Вестник Кольского научного центра РАН № 4, 2019 г.
16 http://www.naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/ DOI: 10.25702/KSC.2307-5228.2019.11.4.16-28 УДК 556.56 ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕЯТЕЛЬНОГО СЛОЯ БОЛОТ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА И. Л. Калюжный, С. А. Лавров ФГБУ Государственный гидрологический институт, г. Санкт-Петербург Аннотация На основании выполнения комплекса полевых и лабораторных работ проведены исследования и определены основные теплофизические характеристики деятельного слоя основных типов болот Кольского п-ова. Показано, что основным фактором, определяющим изменение теплофизических характеристик (объемной теплоемкости, коэффициентов температуропроводности и теплопроводности), является степень увлажнения и, в меньшей мере, плотность сухого вещества торфа. Коэффициенты теплопроводности в талом и мерзлом состоянии деятельного слоя возрастают при увеличении объемной влажности. Установлены обобщенные зависимости изменения теплофизических характеристик от объемной влажности для всех типов болот Кольского п-ова. Ключевые слова: болота Кольского п-ова, удельная и объемная теплоемкость, коэффициенты тепло- и температуропроводности. THERMOPHYSICAL PROPERTIES OF THE ACTIVE LAYER OF THE KOLA PENINSULA BOGS Igor L. Kalyuzhny, Sergey A. Lavrov State Hydrological Institute, Saint Petersburg Abstract Studies have been conducted and the main thermophysical characteristics of the active layer of the main types of wetlands of the Kola Peninsula were determined on the basis of the implementation of a complex of field and laboratory works. It is shown that the main factor determining the change in thermal characteristics (volumetric heat capacity, thermal diffusivity and thermal conductivity) is the degree of moisture and, to a lesser extent, the density of peat dry matter. The volumetric heat capacity of the thawed active layer increases from 126–180 to 3704–3723 kJ/(m 3 K) with changes in humidity from 0,0 to 85,4–84,6 %. The coefficients of thermal conductivity, in the thawed and frozen state of the active layer, increase with increasing volume humidity.It has been established that the dependences of the thermal conductivity on the peat moisture ( W ), in the thawed and frozen state, are approximated by equations of the form λ = n е aW . For different types of bogs, the parameters of equations n and a are close to each other, which made it possible to create uniform dependencies for thawed and frozen peats of the main types of bogs on the Kola Peninsula. It has been established that the dependence of thermal diffusivity coefficient on humidity on all types of wetlands in the thawed state has two maxima. Its highest values are observed in the dry state of peat. In the frozen state of peat, the coefficient of thermal diffusivity increases from zero values to full capacity at which its highest values are observed. Keywords: bogs of the Kola Peninsula, specific and volumetric heat capacity, coefficients of thermal conductivity and thermal diffusivity. Введение Своеобразие почвенно-климатических условий Кольского п-ова, значительные трудности в осушении, освоении и эффективном использовании болот связаны со слабой изученностью их физических свойств, в том числе и теплофизических характеристик деятельного слоя. Строительство линейных сооружений и мелиоративных систем на болотах требует проведения специальных теплофизических расчетов, которые позволяют оценить
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz