冻结滞水形成机制的探讨

资料表明，冻结滞水形成机制是在冬季的冻结作用下，包气滞冻土层内产生氢键吸附能，饱和水汽压差和气管薄膜等机制构成冻结势。它具用奶强的吸附能凝聚水分，全副钨气带水和潜水液态，汽态向冻结层迁移富集；形成季节性固态地下水。在冻结期间包气带水盐具有明显倒置分带性：冻结滞水带；过渡水分带；支持毛管水汽化输水带。     

试论冻结滞水

冻结滞水指因冬季的冻结作用在包气带冻土层内形成的季节性固态地下水。在冻结期间包气带水具有明显的倒置分带性：（１）冻结滞水带;（２）过渡水分带;（３）支持毛管水汽化输水带。冻结滞水含水率比冻结前一般增加２０％￣３０％,相当于给水度为０．０６的含水层中潜水位下降２．５４￣３．７４ｍ时给出的水量。冻结滞水是干旱、半干旱地区农、林、牧业生产持续发展的可贵的水资源之一。     

季节性冻结滞水促滑效应——滑坡发育的一种新因素

在综合分析西北季节性冻土地区滑坡发生时间规律和危险斜坡变形动态规律的基础上，提出季节性冻融作用产生的冻结滞水效应可使斜坡区地下水富集，土体软化范围扩大瞌 水压力增大，是本区滑坡发育的一种重要外动力因素，并对其作用机理和发生条件进行了论述。     

瞬变电磁在干旱地区探测岩溶水的应用

岩溶含水带及断层破碎带的电阻率,与其完整的围岩有明显的物性差异.在多测道V/I剖面图上显示为双峰异常,在视电阻率和纵向电导断面图上,分别显示低阻和高电导异常.为干旱地区找水、圈定富水地段、确定井位提供了依据.     

冻结滞水效应及其促滑机理 ——以甘肃黑方台地区为例

冻融期地质灾害的不断发生,愈来愈引起社会关注并被更多的学者所重视,甘肃黑方台地区冬春交接时期滑坡频发,是研究季节性冻融作用的首选之地.为了探索是否存在冻结滞水效应,揭示冻融作用诱发滑坡灾害机理,建立了气温、地温和地下水位动态等协同观测网.监测数据显示:黑方台地区存在季节性冻融现象,可划分为冻结期(秋冬)、完全冻结期(冬)、冻融期(春夏)、融化期(夏秋)的年季循环过程,也存在昼夜气温变化引起的循环冻融过程;斜坡中段冻结引起的地下水位上升了1.0m,证实了冻结滞水效应的存在.地下水模拟结果表明,冻结滞水引起斜坡坡脚水位壅高幅度超过3m,水平影响距离达到30m以上.冻结前坡体稳定系数为1.19;冻结后仅考虑冻结滞水效应引起的地下水位上升,稳定系数减小到1.09;反复冻融后,考虑黄土强度降低因素,坡体稳定系数降至0.97,说明冻结滞水效应和循环冻融的双重作用是滑坡在春季频发的根本原因.     

尾矿坝非饱和带滞水曲线模型的建立及应用

尾矿坝非饱和带的滞水现象是影响坝体稳定性的重要因素。基于尾矿沉积物土工技术的经验参数,建立了含水率与基质吸力的经验模型。经黄山岭铅锌矿尾矿坝和试验室模拟分析验证,预测结果与实际观测结果基本吻合。     

冻结法在深基坑工程中的应用

对深基坑工程中采用冻结法的优势以及在冻结施工中出现冻土的蠕变、冻胀、冻土墙的绝热和冻结帷幕设计等问题进行了研究,并提出了连拱冻土墙的结构形土墙     

尾矿坝非饱和带滞水曲线模型的建立及应用

本研究的目的是建立一种简单实用的上游式尾矿坝非饱和带滞水曲线的数学模型。研究方法采用拟合法。在揭示了硬岩尾矿砂的沉积距离与含水率、孔隙比等之间关系的基础上,建立了一种arctanx的函数,用来表征含水率与基质吸力的关系。将本模型应用于降雨入渗条件下饱和-非饱和渗流场分析,结果表明,数学模型与实验数据,具有明显的一致性。研究表明:该数学模型函数简单,适用于上游式尾矿坝。     

