高山区雪堆储雪技术研究：实验与模拟计算

该文档是关于高山区雪堆储雪的实验和模拟计算的研究，讨论了储雪的历史、目的、方法及其在滑雪产业中的应用。文章指出，储雪技术主要用于建筑制冷和滑雪场运营，常见方法是地面储存并覆盖保温材料。通过引用不同研究，强调了SNOWPACK模型在模拟雪堆融化中的应用，但存在局限性，特别是在三维变化的模拟上。当前储雪技术在中低纬度地区的应用不足，且缺乏理论支持和详细的质量与雪质评估。文档还提到了非稳态导热方法，如反应系数法、谐波反应法、有限差分法和有限元法，用于计算绝热保温结构的传热量。实验部分描述了在阿勒泰山南麓的一个高山区进行的储雪实验，采用谐波反应法以24小时为周期分析雪堆融化和保温结构的传热特性。 正文: 本文档深入探讨了高山区雪堆储雪的科学和工程实践。储雪作为一种历史悠久的技术，随着气候变暖和冰雪运动的发展，其重要性日益凸显。早期储雪主要用于食品保鲜和制冷，如今则更多地服务于滑雪产业，以延长雪季、降低成本和提高能效。例如，索契和平昌冬奥会等重大赛事都依赖于储雪技术来保障赛事的顺利进行。 文献指出，当前最常见的储雪方法是在地面堆积雪并覆盖保温材料，以减少热量交换。然而，这种方法的效率和安全性依赖于准确预测雪堆的融化量，这通常需要使用模型进行模拟。SNOWPACK模型被广泛引用，但存在模拟雪堆三维变化的误差。因此，研究人员需要开发更精确的方法来优化储雪设计。 文中提到的非稳态导热方法，如谐波反应法，是解决这一问题的关键。这种方法适用于处理周期性变化的传热问题，如每日气温波动对雪堆融化的影响。通过以24小时为周期分析气象数据，可以更准确地预测雪堆融化情况，进而优化绝热保温结构的设计。 实验部分描述了在阿勒泰地区的实地储雪实验，实验地点位于高山区的气象观测站附近。实验旨在运用谐波反应法来计算雪堆融化量，同时分析保温结构的传热特性，这将有助于理解如何改进储雪技术，特别是对于中低纬度地区，这些地方可能缺乏相关的技术和实践经验。 这份文档提供了关于高山区雪堆储雪的详尽研究，涵盖了储雪的历史、技术发展、模拟方法以及实际应用。通过对不同导热方法的讨论和实验数据的分析，研究者旨在提升储雪效率，减少融化损失，以满足建筑制冷和滑雪产业的需求。这些研究结果对于未来储雪技术的改进和发展具有重要意义，特别是在应对气候变化和优化冰雪资源利用方面。