Evaluation of Thermosyphons for Permafrost Stabilization in Longyearbyen

Abstract

Denne rapporten undersøker effektiviteten av termosifoner som en bærekraftig løsning for å opprettholde permafrostintegriteten i konteksten av skiftende klimaforhold i Longyearbyen, Svalbard. Studien tar sikte på å vurdere den termiske ytelsen til termosifoner og deres evne til å forhindre tining av permafrost under bygningsinfrastruktur. En litteraturgjennomgang legger grunnlaget for å forstå nåværende fundamenteringsteknikker i regionen, samt de teoretiske aspektene ved permafrost, klimaforhold, jordens termiske egenskaper, og termosifonteknologi. Metodikken bruker Plaxis 2D-programvaren for å utvikle en modell som simulerer ytelsen til termosifoner i å motvirke tining av permafrost. Funnene fra denne forskningen vil bidra til den eksisterende kunnskapsbasen om teknikker for stabilisering av permafrost og potensielt veilede fremtidige ingeniørpraksis i permafrostregioner som opplever effektene av klimaendringer. Resultatene diskuteres i lys av deres implikasjoner, og potensielle fremtidige forskningsretninger foreslås.

This thesis investigates the effectiveness of thermosyphons as a viable solution to maintain permafrost integrity in the context of changing climate conditions in Longyearbyen, Svalbard. The study aims to assess the thermal performance of thermosyphons and their ability to prevent permafrost thawing under a building infrastructure. A thorough literature review lays the groundwork for understanding current foundation techniques in the region and the theoretical aspects of permafrost, climate conditions, soil thermal properties, and thermosyphon technology. The methodology employs the use of the Plaxis 2D software, combined with climate data, to develop a model that simulates the performance of thermosyphons in mitigating permafrost thaw. The findings from this research will contribute to the existing body of knowledge about permafrost stabilization techniques and potentially guide future engineering practices in permafrost regions experiencing the impacts of climate change. The results are discussed in light of their implications and potential future research directions are suggested.