西部干旱地区节水钻探的新思路及其配套技术

钻探过程需要消耗大量的地表水.为解决干旱地区工程型缺水的问题,提出了基于孔内地层水局部循环的节水钻探新思路;论述了以脉动器和潜水柱塞泵为主的节水钻探关键技术及其结构设计和参数设计;研讨了开发配套技术的必要性,提出了解决管线刚度和气泡问题、提高吸水效率、对反向行程水击的补偿等6项配套技术.中国属于严重缺水国家,利用地层水实现孔内局部循环钻进是经济、环保的好方法,生产试验表明借助中俄合作开发的节水钻探新思路,达到了既节水5～20倍,又不扰动地层,还能提高钻探效率的目的.     

地面冻结数模型及其在青藏高原的应用

地面冻结数模型可用于分析、模拟和预测多年冻土的分布, 在高纬冻土地区有比较成功的应用. 然而Nelson提出的地面冻结数模型并不具备明显的物理意义, 往往被归入经验统计范畴. 从Stefan公式出发, 重新推导并详细讨论了地面冻结数模型, 使冻结数F=0.5作为多年冻土与季节冻土的分界线具备明确的物理意义. 重新推导后的模型增加了一个影响冻土形成和发展过程的并取决于岩土冻融性质的因子E, 原Nelson地面冻结数模型可作为E=1时的特例给出. 根据青藏高原实测地面温度资料, 针对不同的E值, 分别模拟了青藏高原的冻土分布情况. 对比分析表明, 处在多年冻土南北界附近的土壤性质较明显影响了多年冻土在这些区域的分布情况, 通过对参数E的调参, 可以更好地模拟多年冻土的真实分布情况.     

干旱区植物水分来源的D、18O同位素示踪研究进展

在干旱、半干旱地区,水是生态系统的主要限制因子,对植物水源的研究有助于指导干旱、半干旱地区的生态建设.在水分被根系吸收和从根系向叶片输送的过程中,其δ(D)、δ(18O)值一般不会发生变化.因此,水中天然δ(D)、δ(18O)值的分析为确定植物的水分来源提供了一种有效的途径:只要各潜在水源的稳定同位素组成具有显著差异,就可通过植物体内水的δ(D)、δ(18O)值和各潜在水源δ(D)、δ(18O)值的对比,定量确定植物对这些水源的吸收情况.但是,由于各潜在水源的不确定性和蒸发富集等因素的影响,该技术还存在一些不足.另外,隐性降水是干旱环境下植物的重要水源,但目前尚未开展隐性降水对植物补给作用的定量评价.利用稳定同位素技术定量评价干旱区植物隐性水源将是今后重要的研究方向.     

干旱地区高盐度水面蒸发试验研究

通过新疆昌吉地下水均衡试验场中的不同矿化度EФ20蒸发器水面蒸发试验研究,得出高盐度水面蒸发的一般规律。通过数据对比分析,表明在外部环境条件相同时,高盐度水面蒸发量与矿化度之间呈显著负相关关系,即矿化度越高,水面蒸发越微弱,反之则蒸发越强烈,这主要是由于水体中的盐分子对水分子的吸引力作用造成的。根据实测数据拟合出水面蒸发量与矿化度之间的函数关系,并计算出高盐度水面蒸发折算系数。     

新疆内陆干旱区水资源的可持续利用

随着可持续发展理念的深入,有关水资源及其开发利用的很多问题值得进一步研究.摸清水资源及其开发利用存在的主要问题,了解水资源的开发潜力,是实现水资源可持续利用的前提和基础.从整体上分析了目前新疆内陆干旱区水资源及其利用存在的主要问题及开发利用潜力,提出了可持续发展理念下的水资源开发利用对策.     

