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多年冻土与融区结合地带某工程冻土分布特征及其对工程的影响研究

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多年冻土与融区结合地带某工程冻土分布特征及其对工程的影响研究

青藏高原不同半径热融湖下融区发展差异的非线性分析

第十四届全国边坡工程技术大会

作者：王海诚郑克锐穆彦虎中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司中国科学院西北生态环境资源研究院

我国多年冻土主要分布在青藏高原、帕米尔及西部高山地带。由于冻土特殊的物理力学性质,在冻土地区进行工程建设需查明冻土层的分布及对工程建设的影响。相比于连续多年冻土地区,青藏高原江河融区与多年冻土去结合地带的多年冻土形态分... 详细信息

我国多年冻土主要分布在青藏高原、帕米尔及西部高山地带。由于冻土特殊的物理力学性质,在冻土地区进行工程建设需查明冻土层的分布及对工程建设的影响。相比于连续多年冻土地区,青藏高原江河融区与多年冻土去结合地带的多年冻土形态分布显得尤为复杂,针对青藏高原某多年冻土与融区结合带的工程,利用钻探、物探、地温观测等勘测手段,探讨了场地冻土特征分布及工程建设的影响,并对建筑地基基础选择提供了工程建议。

关键词：多年冻土融区工程勘察地基基础

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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数学的实践与认识 2014年第21期44卷 250-257页

作者：令锋吴青柏肇庆学院数学与统计学院广东肇庆526061 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

以青藏高原北麓河地区的气象资料、热融湖信息和冻土监测数据为基础,以柱坐标系下伴有相变的热传导方程为模型,在假设不同半径热融湖湖底温度和湖水深度相同条件下,模拟了不同半径热融湖对湖下多年冻土热状况和融区发展长期影响的差异.... 详细信息

以青藏高原北麓河地区的气象资料、热融湖信息和冻土监测数据为基础,以柱坐标系下伴有相变的热传导方程为模型,在假设不同半径热融湖湖底温度和湖水深度相同条件下,模拟了不同半径热融湖对湖下多年冻土热状况和融区发展长期影响的差异.计算结果表明,不同半径热融湖湖下土壤热状况和融区发展都有较大差异,精确模拟热融湖下土壤热状况和融区发展的数学模型必须考虑热融滑塌引起的热融湖横向扩展作用.

关键词：青藏高原热融湖多年冻土融区非线性分析

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青藏铁路沿线融区的特征及其变化趋势

冰川冻土 2017年第5期39卷 997-1003页

作者：孙志忠温智穆彦虎武贵龙贠汉伯张淑娟中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

基于青藏铁路多年冻土区工程长期监测系统所获取的地温与变形资料,对铁路沿线4处融区的特征及其变化趋势进行了分析。这4处融区分别为沱沱河北面洼地辐射-渗透融区(R1)、休冬曲北岸河流融区(R2)、扎加藏布河西岸河流融区(R3)与洼里希里... 详细信息

基于青藏铁路多年冻土区工程长期监测系统所获取的地温与变形资料,对铁路沿线4处融区的特征及其变化趋势进行了分析。这4处融区分别为沱沱河北面洼地辐射-渗透融区(R1)、休冬曲北岸河流融区(R2)、扎加藏布河西岸河流融区(R3)与洼里希里唐盆辐射-渗透融区(R4)。结果表明:R1土体温度处于升温中,融区正在发展;R2土体温度较为稳定,位于融区边缘地带;R3土体升温趋势明显,融区处于快速发展之中;R4深部土体温度较为稳定,融区仍处于稳定状态。在R1、R3与R4,路基下未形成隔年冻土;但在R2融区,路基下有形成隔年冻土的可能。监测期内,路基累计沉降变形小于50 mm,满足铁路路基设计规范的要求。

关键词：融区多年冻土渗透-辐射融区河流融区隔年冻土

青藏高原热融湖横向扩张速率对湖下融区发展影响的数值模拟

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冰川冻土 2017年第2期39卷 328-335页

作者：令锋吴青柏肇庆学院数学与统计学院广东肇庆526061 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

热融湖是高纬度和高海拔富冰多年冻土区重要的自然景观。这些湖由于富冰多年冻土或地下冰的融化而形成,由于湖水向周边多年冻土传递热量而持续扩张。以青藏高原北麓河地区一个热融湖的信息和冻土监测资料为基础,运用柱坐标系下伴有相变... 详细信息

