扎龙湿地季节性冻土冻融规律及其生态水文功能研究

扎龙湿地季节性冻土广泛分布.利用我国第一个湿地气象水文自动观测站的地温资料,初步研究了湿地季节性冻土的冻融规律,通过分析径流量、降水量等长系列数据,研究了季节性冻土的冻融过程对湿地生态水文过程的影响.结果表明:扎龙湿地土壤每年从10月20日左右开始进入不稳定冻结期,第2年3月下旬达到冻结最大深度,于次年的3月5日左右开始消融到5月下旬全部消融.季节性冻土是影响湿地生态水文过程的重要因素,冻结滞水是天然和人工植物越冬、春季繁衍的水分代谢均衡不可缺少的,甚至是惟一水资源,是促进盐渍化、沼泽化和保持生态平衡的主导因子.     

大兴安岭火烧迹地湿地与森林水文功能变化

选取位于主要过火区的图强林业局育英和奋斗两林场作为研究区，基于野外试验以及林相图、卫片等数据，利用地理信息系统软件，对1987年特大森林火灾后的湿地格局变化以及森林水文功能恢复状况、冻土活动层的变化进行了研究。结果显示，湿地面积有所增加，且分布趋于集中；森林的平均水文调节能力已得到全面恢复，但调节能力分布不均；火烧区冻土活动层的厚度显著高于未火烧区。在森林水文调节功能下降的地区、地势较低的谷地，坡度平缓的坡地以及冻土活动层增加的地区，湿地面积明显增加。     

水分对大兴安岭不连续多年冻土区湿地泥炭分解排放二氧化碳的影响

水分是影响土壤分解的重要环境因子之一。采用室内培养实验分析水分对大兴安岭不连续多年冻土区湿地泥炭分解排放CO2的影响。培养实验分为4个水分梯度(0%、30%、60%和100%最大持水量),泥炭分解排放的CO2采用碱液吸收法测量。结果表明:水分对冻土湿地泥炭有机碳分解具有先促进后抑制的影响趋势,在60%最大持水量条件下,泥炭分解CO2的排放率和排放量最大;而在同一个水分梯度下,40d的培养期内,泥炭分解CO2的排放率具有先降低后稳定的变化趋势。并且水分含量对冻土湿地两层泥炭(10~20cm和20~30cm)分解的影响趋势基本一致。二次方程很好地反映了土壤水分对泥炭分解的影响,方程预测大兴安岭不连续多年冻土区泥炭分解的最优含水量约为65%(10~20cm层)和59%(20~30cm层)最大持水量。而一元动力学方程很好地反映了不同水分含量下冻土湿地泥炭有机碳分解排放CO2随时间的动态变化。     

火干扰下的大兴安岭冻土活动层变化研究

利用相似流域比较法,选取1987年特大森林火灾严重过火区与未火烧区的两个小流域作为研究区,通过野外实验获取两个流域的冻土活动层厚度以及相关的环境因子数据,利用多因子方差分析对火干扰下的冻土活动层及其环境因子进行研究。结果显示:有无乔木以及乔木的生长状况,苔藓层、泥炭层厚度以及土壤的机械组成等均与冻土活动层厚度呈显著相关。火烧区的乔木已完全消失,苔藓层分布不均匀而泥炭层的厚度则显著小于未火烧区,从而导致火烧区的冻土活动层厚度显著大于未火烧区。冻土层的变化将进一步引起冻土区湿地格局变化、林缘后退等生态环境问题。     

公路工程冻土类型划分研究

在总结分析国内外已有冻土分类方案的基础上,针对中国现行公路工程冻土分类标准中存在的不足之处,结合目前对青藏公路沿线多年冻土研究的最新成果,提出了以多年冻土含冰特征与多年冻土年平均地温的综合指标——冻土热稳定性为基础的公路工程冻土类型划分方案,并对所划分出的三种冻土类型给出了相应的冻土路基设计原则.     

