石油作为不可再生资源，在能源紧缺的当今，其有着非常重要地位。2010年中俄输油管道一期建成运行，工程位于欧亚大陆冻土东南边缘，多年冻土多为片状和岛状，其稳定性较低，并且沿线平均气温自北向南逐渐升高。另外，管道经过森林茂密地区，为了避免火灾的影响，管道铺设方法采用通用的开挖埋设的工程方法，管道埋深位置在地表下1.6-2.0m之间，其深度距离多年冻土上限较近，并且管道内的油温逐年递增。这些都决定了中俄输油管道下的冻土易退化，工程的稳定性有很大的隐患。　　随着我国多项寒区工程的推进，低温重力热管由于其清洁无耗能，且具有单向高效导热特性，对解决寒区埋地输油管道的融沉问题带来新的可能性。本文以位于塔河地区，发生融沉的管段作为研究对象，采用现场试验与数值模拟技术开展分析，预测多种排布方案的降温效果，并对管段进行水热力耦合模拟，分析低温重力热管埋入后，水热力三场的变化。主要研究内容如下:　　1)根据塔河试验段的近两年来的气温记录进行数学拟合，获得该地区的气温变化曲线。并根据温度曲线，计算该地区的冻结指数、融化指数、过余冻结指数及冻结数，分析该地区的冻结能力。另外，对该地区的地质条件和中俄输油管道的工况进行调查，整理获得数值模拟所需要的物性参数。　　2)考虑俄方来油的温度和试验段平均地温，研制确定两种低温重力热管的相关参数，其基管采用φ76×4的无缝钢管，加热段的长度分别取7m和4m，冷凝段的长度定为2.5m和2.3m，并采用高频焊缠绕螺旋翅片。　　3)研究3种低温重力热管群排布方案，并通过建立低温重力热管与冻土、埋地输油管道之间的三维传热耦合数学模型，分析不同排布下低温重力热管群的冷却降温效果。　　在通过对模型的多处截面进行温度场对比分析，得到三种方案的应用工况。对于模型的准确性，采用近两年实测地温进行分析得到误差为16.08％。　　4)取热管群影响最佳排布方案的中间截面，建立水热力三场耦合的二维计算模型，通过与无低温重力热管使用模型对比分析，研究低温重力热管对于埋地输油管道周围土壤的温度，水分迁移和应力应变三场的变化规律。