The spring snowmelt process is not only a key part of land surface processes and snow hydrology stud-ies but also directly indicates climate,phenology,and their changing characteristics.Due to climatic conditions and limitations in observational data,the snowmelt process and its altering patterns in the snow-covered farm-lands of the northern mid-high latitude regions have been long neglected.This paper,based on hourly snow depth data from two automatic snow depth observation stations in the eastern farmland area of Hulunbuir during 2021-2022 and synchronous meteorological observation data such as air and ground temperatures,analyzes the snow-melt process on the underlying surface of the northern agricultural area and the factors influencing it.The results show that:(1)In these areas,the snow cover period generally started in mid-October and ended in early March of the following year,with the snow cover period in 2022 lasting 116 days.The snow depth in autumn and winter was relatively shallow,generally 5-9 cm,and in spring,often exceeded 10 cm.The snowmelt period began in ear-ly March,and complete melting took 5-18 days.(2)The annual snowmelt process was characterized by a gradual decrease followed by a rapid melt.The daily snowmelt process started between 9:00 and 10:00 AM,with the max-imum melting rate usually occurring between 11:00 AM and 16:00 PM.(3)Air and snow surface temperatures markedly influenced snowmelt,but the correlation between snowmelt and soil temperature was the most signifi-cant,with the 0 cm ground surface temperature between 9:00 AM and 17:00 PM being the dominant factor influ-encing the rate of melting.(4)A comparison of the different types of snowmelt processes suggested that the dy-namic snowmelt characteristics in these areas were consistent with those under various cover conditions such as grass and forestlands,indicating that the snowmelt process was mainly influenced by differences in thermal condi-tions,with little variability in the snowmelt process under various land cover and use types.
An analytical solution has been derived for seismic ground motion in a saturated frozen soil free field under plane S-wave incidence. This solution was achieved by establishing a model based on the theory of elastic wave propagation in single-phase elastic media and frozen saturated porous media. Numerical calculations were conducted to analyze the seismic ground motion and assess the influence of various physical and mechanical parameters, including incident angle, incident frequency, porosity, medium temperature, cementation parameters, and contact parameters. The analysis revealed a positive correlation between horizontal ground surface displacement and increases in incident frequency, medium temperature, Poisson’s ratio, and contact parameter. Conversely, there was a slight decrease with increased porosity. Particularly significant were the effects of incident frequency and medium temperature on horizontal ground surface displacement. Vertical displacement decreased with increases in porosity, medium temperature, Poisson’s ratio, and contact parameter. The impact of incident frequency on vertical displacement was insignificant, but noticeable variations occurred when the angle of incidence approached the critical angle. Vertical displacement decreased with increases in porosity, medium temperature, Poisson’s ratio, and contact parameter.
The Parlung Zangbo Basin, located in the southeastern Tibetan Plateau, where the marine glaciers are most concentrated. However, due to global climate warming over recent years, these glaciers have experienced substantial losses. By applying the Open Global Glacier Model (OGGM), we simulated the mass balance of 1,554 glaciers within the basin from 1980 to 2019. The results show that the mass balance of the entire Parlung Zangbo Basin was in a continuous state of loss from 1980 to 2019, with a rate of -0.41m w.e. a-1. The loss was even more severe in 2000-2019, reaching -0.56m w.e. a-1. Spatially, the southeast and northwest parts of the basin suffer from the most severe glacier losses, while the central and western parts have relatively less. The main causes of glacier mass loss are the increase in temperature and a slight decrease in precipitation. Through sensitivity analysis of temperature and precipitation, it was found that when the temperature rises by 1°C, the mass balance of 71.75% of the glaciers in the basin changes at a rate of -1000 to -500 mm w.e. a-1. When precipitation decreases by 20%, the mass balance of 62.81% of the glaciers changes at a rate of -450 to -300 mm w.e. a-1. Compared to precipitation, glaciers are more sensitive to changes in temperature. Meteorological data analysis from the National Meteorological Station and reanalysis data showed that the temperature increased by more than 1.5°C from 1980 to 2019. Total precipitation at the Bomi Station from 2000 to 2019 was 10% lower than in the previous 20 years, and the overall precipitation in the basin showed a decreasing trend. The ongoing rise in temperature, coupled with a marginal decline in precipitation, has resulted in sustained glacier mass reduction in the Parlung Zangbo Basin.
