными пленками

Отраженная коротковолновая радиация, (Q+q)A

А. Характер и высота покрова на поверхности

Б. Цвет поверхности В. Шероховатость поверхности

Г. Влажность поверхностного слоя почвы

Удаление естественных покровов; искусственное окрашивание поверхности (зачернение, забеление); рыхление, укатка, увлажнение, осушение поверхностного слоя пород

Эффективное излучение земной поверхности I_эф

А. Температура воздуха и упругость водяного пара

Б. Цвет поверхности, ее шероховатость, характер и высота покрова

В. Температура излучаемой поверхности

Дымление; экранирование поверхности светопрозрачными пленками, снегом и другими покровами; удаление с поверхности грунта растительного и снежного покровов: непосредственное регулирование температуры поверхности

Регулирующих соотношение составляющих теплового баланса

Турбулентный теплообмен с приземным воздухом, p

А. Профиль ветра

Б. Мера шероховатости поверхности

В. Температура поверхности пород

Г. Влажность поверхностного слоя пород

Устройство ветровых преград (щиты, лесопосадки); изменение шероховатости поверхности; естественное оттаивание мерзлых пород при послойной разработке; непосредственное регулирование температуры и влажности поверхностного слоя пород

Теплота фазовых превращений влаги, LE

А. Влажность и условия подтока влаги в поверхностном слое пород

Б. Профиль ветра

В. Мера шероховатости поверхности

Г. Температура поверхности пород

Рыхление и укатка поверхностного слоя пород; оттаивание мерзлых пород при послойной разработки; покрытие поверхности слабовлагопроницаемым материалом (мульча, синтетические пленки); пропитка поверхностного слоя пород склеивающими веществами (торфяной клей, лигнин); обработка верхнего слоя пород поверхностно-активными веществами; регулирование скорости ветра и температуры поверхности пород

Теплообмен с нижележащими породами, B

А. Температура поверхности пород Б. Температурный режим пород (градиенты температур в грунте) В. Состав, влажность и свойства пород

Регулирование мощности и свойств снежного и растительного покровов; перекрытие грунта теплоизоляционными материалами (пенопласты, снежно-ледяные, воздушно-ледяные, вводно-ледяные)

Группа приемов, регулирующих теплообмен в грунте посредством преобразования состава и свойств мелиорируемых пород

Изменяющих состав, свойства и тепловое состояние мелиорирующих пород

Состав органо-минеральной части пород

А. Гранулометрический, химико-минералогический состав породы и состав обменных катионов

Б. Содержание органического вещества

Полная или частичная замена мелиорируемых пород; кольматация, цементация, битумизация, силикатизация, пропитка грунта синтетическими смолами; вымывание (вынос) из породы мелкозема, направленное изменение состава и содержания обменных катионов в породе; многократное изменение теплового состояния пород: известкование кислых почв и гипсование солонцеватых; гумусирование почвы и внесение минеральных и бактериальных удобрений

Изменяющих состав, свойства и тепловое состояние мелиорируемых пород

Влажность (льдистость) пород и состав почвенного воздуха

А. Гранулометрический, химико-минералогический состав пород

Б. Трещиноватость и пористость пород

В. Условия питания, фильтрации и стока подземных вод

Г. Тепловое состояние, температурный режим пород, а также условия промерзания и миграции влаги в породе

Обводнение (орошение) и осушение (дренаж) пород; морозный дренаж; электроосмос и электрохимическое закрепление пород; изменение состава и содержания обменных катионов в породе; кольматация, цементация, битумизация, силикатизация, пропитка грунтов синтетическими смолами; глубокое рыхление и искусственное уплотнение грунтов; изменение уровня подземных вод; замораживание или оттаивание пород и регулирование скорости их промерзания

Изменяющих свойства и тепловое состояние мелиорируемых пород

Свойства и тепловое состояние пород

А. Структурно-текстурные особенности пород (в т.ч. характер подземных льдов и криогенная текстура пород) Б. Тепловое состояние и температурный режим пород В. Условия промерзания - оттаивания пород

Глубокое рыхление пород; уплотнение грунтов с помощью камуфлетного взрыва; уплотнение и разуплотнение грунтов с помощью вибраторов; замораживание-оттаивание пород; изменение условий промерзания пород и непосредственное регулирование их температурного режима.

Группа приемов, изменяющих температурный режим и тепловое состояние мелиорируемых пород посредством использования дополнительных источников и стоков тепла

Использующих естественные источники и стоки тепла

Теплоноситель - вода

А. Коэффициент фильтрации пород в талом состоянии

Б. Характер подземных льдов, криогенные текстуры пород

В. Продольный уклон местности

Г. Температура используемой воды, тепловые свойства пород и их температурный режим

Д. Расход воды в фильтрационном потоке    

Фильтрационно-игловой; фильтрационно- дренажный; дождевально – инфильтрационный; кондуктивно - инфильтрационный (тепловые ванны)

Теплоноситель- воздух

А. Состав, влажность и свойства грунта

Б. Характер подземных льдов, криогенные текстуры пород и их температурный режим

В. Величина поверхности охлаждающей системы

Г. Объем (расход) воздуха в охлаждающей системе и его температура

Естественное вымораживание пород при взаимодействии атмосферного воздуха с обнаженной поверхностью грунтового массива; охлаждающие устройства (проветриваемые подполья, вентиляционные канала, вентиляционные трубы)

Использующих искусственные источники и стоки тепла

Пар, огонь, различного рода «тепловые штампы»

А. Состав, влажность и свойства грунта

Б. Льдистость и криогенные текстуры пород и их температурный режим

В. Объем (расход) протекающего через грунт теплоносителя и его параметры

Г. Размеры «тепловых штампов» и их температура

Паровая иглооттайка; способы гидрооттайки, использующие искусственно подогретую воду, поверхностный сток горячих вод; оттаивание «поджигом» и огневыми горелками; оттаивание накладными и погруженными в буровую скважину горелками; укладка горячего камня (бута)

Электрическая энергия

А. Льдистость, криогенные текстуры, количество незамерзшей влаги, температурный режим и свойства пород

Б. Величина подаваемого напряжения на электроды

В. Форма и размер электродов

Объемный прогрев пород посредством электротока, протекающего через грунт; электрогрелки

Термохимические смеси

А. Состав, влажность, свойства пород и их температурный режим

Б. Вид термохимических смесей

В. Количество (объем) используемых смесей

Холодильные машины; охлаждающие установки различного типа; зеротеры; использование теплового эффекта физико-химических реакций