三江源冻土型地下水库对典型高寒植物群落补水机理

本文以三江源冻土型地下水库与植物群落依存关系为基础对冻土型地下水库对植物群落补水机理研究进行阐述:(1)三江源区典型植被对于维护区域的生态特征具有独特的生态价值,特殊的自然条件和环境决定了植被的分布特点。(2)三江源区冻土活动层具备规模地下水形成条件,提出冻土型地下水库模式。(3)三江源区冻土层与植被具有十分相关的耦合关系。(4)冻土活动层分布规律、冻土层中土壤含水率特点、冻土区径流水文过程为解释三江源区冻土型地下水库对典型高寒植被群落的补水机理提供基础的理论依据。(5)无损、准确、高效、便携的地质雷达是冻土勘察中较好的探测技术。针对三江源区冻土活动层对植被的补水机理研究现状,指出今后从地下水库视角分析冻土层的重点研究问题,包括冻土型地下水库补给植物群落的机理、冻土型地下水库的成库条件、冻土型地下水库排泄特征对三江源高寒植物群落稳定补水机制、冻土型地下水库对高寒植被的生态效应、地质雷达在冻土监测方面的应用等。基于这些研究问题,最后以三江源区典型高寒植物群落生长所需要的稳定补给水源为研究对象,提出冻土型地下水库稳定的补水机理与机制研究的思路,可为三江源区改善生态环境起到指导作用。     

冻土区输油管道周围土壤的水热力三场研究

针对冻土区埋地输油管道将遇到受土体冻胀和融沉破坏等一系列特殊问题,综述了管道周围土壤水分场、温度场、应力场及三场耦合的研究现状,介绍了冻土区埋地输油管道与水热力三场的关系,分析了目前与冻土区埋地输油管道三场研究相关的研究成果。结合埋地输油管道在实际运行中的油温变化等因素,提出了未来关于冻土区埋地输油管道三场研究的几点建议,以期为冻土区埋地输油管道的设计、建设与运行提供参考。     

多年冻土的力学性质

通过试验及收集相关资料,研究冻土的力学性质。从冻土的抗压强度与抗剪强度、冻土的压缩性质及冻土的蠕变3个方面着手,分析出冻土的力学性质受温度、土的类型及含冰量等影响,从而为多年冻土地区进行工程建设提供可靠的理论依据。     

气候变化背景下宁夏灌区冻土变化特征及其对农业生产的影响

为掌握气候背景下宁夏灌区季节性冻土变化及其对农事活动的影响,争取最大限度地提高光热资源利用效率,挖掘生产潜力,开展了气候变化背景下宁夏灌区冻土变化特征及其对农业生产的影响研究。利用宁夏灌区4个代表性站点1961—2020年冬季逐日冻土资料,采用统计方法,分析宁夏灌区逐年最大冻土深度、土壤冻结日期、解冻日期及冻结日数变化特征,并分析冻土变化对农业生产的影响。结果表明,1961—2020年冬季各代表性站点中最大冻土深度均有明显的变化趋势,2001年以前各地最大冻土深度明显变浅,2001年以后惠农、永宁、吴忠整体冻土深度有所增加,永宁、吴忠呈波动性变化,无明显趋势性变化;1961—2020年中宁最大冻土深度明显变浅。土壤冻结日期、完全解冻日期分别有不同程度延后和提前趋势;各站点冻土持续日数年变化呈缩短的趋势,其中中宁的冻土持续时间缩短趋势最明显。     

大通北川河源区自然保护区季节性冻土调查研究初探

本文就大通县北川河源区自然保护区季节性冻土分布与特点作了初步调查与研究,并将冻土与环境关系作了分析与阐述。     

输油管道冻胀安全性研究现状与趋势

中俄原油管道经漠河进入中国,穿越我国北方多年冻土区和季节冻土区,受冻融影响可能引起管道的变形破坏.介绍了国内外高寒冻土区输油管道冻胀安全性问题的研究历程;研究分析了冻胀理论模型:饱和冻土中水分的迁移模型、冰晶体形成原理的一维冻胀模型等;给出了低温环境下管道结构防护的主要工程措施:管道四周回填和允许冻胀法设计;论述了饱和正冻土和非饱和正冻土中的水、热、力耦合模型理论;提出以改善数值物理模型与高性能管道钢材开发为科研攻关的研究方向,为高寒冻土区管道的安全建设和运行提供参考.     

