气候变化影响下青藏公路重点路段的冻土危害及其治理对策

青藏公路穿越720余公里的多年冻土分布区,发育着基本稳定、准稳定、不稳定和极不稳定四种类型的多年冻土。自1985年,伴随着青藏公路黑色沥青路面铺设的全面完成,由于多年冻土退化导致的冻土路基病害一直困扰着青藏公路的正常使用,不同地段历经了3到5次不等的整治工程。各种模拟结果及预测显示,未来50年青藏高原年平均气温可能上升2.2～2.6 ℃,青藏高原的多年冻土将进一步退化。稳定性路段将大幅度减少,而不稳定路段将显著增加,将为青藏公路的正常营运带来新的冻害问题。笔者基于过去几十年来的研究成果,在考虑未来多年冻土退化的背景下,针对不同路段提出了初步的路基处理措施,为相关部门在进行青藏公路的冻害治理方面提供参考。       

青藏±500 kV输电工程典型冻土地段稳定性模糊综合评价

针对冻土环境、自然环境和气候系统的复杂性和不确定性,用模糊数学方法从冻土环境、自然环境及区域气候条件3个方面,分2个层次10个因素建立了青藏±500 kV直流联网工程(以下简称输电线路)冻土杆塔基础(以下简称塔基)稳定性评价的模糊综合评判模型,并通过资料确定了各因素等级标准和权重.以输电线路多年冻土区的的6个主要冻土典型地段为例进行了冻土塔基稳性综合评价.结果表明:唐古拉山等山区的塔基稳定性好,布曲河等断陷谷地次之,北麓河等陷盆地最差.     

多年冻土工程扰动区植被快速扩繁移植对浅层水热变化的影响

在青海?西藏±400 kV直流联网工程穿越的五道梁多年冻土塔基施工扰动区,采用植被快速扩繁移植技术对植被进行了移植并对移植后群落特征变化和浅层土壤的水热变化进行了研究.结果表明：塔基施工扰动区土壤养分流失严重,给施工后的植被恢复造成很大困难.采用植被快速扩繁移植技术对扰动区进行植被恢复后,扰动区多年冻土温度场能在短时间内趋于稳定,有利于塔基基础的稳定.同时,快速扩繁移植两年后植物群落盖度为(92.00±5.53)%,群落地上生物量和地下生物量分别达到2471.08±186.73 g/m2,7028.61±382.43 g/m2.可见,扩繁移植后人工植物群落特征表现出对多年冻土扰动区高寒干旱地区气候和土壤环境具有较好的适应性.只要采用高原乡土植物种类并采取相应的植被恢复技术措施,青藏高原多年冻土扰动区的植被快速恢复是可行的.     

不同路面和幅宽条件下冻土路基传热过程研究

随着我国多年冻土区高速和高等级公路建设的发展，冻土路基稳定性成为工程建设的关键科学问题. 应用有限元计算分析发现，沥青路面下路堤底面的年均热流量为砂砾路面下的3倍；高等级公路在路面宽度较普通公路增加1倍的时候，底面年平均热流量增加60％，且增加的热流主要集中在路堤底面的中心部位，并产生“聚热效应”，导致多年冻土的退化进程加快0.6倍；这种关系不会因路堤高度增加而减弱. 因此，在多年冻土区修建高等级公路，会带来更为严重的工程病害，在工程建设中必须充分重视，并采取积极的防治措施，才能确保工程的长期稳定.