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严寒地区客专路堤阴阳面地温及变形差异分析

铁道学报 2017年第3期39卷 82-89页

作者：邰博文岳祖润刘建坤沈宇鹏田亚护房建宏北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 青海省交通科学研究院青海西宁810008

基于对寒区哈(尔滨)齐(齐哈尔)铁路客运专线泰康试验段路堤的地温与变形监测资料分析,研究了严寒地区路堤阴阳面的地温和变形差异。测试和计算结果表明:(1)右侧(阴面)路肩和坡脚的最大冻深均大于左侧(阳面)相同位置;(2)地温大多数时间... 详细信息

基于对寒区哈(尔滨)齐(齐哈尔)铁路客运专线泰康试验段路堤的地温与变形监测资料分析,研究了严寒地区路堤阴阳面的地温和变形差异。测试和计算结果表明:(1)右侧(阴面)路肩和坡脚的最大冻深均大于左侧(阳面)相同位置;(2)地温大多数时间呈左高右低现象,同时阴、阳坡路基浅层相应深度处的温差不会随时间推移和埋深增大而完全消失,但阴、阳坡路基温差逐年减小并趋于恒定,且温差波动幅度随埋深逐渐减小;(3)基床表层阴、阳面各测点的冻胀起始时间一致,而阴面的融沉起始时间却比阳面晚一个月;当路堤浅层地温处于-2~0℃且冻结层上下同时发生融化时,路基冻胀显著,此时产生的冻胀量占总冻胀量的40%左右;(4)施工完成初期,路堤浅层和基底在阳面的累积沉降量较阴面大;距离坡脚越近,基底阴阳面沉降差异越明显,但该差异逐年减小。由此表明,即使有保温护道保护严寒地区冻土路基,经历多次冻融循环后,路基阴阳坡差异受外界气温影响仍然存在,但随时间推移逐渐趋于稳定。建议在严寒地区冻土路基的阳坡侧采取降低地温的措施,减小阴阳坡地温和变形差异,保持冻土路堤的整体稳定性。

关键词：阴阳坡最大季节冻深地温冻胀变形

青藏铁路多年冻土区普通路基地温监测及其预测分析

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铁道学报 2010年第3期32卷 71-76页

作者：孙志忠马巍温智李东庆冯文杰中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

青藏铁路多年冻土区局部地段以普通路基形式通过,其稳定性与铁路的正常运营密切相关。2002～2003年在北麓河布置了普通路基试验段,用于监测路基的温度状态。基于监测资料,分析路基边坡温度变化过程、路基及下部土体温度场分布以及进入... 详细信息

青藏铁路多年冻土区局部地段以普通路基形式通过,其稳定性与铁路的正常运营密切相关。2002～2003年在北麓河布置了普通路基试验段,用于监测路基的温度状态。基于监测资料,分析路基边坡温度变化过程、路基及下部土体温度场分布以及进入多年冻土的热流量。结果表明,阳坡面年平均温度比阴坡面高2.9℃,阴坡面温度年较差比阳坡面大2.2℃。受地表温度边界条件控制,路基阳坡下土体融化深度明显大于阴坡,且路基下部土体处于升温状态。路基下部土体不同部位主要表现为吸热强度逐年略有减小的吸热状态。模拟计算50年气温升高1℃条件下路基温度场,结果表明50年后路基冻土上限下降明显,并且冻土温度主要介于0～-0.5℃之间。

关键词：青藏铁路多年冻土普通路基地温

不同地膜覆盖对不同时间尺度地温与玉米产量的影响

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农业机械学报 2018年第9期49卷 247-256页

作者：李仙岳郭宇丁宗江冷旭田彤胡琦内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018

针对北方干旱地区白色塑料地膜覆盖导致的农膜残留及作物生长后期地温过高等问题,筛选适合当地的环保型地膜。设置了白色、黑色快速(WO1、BO1)、中速(WO2、BO2)、慢速(WO3、BO3)降解膜,并以白色、黑色塑料地膜(WP、BP)和无膜覆盖(CK)作... 详细信息

针对北方干旱地区白色塑料地膜覆盖导致的农膜残留及作物生长后期地温过高等问题,筛选适合当地的环保型地膜。设置了白色、黑色快速(WO1、BO1)、中速(WO2、BO2)、慢速(WO3、BO3)降解膜,并以白色、黑色塑料地膜(WP、BP)和无膜覆盖(CK)作为对照,共计9个处理,研究不同地膜覆盖地膜破损特征及作物产量效应,并基于红外成像和自动连续传感技术探索不同处理瞬时地表温度、逐时和逐日土壤不同深度温度的变化规律。结果表明:黑色降解膜的破损占比大于白色降解膜,覆膜130 d后黑色降解膜平均破损占比高于白色降解膜8.4%。在瞬时尺度地表温度由大到小顺序为:黑膜处理、白膜处理、无膜处理(CK),且生育期平均温度分别为34.10、32.34、29.12℃(P0.05)。地膜降解速率影响破损占比,从而影响土壤温度的空间变异性和地膜保温效果;慢速降解膜破损小,故保温效果与塑料地膜覆盖相近,在9月0~15 cm土层WP、WO3、WO2与WO1处理(快速降解膜)的温差分别达到3.03、2.70、1.05℃(P0.05),但同颜色不同降解速率的降解膜覆盖下产量呈显著差异(P<0.05),不同降解速率的降解膜覆盖产量由大到小顺序为:慢速处理、中速处理、快速处理。可见,黑色地膜处理保温效果好、产量高,且在作物生长后期可降低土壤表层温度;而黑色慢速降解膜与黑色塑料地膜覆盖保温、增产效应相近,且绿色环保,在北方干旱区农业生产中替代白色塑料地膜覆盖具有一定的可行性。