临清季节性冻土变化规律分析

利用临清市1981～2010年的冻土观测资料,分析了近30年临清季节性冻土的变化情况。结果表明,全市历年平均最大冻土深度和冻土日数变化总体上呈减少趋势,但2000年以后较前20年略有增加的趋势;冻土发生有明显的季节性变化,主要发生在冬季,占全年的91.3%,夏季无冻土;冻土的月变化明显,其中1月冻土最大深度和冻土日数最多,出现次数分别占73.3%、40.0%;冻土的冻结日期推迟,融化日期提前,冻结持续期缩短;气温升高是导致冻土深度和冻土日数减少的最主要因素。     

长春市近50年冻土变化特征分析

对长春市1981年~2010年冻土观测资料整理和分析的基础。分析了长春市冻土分布的季节变化、冻土深度的空间变化,以及封冻日期和化通日期的变化,同时也分析了最大冻土深度的时间变化特征。结果表明:长春市为季节性冻土区,冻土期在10月至次年5月间。平均初日和终日分别为10月25日和5月2日,冻土最大深度呈明显下降趋势,下降率为12.4厘米/10年。平均冻土深度179厘米,最大深度为203厘米。冻土深度随着气温变化而变化,呈负相关关系。在全球变暖背景下,由最大冻土深度与温度关系可以认为最大冻土深度仍将维持减小趋势。     

辽宁西部地区冻土深度特征变化

为了给工农业生产及冻土研究提供依据,利用气候倾向率及相关分析等方法,分析辽西半干旱区冻土持续期、冻土最大深度变化特征以及对气候变暖的响应。结果表明,在气候变暖环境下,冻土封冻始期变化平缓;冻土层化通日期存在提前趋势,近10年比20世纪60年代提前7 d;冻土持续期缩短不明显;冻土最大深度明显变浅,每10年变浅4.1 cm,近10年比20世纪60年代变浅12 cm。气温、地面温度及降水量对冻土最大深度影响显著,冻土最大深度与气温存在线性关系,气温每升高1℃冻土最大深度将变浅5.74 cm。冻土层变浅有利于工农业生产,同时也有利于病虫越冬和界限北移,对防虫防疫不利。     

冻土区埋地输油管道温度场数值模拟研究

冻土区埋地管道遇到的最常见问题是冻害破坏.研究埋地输油管道发生冻害及采取科学有效的方法防止冻害,首先应预测埋地输油管道周围冻土冻融过程中温度场的变化,以及温度场与水分场的变化关系.叙述了国内外学者在冻土温度场与水分场耦合作用这一问题的研究成果和埋地输油管道周围温度场的研究成果,提出了数值模拟埋地输油管道周围冻土温度场的几点建议.     

东北地区冻土的时空变化特征

本文收集并整理了东北地区143个气象站有冻土观测记录以来的冻土数据资料,分析了东北地区冻土深度的时空变化及其分布特征。结果表明,东北地区冻土深度表现为随纬度升高而递增,即纬度越高冻土越深。从各年代100 cm和150 cm冻深线来看,冻土呈明显变浅趋势,且越高纬冻土退化越为严重。在气候变暖的情况下,20世纪70年出现极端最大冻土深度的气象站最多,90年代没有气象站出现极端最大冻土,21世纪00年代、10年代仍有极端最大冻结深度出现,且10年代较00年代出现的站点偏多,说明即使气候变暖但是极端情况仍然出现,且可能有愈加严重趋势。平均气温与最大冻土深度变化存在明显的负相关,即随着气候变暖,冻土期缩短、冻土初日推迟、翌年冻土消融日提前的现象。东北地区除黑龙江最北端为多年冻土区外,其余地区均为季节性冻土区。     

定陶县极端冻土值气象影响因子分析

利用定陶县气象局旧站址1995—2011年最大冻土和新站2011年最大冻土和平均冻土以及定陶局周边的巨野、成武、菏泽市等2011年冻土资料,分析了鲁西南2011年最大冻土深度出现在定陶局新站的原因,得出影响冻土极端值的气象因素。     

近50年武川县冻土及无霜期变化特征分析

利用1960-2014年55年武川县气象站观测资料,分析了近49年武川县冻土的特征变化与近55年无霜期变化情况。结果表明,武川县年最大冻土深度总体上呈减少趋势,“无冻土期”呈增加趋势;无霜期呈增加趋势。同时根据冻土初日、冻土终日、无霜期初日和无霜期终日等要素变化,详细分析了冻土与无霜期的季节性变化特征。     