热融湖是高纬度和高海拔富冰多年冻土区重要的自然景观。这些湖由于富冰多年冻土或地下冰的融化而形成,由于湖水向周边多年冻土传递热量而持续扩张。以青藏高原北麓河地区一个热融湖的信息和冻土监测资料为基础,运用柱坐标系下伴有相变的热传导模型模拟了以不同的横向扩张速率演化的热融湖湖下融区的发展过程。结果表明:在青藏高原多年冻土厚度为75 m的北麓河盆地,分别以横向扩张速率0.10 m·a^(-1)、0.15 m·a^(-1)、0.20 m·a^(-1)和0.25 m·a^(-1)演化的热融湖,在湖形成分别达760 a、703 a、671 a和652 a时,湖下形成贯通融区,相应的多年冻土从上向下融化的平均速率分别为8.22 cm·a^(-1),8.89 cm·a^(-1),9.31 cm·a^(-1)和9.74 cm·a^(-1)。热融湖的横向扩张速率对湖下的融区发展和土壤热状况有重要的影响,在现场调查资料的基础上选取正确的热融湖横向扩张速率是热融湖对多年冻土热状况作用数值模拟研究的必要前提。

关键词：热融湖横向扩张速率多年冻土融区数值模拟

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昆仑山隧道沟谷融区发育特征分析

工程地质学报 2006年第5期14卷 588-591页

作者：王星华汤国璋王曰国巢万里中南大学土建学院长沙410075

利用多年冻土区昆仑山隧道2^#冲沟帷幕注浆的机会，将注浆孔当作测试孔，测试每个孔的水位和孔温。通过测试孔水位、孔温和注浆量变化分析，判断2^#冲沟融区发育特征，得出2^#冲沟沟底的融化深度远大于通常的冻土上限；阳坡地温高于阴... 详细信息

利用多年冻土区昆仑山隧道2^#冲沟帷幕注浆的机会，将注浆孔当作测试孔，测试每个孔的水位和孔温。通过测试孔水位、孔温和注浆量变化分析，判断2^#冲沟融区发育特征，得出2^#冲沟沟底的融化深度远大于通常的冻土上限；阳坡地温高于阴坡地温；在2^#冲沟段，昆仑山隧道中心线左右至少7m范围内为融化区，融区深度在隧底2～5m以下；阳坡地层的孔隙率高于阴坡孔隙率，沟底岩层与地表有较为畅通的地下水流通道，沟底地下水渗流通道明显优于两侧山坡，沟心纵断面位置附近存在至少一条未被冻结的地下水通道，且该通道的埋置深度至少可达17～30m，为昆仑山隧道渗漏水病害治理提供依据。

关键词：多年冻土地下水位地温融区

基于温度示踪的高寒地区河水与地下水相互作用:以黑河上游流域为例

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地质科技通报 2023年第4期42卷 95-106页

作者：张淑勋孙自永潘艳喜李鑫潘钊中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078 中国地质大学(武汉)长江流域环境水科学湖北省重点实验室武汉430078 湖北省地质局水文地质工程地质大队湖北荆州434000

高寒地区是世界众多大型河流的源区,了解区内河水与地下水的相互作用对流域水资源科学管理具有重要意义。因广泛发育多年冻土,高寒地区河床底部局部融区的形成和动态变化控制着河水与地下水的转换,导致两者间水力关系的复杂性和特殊性... 详细信息

高寒地区是世界众多大型河流的源区,了解区内河水与地下水的相互作用对流域水资源科学管理具有重要意义。因广泛发育多年冻土,高寒地区河床底部局部融区的形成和动态变化控制着河水与地下水的转换,导致两者间水力关系的复杂性和特殊性。受观测条件限制,目前高寒地区河水与地下水相互作用的研究极少,少量已有研究也多采用同位素和水化学示踪方法,成本高且精度低。采用观测成本更低但精度与密度更高的温度信号作为示踪剂,以量化河水和地下水之间的交换;利用垂向一维瞬态热运移解析模型,定量计算不同深度处河水与地下水的交换流速;利用分布式测温光纤系统的观测结果,分析河水与地下水相互作用的时空动态变化特征。研究结果表明:高寒地区河水与地下水的交换存在强烈的时空差异,季节与气候的转换对河水与地下水的交换量起着控制作用,甚至能够改变河水与地下水的交换方向,河水与地下水的交换量随着冻土活动层加深而增加。温度示踪方法适用于高寒冻土区河水与地下水相互作用研究,2种温度示踪方法的联合使用可有效提高研究精度与准确性,为缺乏基础水文地质数据的高寒地区提供一种可行的研究思路。

关键词：高寒地区河水与地下水相互作用温度示踪分布式测温光纤多年冻土融区黑河

青藏高原热喀斯特湖演化及其对多年冻土的热影响模型计算研究

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冰川冻土 2022年第2期44卷 355-365页

作者：尹国安牛富俊林战举罗京刘明浩中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

青藏高原热喀斯特湖分布广泛,近年来在气候变暖背景下快速发展。热喀斯特湖的形成和发展与地下冰含量及气候变化有着密切关系,强烈影响多年冻土的热稳定性。为了更深入理解在气候变暖背景下热喀斯特湖的发展及其对下伏多年冻土的影响,... 详细信息