关键词：地温玉米产量不同颜色地膜降解地膜红外热成像

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东台坳陷现今地温场特征与油藏分布关系

大地构造与成矿学 2013年第1期37卷 164-171页

作者：宋宁闫义张金川刘振常州大学石油工程学院江苏常州213016 中国华电工程(集团)有限公司北京100035 中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

东台坳陷为中国东部苏北盆地油气资源最丰富的地区。为了加深对东台坳陷地温场和油藏关系的理解,根据符合地温场研究要求的54口井连续测温资料和243口井试油温度数据,获得了深度1000～3500m地温、E2s-K2t各层位界面地温和各层地温梯度... 详细信息

东台坳陷为中国东部苏北盆地油气资源最丰富的地区。为了加深对东台坳陷地温场和油藏关系的理解,根据符合地温场研究要求的54口井连续测温资料和243口井试油温度数据,获得了深度1000～3500m地温、E2s-K2t各层位界面地温和各层地温梯度。地温场分布以凹陷或次凹成独立单元,地温随深度加深而线性增高,地温异常不明显。地温梯度总体呈现"浅层低、深层高"的特点,E2s-E2d地温梯度总体在22～30℃/km之间,E1f-K2t在28～38℃/km之间,平均约为30℃/km。不同深度的地温和地温梯度分布模式相似,正向构造单元高,负向构造单元低;而不同层位的地温分布规律则相反,即凹陷内温度高,凸起和隆起上的温度低。基底构造形态、沉积盖层厚度、深大断裂、地下水、地层放射性生热等因素决定了该坳陷总体为温盆特征。大部分地区目前还处在油气液态窗内,绝大多数油藏分布高于60℃的油气勘探开发黄金区域。

关键词：地温场地温地温梯度油气藏分布东台坳陷苏北盆地

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新疆膜下滴灌棉田生育期地温变化规律

农业工程学报 2011年第1期27卷 44-51页

作者：张治田富强钟瑞森胡和平清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

覆膜条件下地温将发生改变,为研究其变化规律,2008和2009年在新疆库尔勒市开展了棉花膜下滴灌田间试验,设置了不同灌溉处理和地表覆盖情况的试验小区,对土壤水热状况进行了监测和对比,结果表明:气象条件、土壤水分、地膜和棉株覆盖等因... 详细信息

覆膜条件下地温将发生改变,为研究其变化规律,2008和2009年在新疆库尔勒市开展了棉花膜下滴灌田间试验,设置了不同灌溉处理和地表覆盖情况的试验小区,对土壤水热状况进行了监测和对比,结果表明:气象条件、土壤水分、地膜和棉株覆盖等因素综合影响棉花生育期地温分布规律,出苗期15cm深度处膜下地温高于膜间1.6℃,蕾期和花铃期膜间地温逐渐超过膜下,吐絮期二者又趋于相等;土壤水分和温度存在耦合作用,土壤含水率高则热容量大,相应的温度变化幅度小,但在相同的含水率下,覆膜处理平均地温高于无膜处理。研究表明,膜下滴灌有效起到保温保墒作用,克服土壤高地温低含水率或低地温高含水率的矛盾,可为作物生长创造较好的土壤水热条件。

关键词：灌溉棉花温度土壤水分地温干旱区膜下滴灌

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用电测井眼温度估算原始地温的方法研究

天然气工业 2005年第2期25卷 64-66页

作者：何世明张明江唐长书丁云杰卞先孟张冠军西南石油学院中国石化西南分公司中国石化中原石油管理局中国石油青海油田分公司中国石化河南石油管理局中国石化华北石油局

文章首先在钻井液循环停止时井眼温度物理模型的基础上建立了数学模型,并用拉普拉斯变换法求得了热传导方程的解;然后,根据热传导方程的解建立了通过非线性反演法用电测的井眼温度来估算原始地温的数值方法;最后对地温估算模型进行了敏... 详细信息