水泥改良土冻胀对地层位移场影响的三维有限元分析

为揭示水泥改良土冻胀对地层位移场的影响规律,促进人工冻结技术的发展,以南京地铁10号线盾构出洞水平冻结加固工程为例,对水泥改良土加固区冻胀引起的地层位移进行了三维数值模拟分析,研究了冻胀位移场的发展分布规律,并分析了不同因素变化对水泥改良土冻胀位移场的影响,计算结果表明:在冻土帷幕上方产生向上的冻胀位移,越靠近冻土帷幕,竖向位移越大;冻土帷幕左右两侧冻结时产生方向相反的水平位移;地表位移随着与出洞口距离的增加先增大后减小,最大冻胀位移并不在冻土帷幕的正上方;覆土厚度越大,地表位移越小;冻胀率、冻土壁厚度和冻土壁长度越大,地表位移越大;冻胀率和冻土壁厚度变化对位移场分布无影响,覆土厚度和冻土壁长度变化既影响水泥土冻胀位移场的大小,也影响位移场的分布。     

喀左县近15年冻土特征分析

利用喀左县近15年的观测资料,分析了喀左县冻土期、最深冻土深度变化特征以及和地表温度之间的关系。结果表明:喀左县近15年冻土冻结期具有波动性;冻土厚度具有薄、厚、薄的变化特点;最大冻土深度与地表温度两者间呈负相关关系;最大冻土深度的出现时间存在一定的滞后性。     

降温速率对黏性冻土性质的影响研究

本文通过室内试验,对黏性土在不同降温速率条件下的自由膨胀率、无侧限抗压试验进行了研究和总结.研究表明:冻土抗压强度和自由膨胀率均随降温速率的增加呈增大趋势,同时得到了冻土抗压强度和降温速率的数学回归模型.     

大兴安岭林区冻土及湿地对生态环境的作用

为研究中国大兴安岭林区生态环境问题 ,作者对大兴安岭林区高纬度多年冻土区的冻土、冻土地带的湿地和森林的生长状况进行了调研及现地考察 .结果表明 :大兴安岭的冻土退化、原始湿地萎缩和新生湿地扩张将会对大兴安岭的森林及环境造成威胁 .作者认为气候变暖和人为活动是冻土退化的主要原因 ,气候变暖和森林破坏 (大面积采伐或森林火灾 )导致冻土退化 ,不但影响冻土上层的原始湿地 ,也导致新生湿地的扩张 ,林地被湿地取代 ,形成恶性循环 .建议对冻土、湿地、森林的相互制约机理进行长期定位观测研究     

浅谈梯形渠道冻胀受力分析

我国冻土和季节性冻土地区面积较大,研究渠道防渗衬砌结构的冻胀破坏尤为重要。研究梯形渠道冻胀的意义、冻胀破坏的原因以及梯形渠道的受力计算方法,提出了冻胀强度的影响因素以及冻胀系数的计算。从而对工程实际中的渠道设计提供一定的帮助。     

冻土与扩大台基相互作用的有限元分析

以冻土与扩大台基作为一个整体结构,将各向弹性模量及泊松比随温度、水分、应力变化的冻土视为正交各向异性的非线性材料;将冻土冻胀系数作为负线膨胀系数,按结构温度应力的计算方法,应用结构非线性分析的有限元法,对冻土与扩大台基之间的相互作用进行了数值计算,获得其应力场、位移场及冻土与扩大台基之间的各种作用力;理论分析结果与模型试验吻合,并提出了一种求解冻土与基础相互作用的通用数值分析方法。     

海流图地区冻土特征

文章利用乌拉特中旗海流图站1980~2016年的冻土观测资料,分析了海流图土壤年最大冻结深度特征。结果表明:37年来,海流图土壤冻结年最大深度日期分布全部出现在2月,并且从2005年开始出现最大冻土深度明显变浅的趋势;本文还针对冻土深度长期变化趋势进行了气候学M-K检验,分析了37年来的极大冻土深度及出现日期,多年平均冻土深度;按4个层次分析了1~20cm浅层冻土的冻结初日和终日在不同日期的出现频率,计算出在不同保证率下的冻结初日和终日。