青藏高原热喀斯特湖分布广泛,近年来在气候变暖背景下快速发展。热喀斯特湖的形成和发展与地下冰含量及气候变化有着密切关系,强烈影响多年冻土的热稳定性。为了更深入理解在气候变暖背景下热喀斯特湖的发展及其对下伏多年冻土的影响,以青藏高原北麓河地区一个典型热喀斯特湖的长期监测数据为资料,发展了耦合大气—湖塘—冻土三个过程要素的一维热传导模型,模拟了四种不同深度热喀斯特湖在气候变暖背景下的发展规律及其对多年冻土的热影响。结果表明:浅湖(融区。随着气候变暖,热喀斯特湖的热效应显著,深度快速增加,较深湖塘的最大湖冰厚度减小,底部多年冻土快速融化形成开放融区。研究将有助于理解气候变化对青藏高原多年冻土区地貌演化及水文过程的影响。

关键词：气候变化湖冰融区地温数值模型青藏高原热喀斯特湖

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长江上游沱沱河源区多年冻土发育特征

冰川冻土 2022年第1期44卷 69-82页

作者：周华云刘广岳杨斌邹德富赵林杜二计谭昌海陈文杨朝磊文浪旺扎多吉张浔浔肖瑶胡国杰李智斌谢昌卫汪凌霄刘世博中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻科学国家重点实验室藏北高原冰冻圈特殊环境与灾害国家野外科学观测研究站甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国地质调查局应用地质研究中心北京100055 南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044

沱沱河流域是长江的发源地之一,其广泛分布的多年冻土对长江源区的产汇流过程、生态系统乃至于区域气候都有着重要影响,对该区域多年冻土分布和特征的调查和了解,可为研究江河源区多年冻土与气候、水文、生态的相互作用关系提供基础数... 详细信息

沱沱河流域是长江的发源地之一,其广泛分布的多年冻土对长江源区的产汇流过程、生态系统乃至于区域气候都有着重要影响,对该区域多年冻土分布和特征的调查和了解,可为研究江河源区多年冻土与气候、水文、生态的相互作用关系提供基础数据支撑。2020年10—11月,研究团队对沱沱河源区的多年冻土开展了为期50天的野外调查工作,并在不同下垫面类型、不同地貌部位和不同海拔高度共布设钻孔32个,总钻进深度1200 m。该文是基于钻孔和探坑资料对沱沱河源区多年冻土特征和地下冰发育状况的初步总结。结果显示,沱沱河源区多年冻土在一定程度上受河流和地热影响形成了局部融区,其多年冻土下界大致在4650~4680 m之间;钻孔揭示的多年冻土上限平均埋藏深度为(2.47±0.98)m,部分地区存在融化夹层;受浅表层沉积物岩性和地热的影响,多年冻土下限埋藏深度相对较浅,平均为19.3 m,多年冻土相对较薄,平均厚度为15.0 m;多年冻土下限深度和多年冻土的厚度最大为75.0 m和72.7 m;地形地貌、沉积物特征和地热条件是影响多年冻土厚度存在较大空间差异的主要原因。研究区内地下冰主要分布于15.0 m深度以上范围内,同时也发现了处于萎缩状态的冰核丘与石质冻胀丘,这些现象也一定程度上与该研究区多年冻土退化过程有关。

关键词：长江沱沱河源区多年冻土下界融区冻胀丘

青藏高原通天河盆地的多年冻土分布特征及其融区的发展趋势

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冰川冻土 1986年第1期 29-39+100页

作者：黄大庭中国科学院成都地理研究所

青藏高原腹部地带的通天河盆地,具有高海拔、低气压、气候严寒多变、冻结期长等特点,理应是多年冻土发育之地区。但事实并非如此,而是融区分布范围相当广泛,就多年冻土区中,也存在着局部的岛状融区。并且这里的多年冻土,以年平均地温高... 详细信息

青藏高原腹部地带的通天河盆地,具有高海拔、低气压、气候严寒多变、冻结期长等特点,理应是多年冻土发育之地区。但事实并非如此,而是融区分布范围相当广泛,就多年冻土区中,也存在着局部的岛状融区。并且这里的多年冻土,以年平均地温高、厚度薄、不稳定、无厚层地下冰等特征而区别于邻区。形成这样广泛的融区并非偶然,笔者认为除地形、地貌、岩性特征,严寒多变的气候,地表光秃粗糙,河床宽浅等条件有关外,主要则是区域性的地壳构造活动所致。因在融区的形成和发展过程中,直接起控制作用的是地温,而地温又主要取决于地壳内部的地热,及地壳外部的气候条件这两个因素。同时,根据现有资料的分析,笔者认为此融区今后发展的总趋势是缩小(退化)。

关键词：盆地地质构造融区通天河地温青藏高原青藏现代强烈隆起区砂岩碎屑岩分布特征