文章首先在钻井液循环停止时井眼温度物理模型的基础上建立了数学模型,并用拉普拉斯变换法求得了热传导方程的解;然后,根据热传导方程的解建立了通过非线性反演法用电测的井眼温度来估算原始地温的数值方法;最后对地温估算模型进行了敏感性分析并研究了电测井眼温度对原始地温估算准确性的影响。建立的原始地温估算法不仅可以估算原始地层温度,而且还可估算:①钻井液循环停止时的钻井液温度;②热扰动半径;③垂直于井眼的地层热导率;④钻井液循环停止后加热井眼内钻井液的效率系数。使用该方法所需参数,一个是钻井液循环停止后测得的随时间变化的井眼温度,要求至少有两个以上的测量温度;另一个是循环停止时的地面钻井液温度。计算结果表明:在任何情况下都能准确估算原始地层温度和钻井液循环停止时的钻井液温度,而热扰动半径、热导率与钻井效率系数能粗略估计。

关键词：井眼钻井液地层温度电测井钻井效率循环地温热扰动温度估算非线性反演

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兰州地铁地温分布特性及其演化规律

中国铁道科学 2020年第2期41卷 63-72页

作者：张虎元朱江鸿马国梁甄作林盖玉玺兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

以兰州地铁所在地区为研究对象,实测地铁隧道开挖前的地温(简称为初始地温),根据实测数据,提出地铁初始地温预测模型公式。采用非稳态传热的数值模型,分析运营条件下地铁隧道围岩温度的演化规律。结果表明:兰州地铁初始地温随环境气温... 详细信息

以兰州地铁所在地区为研究对象,实测地铁隧道开挖前的地温(简称为初始地温),根据实测数据,提出地铁初始地温预测模型公式。采用非稳态传热的数值模型,分析运营条件下地铁隧道围岩温度的演化规律。结果表明:兰州地铁初始地温随环境气温和埋深的变化而变化;年变温层位于自地表至埋深12m处;年恒温层位于埋深12m及其以下,温度为15℃左右;年变温层中,1年内初始地温变化规律与环境气温变化规律相似,近似呈正弦曲线状分布,但存在相位滞后的现象;1年中初始地温的振幅随埋深的增大呈指数下降趋势。在隧道内空气与围岩之间热交换中,兰州地铁隧道围岩的温度及其梯度、热透厚度(未达到极限时)均与隧道内环境温度、热交换时间成正相关关系,但与距隧道内壁的距离成负相关关系。

关键词：兰州地铁地温年变温层围岩温度温度梯度热透厚度

基于GSM-R的青藏铁路冻土地温自动监测系统

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铁道学报 2009年第5期31卷 125-129页

作者：孙宝臣杜彦良李剑芝陈保平石家庄铁道学院大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室河北石家庄050043

根据青藏高原永久性冻土及高原恶劣的环境条件等特点,集传感器技术、数据采集技术及计算机与通信技术于一体,研制开发一套性能稳定可靠、自动化程度高、操作简便的青藏铁路长期地温自动监测系统。该系统实现了青藏铁路多年冻土路基的多... 详细信息

根据青藏高原永久性冻土及高原恶劣的环境条件等特点,集传感器技术、数据采集技术及计算机与通信技术于一体,研制开发一套性能稳定可靠、自动化程度高、操作简便的青藏铁路长期地温自动监测系统。该系统实现了青藏铁路多年冻土路基的多断面多测点地温数据高精度的自动采集、远程自动传输和自动分析处理功能。该系统自安装完毕后,运行状况良好,采集的地温数据为青藏铁路多年冻土区路基稳定性分析奠定了基础,并为路基病害整治和铁路安全运行提供科学依据。

关键词：青藏高原永久冻土地温监测系统

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太阳辐射和地温对冰盖下水温的影响

水利学报 2022年第5期53卷 530-538,548页

作者：杨开林郭新蕾王涛付辉潘佳佳流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国水利水电科学研究院北京100038

太阳辐射可以透射穿过雪盖和冰盖与地温一起影响冰下水温的变化,加剧冰盖底部的融解和冲蚀,使得冰盖更易于崩溃开河。基于现有理论和原型观测研究成果,建立了描述太阳辐射在雪盖、冰盖和水体中的透射和吸收规律的数学模型;利用观测数据... 详细信息

太阳辐射可以透射穿过雪盖和冰盖与地温一起影响冰下水温的变化,加剧冰盖底部的融解和冲蚀,使得冰盖更易于崩溃开河。基于现有理论和原型观测研究成果,建立了描述太阳辐射在雪盖、冰盖和水体中的透射和吸收规律的数学模型;利用观测数据回归分析的方法,提出了太阳辐射可见光在水体中消光系数的参数化模型;然后研究了冰下水温的变化与太阳辐射和地温的函数关系。研究证实,冰下水温随太阳净辐射和地温的增加而升高,随雪厚和冰厚的增加而下降,并且与水体与冰盖的热交换系数成反比。此外,太阳辐射的透射可能使得开河期冰盖糙率不是减小,而是增大。

关键词：冰盖水温太阳辐射消光系数地温

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