气动潜孔锤钻进技术在云南旱区找水工程中的应用

介绍了采用空气潜孔锤及纵向割缝型UPVC井管技术施工云南楚雄＂科技抗旱井＂工程,重点阐述了气动潜孔锤钻进技术在坚硬破碎基岩地区水文水井工程中的技术难点、钻进工艺及成井工艺。针对钻进过程中出现的问题,提出钻具改进措施,取得了显著的实钻效果。该工程采用潜孔锤钻进技术提高了钻进效率,减少了工程造价,水井的出水量、水质等各项指标均达到设计要求,获得了良好的经济及社会效益。     

北京市地铁隧道降水工程中上层滞水的处理原则和成功处理实例

本文由地下水中上层滞水的基本概念谈起,总结北京地区修建地下铁道和基坑施工时,常常遇到的上层滞水问题,以及近期施工中取得的一些主要经验和认识。并通过一个工程实例,予以说明。     

An Overview of Distribution Characteristics and Formation Mechanisms in Global Arid Areas

The ecological environment in arid areas is extremely fragile and especially sensitive to climate response. Continuous research on the climate and its impact mechanism in the arid zones is of great scientific significance for deeper understanding of the cause of climatic formation and better prediction of climate in arid regions. Some research progresses in recent decades both at home and abroad have been overviewed, including the distribution of arid areas, the causes of arid area climatic formation and arid area climate change. Studies have shown that AI index is an effective criterion for dividing arid areas. There are 8 major arid areas in the world; climatic formation in arid areas is the result of multiple factors; there are 6 kinds of influencing factors, such as Hadley Cell, land-air interaction and so on; the unlikely trend between dry and wet is obvious in arid areas, and some regions are facing more severe drought trends such as North Africa and China-Mongolia, while others show a trend of wetting such as the Midwest of the United States. At present, there are still some scientific problems to be solved urgently:The response of various arid regions to global warming is quite different, and climate prediction in these zones is both important and difficult; the uplift of the Qinghai-Tibet Plateau has a tremendous impact on the arid area of China-Mongolia, but the models of this field are not perfect enough; there are no accepted conclusions about the causes of climatic formation in different arid regions and the causes of their different wet and dry trends. At present, it is still impossible to quantitatively distinguish the relative contributions of various influencing factors in the climate evolution of drylands and their response processes.     

多工艺旋挖钻进施工钻具及在冻土层中的应用

针对我国旋挖钻进施工中存在旋挖钻具与主机不匹配、钻具结构形式与地层不适应等问题,研究开发了BS系列旋挖钻斗和AG系列螺旋钻头两种新型的旋挖施工钻具。通过在青藏铁路冻土层基础桩施工中的应用,钻进平均时效达6～10 m/h,较进口同类型钻具提高2～4倍,解决了我国大口径基础桩冻土层施工的技术难题。     

干旱区流域水资源集成管理的基础理论与创新思路

水资源被公认是21世纪最稀缺的资源,也是制约一个国家或地区环境与经济社会可持续发展的重要战略性资源.我国当前面临的严重水环境污染、水资源短缺和用水效率低下的问题,很大程度上归咎于缺乏一种能有效促进水资源高效配置和合理利用的水管理制度、机制与水文化体系.因此,上述水问题的解决在很大程度上依赖于能否构建一种符合中国国情、并能反映先进生态水文化及促进水资源高效和安全利用的水管理制度和模式.国内外水资源管理制度改革的经验表明,促进传统的以行政区域为单元、以政府为主导的水资源管理模式向以流域为单元、以市场为主导的现代水资源管理模式的转变,是实现我国流域生态环境和经济社会协调与可持续发展的重要途径.本文重点探讨了内陆干旱区流域水资源集成管理的基础理论及其创新发展的方向和基本思路,旨在为促进我国全面实施流域水资源综合集成管理的战略提供理论依据.     

干旱生态环境及水资源对全球气候变暖响应的研究进展

西北地区现代气候变化基本特征是冬暖夏干,采用脆弱度和影响指数方法定量评价了生态环境对全球气候变暖响应,重点阐述了西北现代气候变化对干旱生态环境和水资源这两个领域的影响.结果表明: 由于现代气候变干变暖的自然和人为因素的共同作用,导致我国西北地区的黄土高原、黑河流域、石羊河流域、甘南高原和黄河首曲的地域生态环境有不断退化的趋势.气候变干使渭河上游、黄河上游(洮河和大夏河)以及黄土高原中部7条主要河流的径流量呈明显下降趋势,引起水资源短缺.