高海拔地区冻土地基的研究与施工

通过对冻土产生原因和条件的分析,结合冻土理论的研究及对具体工程的施工采用了行之有效的方案和措施,达到预防和控制由于冻土对建筑产生的危害,取得了良好的经济效益.     

冻土钻削与冲击的研究

根据冻土的性质,进行了冻土层的钻削过程和冲击过程的理论分析,讨论了钎具的排粉问题,结合实践,提出了对于不同的冻土,采用不同的钻眼设备,可提高钻凿冻土的速度.     

冻土地区桥梁基础施工技术研究

多年冻土地区桥梁基础工程往往由于地基的冻融作用,不良冻土现象的影响,会产生各种工程病害,从而影响工程施工和使用。结合多年冻土地区的冻土特征,介绍了冻土地区桥梁基础施工工艺及方法,以保证工程质量的技术措施。     

季节性冻土路基变形监测及其稳定性分析

季节性冻土地基具有冬季冻胀、春季融沉的特性,在其上修筑的路基通常产生沉降和滑移变形,最终导致路基失稳。基于上述原因,通过介绍季节性冻土路基冻胀和融沉产生的机理,以及季节性冻土路基变形监测的原则和内容,并结合墨脱公路的监测结果对季节性冻土路基的稳定性进行分析评价。该研究对季节性冻土路基的设计、施工及稳定加固具有重要的指导意义。     

青藏铁路路基工程可靠性分析思路浅析

青藏铁路沿线多年冻土具有强烈的时空变异性,多年冻土变异性受到了许多不确定因素的影响。气候变化不确定性、工程影响本身的不确定性、冻土工程性质变化的不确定性以及多年冻土变化的不确定性等,必须依靠不确定性的研究方法来实现,因此,必须引进可靠性评价的思路来分析路基稳定性变化。主要分析了青藏铁路多年冻土空间变异性和多年冻土工程性质变异性,论述了工程可靠性分析在青藏铁路冻土路基工程稳定性分析中应用的必要性;结合冻土路基工程稳定性特点给出了冻土路基工程可能的失效模式;结合多年冻土区路基设计原则,对冻土路基工程稳定性进行了可靠性设计和评价。     

耦合效应下联络通道解冻规律研究

结合上海长江隧道一号联络通道工程,在温度应力耦合控制方程的基础上,分别考虑自然解冻和人工强制解冻条件下对流散热、混凝土初衬、二衬水化热等影响因素,分析了土体内部温度场、冻土厚度的发展变化以及由于冻土的解冻产生的融沉效应.通过分析发现自然解冻条件下经过大约44 d冻土完全融化,衬砌混凝土的水化热对冻土的解冻影响较大;不考虑混凝土水化热的作用,至50 d冻土仅能解冻23%;由于冻土的融沉效应,联络通道区域整体沉降,通道中心竖向位移为-2 cm;采用强制解冻冻土解冻较快,仅需4.3d就可完全解冻,与冻结过程相反,双排管之间最先解冻,然后是内侧冻土,最后是外侧冻土.     

月球极区冻土模拟月壤钻进试验研究

月球极区已经发现水资源存在的证据,极区水资源的探测、采集与利用技术日益成为世界各国研究的热点。冻土是月球极区水资源存在的重要形式,对极区冻土实施采样返回作业是未来深空探测的重要任务内容。为满足未来冻土采样任务需求,在中国首次开展了冻土模拟月壤采样技术试验研究。基于探月三期模拟月壤制备基础,结合国内外极区冻土类月壤含水量探测与分析信息调研,进行不同含水量的冻土模拟月壤制备,开展钻取试验,初步总结冻土类模拟月壤钻进特性。通过试验得出结论,相较于高密实度的无水模拟月壤,冻土类月壤黏度更大,所需钻进力载更大,钻进过程排粉状态明显不同,需采用的钻进策略也有显著差别,样品形态因含水量不同呈现块状散体或柱状。试验获得了冻土模拟月壤钻进特性第一手资料,可支持后续冻土月壤采样技术深入研究。     

