Assessment of three mitigation techniques for permafrost protection:Roads and airfields in the Arctic

• Main Author: Jørgensen, Anders Stuhr
• Format: Book
• Language: English
• Published: Technical University of Denmark 2009
• Subjects: Heat removal; Reflective surface; Air convection embankment; Mitigation techniques; Heat drain; Cooling effect; Permafrost protection; /dk/atira/pure/sustainabledevelopmentgoals/climate_action; SDG 13 - Climate Action; Arctic; Nunavik; Canada; Kangerlussuaq; Føre; Toppen; Tasiujaq; Arktis*; Grønland; permafrost
• Online Access: https://orbit.dtu.dk/en/publications/a7a0a4dd-8c7b-4635-86e1-3899e87a0bb6; https://backend.orbit.dtu.dk/ws/files/5003279/PhD%20thesis%20(FINAL%20VERSION-2).pdf

Tilstedeværelsen og udbredelsen af permafrost er et vigtigt aspekt, som bør nøje overvejes i forbindelse med anlægsarbejder i arktiske egne. Opførelsen af et anlægsprojekt, som f.eks. veje og lufthavnsområder, vil ændre jordens termiske forhold, hvilket kan føre til optøning af den underliggende og/eller omkringliggende permafrost. Dette problem er i de seneste årtier blevet forstærket af den globale opvarmning, hvilket har medført betydelige klimaændringer i de arktiske egne. Opførelsen af en vejkasse vil ofte føre til en stigning i den årlige gennemsnits overfladetemperatur, hvilket vil resultere i en øget optøning af den underliggende permafrost og øge risikoen for sætningsskader i vejkassen. For at minimere mængden af sætningsskader er en række af forebyggende metoder blevet udviklet. Denne afhandling omhandler laboratorieundersøgelser og feltundersøgelser af tre metoder: konvektionskøling (air convection embankment), varme udtræk (heat drain) og reflekterende overflader (reflektive surfaces). Hovedformålet har været at undersøge de tre ovennævnte metoder, for at vurdere deres potentiale til at minimere problemerne med sætningsskader i vejkasser i områder med permafrost. To af de forebyggende teknikker, konvektionskøling (air convection embankment) og varme udtrækning (heat drain), er blevet testet for en mulig implementering i skulderkonstruktionen af vejkasser og lufthavnskonstruktioner. Begge metoder vil gøre det muligt for kold luft at trænge ind i bunden af konstruktionerne, mens varm luft vil blive presset ud i toppen. Resultaterne fra teststrækningen i Tasiujaq Lufthavn (Nunavik, Québec, Canada) har vist, at begge metoder reducerer den årlige gennemsnitstemperatur i bunden af landingsbanens skulder, hvilket vil minimere eller måske helt forhindre optøning af den underliggende permafrost. Georadarmetoden (GPR) er blevet anvendt til at undersøge effektiviteten af en reflekterende overflade og dennes indvirkning på dybden til frostspejlet gennem en hel tø-frys periode i Kangerlussuaq Lufthavn (Grønland). ...