Гармонический анализ температур мерзлого грунта полосы отведения линейного объекта


Аннотация:
Техногенные воздействия при строительстве и эксплуатации объектов приводят к росту температур мерзлых грунтов и уменьшению их несущей способности, изменению пространственного положения и деформации, увеличению числа аварий. Для своевременного осуществления компенсирующих мероприятий перед эксплуатирующими организациями стоит задача сохранения грунтов в мерзлом состоянии с помощью комплекса средств геотехнического мониторинга и новых методов анализа собираемых данных. Наличие послойных измерений, упорядоченных естественным образом вдоль полосы отведения протяженных линейных объектов, позволило предложить метод выявления участков с аномальными температурами на основе гармонического анализа.
Для разработки метода проведен анализ работ по проблеме. Рассмотрены особенности рельефа и климатические условия района размещения объекта. Из многослойной первичной информации выбраны вмещающие объект слои грунта, для которых построены периодические модели изменения температур по времени и выделены годовые и сезонные колебания.

А.Ю. Владова, д-р техн. наук, вед. науч. сотрудник, avladova@mail.ru Оренбургский научный центр УрО РАН, Оренбург, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. Soil thermal conductivity prediction for district heating pre-insulated pipeline in operation/ M. Perpar, Z. Rek, S. Bajric, I. Zun// Energy. — 2012. — Vol. 44. — P. 197–210.
2. Lu T., Wan, K.-S. Numerical analysis of the heat transfer associated with freezing/solidifying phase changes for a pipeline filled with crude oil in soil saturated with water during pipeline shutdown in winter// Journal of Petroleum Sci. and Engineering. — 2008. — Vol. 44. — P. 52–58.
3. Numerical simulation of a buried hot crude oil pipeline under normal operation/ B. Yu, C. Li, Z. Zhang еtc.// Applied Thermal Engineering. — 2010. — Vol. 30. — P. 2670–2679.
4. Атманских М.Б., Рило И.П., Татосов А.В. Температурные волны в грунте вблизи основания тепловыделяющего сооружения// Вестник Тюменского государственного университета. — 2013. — № 7. — C. 146–153.
5. Diliberto I.S. Time series analysis of high temperature fumaroles monitored on the island of Vulcano (Aeolian Archipelago, Italy)// Journal of Volcanology and Geothermal Res. — 2013. — Vol. 264. — P. 150–163.
6. Remotely sensed soil temperatures beneath snow-free skin-surface using thermal observations from tandem polar-orbiting satellites: An analytical three-time-scale model/ W. Zhan, Ji. Zhou, W. Ju etc. // Remote Sensing of Environment. — 2014.— Vol. 143. — P. 1–14.
7. Мясников Н.В., Берестень М.П., Долгих Л.А. Совершенствование модели быстропеременных процессов и алгоритма экспресс-анализа// Датчики и системы. — 2014. — № 10. — С. 22–26.
8. Меркушева А.В. Аналитические формы обработки сигналов в информационно-измерительных системах на основе обобщенной модификации преобразования Фурье// Научное приборостроение. — 2005. — Т. 15. — № 4. — С. 3–17.
9. Курбацкая Е.М., Сысоев Н.П., Гибадулин М.Ф. Анализ периодических изменений хода доменной печи с помощью преобразований Фурье// Известия Челябинского научного центра УрО РАН. — 2004. — № 1. — С. 127–131.
10. Христофоров А.В., Христофорова Н.Н., Бурганов Б.Т. Температурные волны в природных средах: Фурье и вейвлет-анализ термограмм// Георесурсы. — 2005. — № 2 (17). — С. 2–6.
11. Болотов А.Г. Метод определения температуропроводности почвы// Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2015. — № 7 (129). — С. 74–78.
12. Delsante A.E., Stokes A.N., Walsh P.J. Application of Fourier transforms to periodic heat flow into the ground under a building// International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1983. — Vol. 26. — № 1. — P. 121–132.
13. Lake J.A., Johnson I., Cameron D.D. Carbon Capture and Storage (CCS) pipeline operating temperature effects on UK soils: The first empirical data// International Journal of Greenhouse Gas Control. — 2016. — Vol. 53. — P. 11–17.
14. Владова А.Ю. Ретроспективный анализ температурного режима грунтов в информационно-измерительной системе// Безопасность труда в промышленности. — 2016. — № 12. — С. 46–53.
15. Марахтанов В.П., Топчиев А.Г. Технология геотехнического мониторинга магистральных газопроводов на территории криолитозоны Западной Сибири// Успехи современного естествознания. — 2016. — № 9. — С. 131–136.
16. Шишкин С.И. Способы выполнения геотехнического мониторинга объектов нефтегазового комплекса в криолитозоне// Геотехника. — 2016. — № 6. — С. 60–67.
17. СП 36.13330.2012. Свод правил. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06—85*. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200103173 (дата обращения: 01.05.2017).
18. СП 25.13330.2012. Свод правил. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04—88. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095519 (дата обращения: 01.05.2017).
19. Пат. RU 2448335. Термокоса/ В.А. Никоненко, Д.Ю. Кропачев, А.Ю. Неделько, Е.В. Амосова; заявл. 19.05.2010; опубл. 27.11.2011, Бюл. № 33.
20. Singleton R.C. An Algorithm for Computing the Mixed Radix Fast Fourier Transform// IEEE Trans. Audio Electroacoust. — 1969. — Vol. AU-17. — P. 93.
21. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. — М.: Мир, 1978. — 424 с.
22. Кристалинский Р.Е., Кристалинский В.Р. Преобразования Фурье и Лапласа в системах компьютерной математики: учеб. пособие для вузов. — М.: Горячая линия — Телеком, 2006. — 216 с.
23. Вадзинский Р. Статистические вычисления в среде Excel. Библиотека пользователя. — СПб: Питер, 2008. — 608 с.
24. Дьяконов В., Круглов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. — СПб: Питер, 2002. — 448 с.
25. Димов Э.М., Маслов О.Н., Трошин Ю.В. Выбор средств программного обеспечения процесса статистического имитационного моделирования// Информационные технологии. — 2015. — Т. 21. — № 2. — С. 132–139.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2017-7-25-30
Год: 2017
Номер журнала: Июль
Ключевые слова : нефтепровод термометрические скважины температура мерзлых грунтов анализ данных временные ряды преобразование Фурье
Авторы:
  • Владова А.Ю.
    Владова А.Ю.
    avladova@mail.ru, проф. Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, Москва, Россия д-р техн. наук, вед. науч. сотрудник ИПУ РАН, Москва, Россия

Купить журнал