关于冻土的不稳定性研究

结合多年现场工程"冻害"治理的研究心得,借鉴国内外冻土研究经验提出冰体各向异性分析模型,以解释冰的各向异性机理;诠释工程冰冻间隙现象并提出摩擦热思想。分析冻土在荷载作用下的应变状态和流变特征。综合以上因素探究冻土强度和变形不稳定性的成因。     

人工冻土单轴抗压强度GA-SVM预测模型

为了预计冻结法凿井中井壁结构设计中的人工冻土单轴抗压强度,利用支持向量机在处理小样本分类学习的独到优越性及遗传算法全局并行搜索优化的特点,结合影响人工冻土单轴抗压强度因素,提出了人工冻土单轴抗压强度不同核函数的遗传支持向量机计算模型,并运用该模型预计了两淮地区第四系人工冻土单轴抗压强度。结果表明,多项式核函数的遗传支持向量机模型较高斯径向基核函数及Sigmoid核函数的遗传支持向量机模型较准确地预计人工冻土单轴抗压强度。该模型为人工冻土单轴抗压强度的预计提供了一条新途径。     

人工冻土单轴抗压强度灰色理论预测

人工冻土的物理力学指标是冻结法凿井中冻结壁设计参数和开挖的依据,为提高人工冻土单轴抗压强度预测的精确度与稳定性,利用灰色理论处理小样本数据的独特优势,结合影响人工冻土单轴抗压强度因素,提出了人工冻土单轴抗压强度的预测方法。针对传统的GM(1,1)模型预测产生的较大误差的缺点,增加了原始序列的光滑度,并优化了时间响应函数,建立了改进的GM(1,1)模型。结果表明,利用改进的GM(1,1)模型的预测精度优于传统模型。该模型为人工冻土单轴抗压强度的预测提供了一种新方法。     

冻土地区基础设计探讨与实践

介绍了冻土地区的基础设计与实践。在冻土地区进行设计,虽然要考虑一些外在因素,但设计者只要把设计理论、当地经验以及施工因素这三个方面很好地结合起来,采取必要的预防措施,就能够避免冻害的发生。     

Zigbee技术在藏区湿地保护应用中的研究

湿地被称为“地球之肾”,虽然湿地覆盖地球面积的6％,却为地球上20％的物种提供了生存环境.目前湿地环境污染问题已经越来越严重,并且亟需解决.文章通过对无线传感器网络的研究,结合zigbee无线通信协议的特点,认为无线传感技术是未来湿地保护的重要手段.结合藏区湿地特点,制定出一套合理的利用无线传感器网络保护湿地的方案.方案包括硬件部分和上位机软件两部分.     

海南湿地公园生态设计策略——以海南五源河国家湿地公园为例

本文以海南五源河湿地公园为例,结合湿地公园生态设计理论,从三个方面讨论了海南湿地公园的生态设计策略,同时针对海南湿地公园存在的问题,提出了海南湿地公园生态设计的策略。     

安徽湿地资源与湿地分类研究

本研究对安徽全省湿地资源和主要湿地物种进行了重点描述,同时依据国际和国家湿地分类系统,结合安徽湿地实际现状,首次提出将安徽全省湿地划分为二大系统四大类别20个类型,为分类保护安徽湿地资源提供科学依据.     

隧道人工冻土帷幕边界雷达探测试验分析

在分析冻结法施工过程中冻土帷幕边界的传统判定方法优缺点，以及比较冻结土体与天然土体电性差异的基础上，结合上海复兴东路隧道联络通道的施工，开展了采用探地雷达方法对人工冻土帷幕边界进行判定的试验．通过正演模型试验了解了冻土边界的雷达反射波波形、振幅及相位特征；对实测雷达剖面进行非线性滤波处理，以消除隧道内的电磁干扰，并通过追踪同相轴判定冻土边界．雷达剖面解释结果与由测温孔监测资料推算出的温度场分布所反映的冻土边界能够较好地吻合，可以弥补测温法中测温孔数量少、元件损伤而导致数据丢失的缺陷．