Ученые из Новосибирска разработали новую методику для оценки состояния арктических почв
42
Новая программа обещает более точные результаты в прогнозировании таяния вечной мерзлоты по сравнению с существующими моделями.
Новосибирск, 20 фев - ИА Neftegaz.RU. Ученые из НГТУ разработали новую методику математического моделирования, позволяющую оценивать состояние почв в Арктическом регионе под воздействием изменений температуры и внешних нагрузок.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
В рамках исследования использовались специальные вычислительные методы, которые позволили отслеживать изменения мерзлоты с интервалом в 10 мин для суточных процессов и один день для сезонных.
Такие данные в будущем помогут лучше понять, как поведет себя грунт, а также позволят учесть различные факторы при построении дорог, зданий и трубопроводов в зонах вечной мерзлоты, отметила руководительница проекта А. Кутищева.
Ученые провели численное моделирование, анализируя реакции мерзлых грунтов на изменения температуры и нагрузки.
Эксперименты показали, что даже если не учитывать подвижность грунтовых вод, количество оседания породы из-за гравитации составляет около 2 см за сезон.
Кроме того, фиксировалось последовательное оттаивание и замерзание до 4 м глубиной, что ведет к деградации структуры пород.
По словам А. Кутищевой, новая разработка отличается уникальностью, т.к. методика учитывает несколько взаимосвязанных процессов, таких как теплопередача, механическая деформация и фазовые переходы воды в грунте.
Это обеспечивает более точные результаты, в то время как многие другие модели сосредотачиваются только на одном аспекте проблемы.
Также для оптимизации расчетов были созданы алгоритмы, что позволило значительно ускорить вычисления и повысить их разрешение.
Высокая детализация данных является ключом к точным прогнозам, особенно важным для устойчивости зданий и безопасности трубопроводов.
Исследования показали, что грунт летом может растаять до глубины 4 м, а зимой замерзнуть на глубину до 5 м.
С учетом полученных данных, стало ясно, что влияние температуры воздуха и снежного покрова, который выполняет роль естественного утеплителя, имеют большое значение.
Ученые также получили важные сведения о техногенных факторах, влияющих на мерзлоту, например, о воздействии свайных конструкций.
Теплые бетонные сваи, инсталлированные в землю, фактически прожигают грунт вокруг себя, создавая области постоянного оттаивания, что ослабляет прочность породы и увеличивает риски для строительства, инфраструктуры и экологии.
Кроме того, разрушение мерзлых грунтов может привести к выбросам парниковых газов, таких как метан и углекислый газ, что, в свою очередь, ускоряет процессы глобального потепления.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
В рамках исследования использовались специальные вычислительные методы, которые позволили отслеживать изменения мерзлоты с интервалом в 10 мин для суточных процессов и один день для сезонных.
Такие данные в будущем помогут лучше понять, как поведет себя грунт, а также позволят учесть различные факторы при построении дорог, зданий и трубопроводов в зонах вечной мерзлоты, отметила руководительница проекта А. Кутищева.
Ученые провели численное моделирование, анализируя реакции мерзлых грунтов на изменения температуры и нагрузки.
Эксперименты показали, что даже если не учитывать подвижность грунтовых вод, количество оседания породы из-за гравитации составляет около 2 см за сезон.
Кроме того, фиксировалось последовательное оттаивание и замерзание до 4 м глубиной, что ведет к деградации структуры пород.
По словам А. Кутищевой, новая разработка отличается уникальностью, т.к. методика учитывает несколько взаимосвязанных процессов, таких как теплопередача, механическая деформация и фазовые переходы воды в грунте.
Это обеспечивает более точные результаты, в то время как многие другие модели сосредотачиваются только на одном аспекте проблемы.
Также для оптимизации расчетов были созданы алгоритмы, что позволило значительно ускорить вычисления и повысить их разрешение.
Высокая детализация данных является ключом к точным прогнозам, особенно важным для устойчивости зданий и безопасности трубопроводов.
Исследования показали, что грунт летом может растаять до глубины 4 м, а зимой замерзнуть на глубину до 5 м.
С учетом полученных данных, стало ясно, что влияние температуры воздуха и снежного покрова, который выполняет роль естественного утеплителя, имеют большое значение.
Ученые также получили важные сведения о техногенных факторах, влияющих на мерзлоту, например, о воздействии свайных конструкций.
Теплые бетонные сваи, инсталлированные в землю, фактически прожигают грунт вокруг себя, создавая области постоянного оттаивания, что ослабляет прочность породы и увеличивает риски для строительства, инфраструктуры и экологии.
Кроме того, разрушение мерзлых грунтов может привести к выбросам парниковых газов, таких как метан и углекислый газ, что, в свою очередь, ускоряет процессы глобального потепления.