通过热水钻在南极冰川(架)上快速钻进大直径钻孔,对监测冰架物质平衡,捕捉空间粒子,寻找古生物的生命形式,研究地质时期环境气候特征以及推测冰盖及其冰架的演化历史,具有十分重要的意义。本项目在热水钻理论研究的基础上,针对热水温度、压力、流量、喷嘴结构对钻进速度和钻孔空间结构(钻孔直径、钻孔深度、钻孔倾角)的影响机理以及成孔后钻孔重新冻结闭合时间开展研究,建立相应的数学模型,并在此基础上,通过数值模拟,研究热水钻热流场对钻进速度和钻孔空间结构的影响规律,并根据近似极地条件的室外实验结果对数学模型进行修正,确定合理的钻进参数和喷嘴结构。本项目研究成果对于进一步完善热水钻技术,具有重要的理论意义和实际应用价值。