作为长江、黄河、澜沧江的发源地,三江源区是我国重要的水源涵养区和生态屏障.在气候变化背景下,三江源区广泛分布的冻土显著退化,对植被变化与生态环境产生深远影响,但近20年植被变化特征及其对气候与冻土变化的响应尚不明晰.基于2001-2020年间三江源区植被、气象与土壤冻融数据集,分析了过去20年间三江源区植被物候变化特征及其对气候因子与土壤冻融要素变化的响应.结果表明:三江源区归一化植被指数(NDVI)整体呈东南高、西北低的空间格局,2001-2020年间三江源区植被整体呈变绿趋势,生长季NDVI以每10年0.017的速率显著增加;植被物候显著变化,生长季延长[6.3 d·(10a)-1],主要由生长季开始日期(SOS)提前[4.9 d·(10a)-1]贡献.基于统计分析结果,气温和降水是生长季NDVI最重要的主导因素,植被对降水的敏感性在气温相对较高、降水相对较少的暖干区域更强;生长季开始前的降水是SOS最重要的主导因素.土壤冻融变化对植被生长的影响具有空间异质性,在暖干区域,土壤融化时段延长对植被生长起到抑制作用.总体来看,三江源季节冻土区的植被变绿与生长季延长速率高于多年冻土区,但在多年冻土不稳定或退化为季节冻土的区域,冻土退化可以疏干表层土壤进而抑制植被生长.研究成果为理解气候变化下以三江源区为代表的高寒冻土区植被及物候变化提供科学借鉴.
基于秦岭南北72个气象站点逐日观测数据,对湿球温度动态阈值法在中国南北过渡带降雪研究的适用性进行分析.结果表明:受冬季风、山地地形和下垫面性质等因素影响,秦岭南北降雪判断准确率的时空规律存在两阶段特征.第1阶段为:11月—次年1月,区域降雪判断准确率空间呈现"南北分异"分布,关中平原和秦岭山地,是降雪判断准确率的高值区;第2阶段为:次年2—3月,降雪判断准确率空间呈现"东西分异"分布,汉江流域上游、秦岭山地西段、关中平原东部为降雪判断准确率的高值区.[-2.0℃,2.0℃]气温区间,是秦岭南北降雪类型判断准确的关键温度区间.当区域强烈降温至0℃以下,湿球温度动态阈值法,可准确地识别11月—次年1月关中平原、秦岭山地和汉江流域上游的降雪相态.本研究结论启示,客观降雪相态方法验证研究可借鉴地理时空思维,关注不同时间、不同温度、不同地理单元的组合关系,重视雨雪相态判断准确率的时空差异规律.
近年来青藏高原多年冻土地区降雨量呈增大趋势,导致活动层沿多年冻土层滑脱,诱发的冻土浅层滑坡灾害严重影响区域生态环境和人类活动.冻土浅层滑坡失稳是渗流、温度和应力复杂耦合的过程,明确降雨条件下多年冻土斜坡水热力响应机制,揭示降雨诱发冻土浅层滑坡失稳的机理十分关键.基于冻土水热力耦合数值模拟方法,建立了仅施加气温变化的模型一和在气温变化基础上施加强度为9 mm·d-1、持续降雨18 d的模型二,探讨了低强度、长时间降雨对多年冻土斜坡水热力演化的影响.结果表明:夏季雨水入渗对斜坡浅层温度场产生扰动,进而影响土体冻融过程,活动层以下有形成富水层的可能.雨水入渗导致融土饱和度大幅增加,水分渗流方向由竖直向下逐渐转变为顺坡方向.极限状态下斜坡位移分布在活动层,符合冻土浅层滑坡变形特征,降雨入渗数天后活动层位移有显著增大的趋势,最大位移所在位置向坡脚转移.降雨对斜坡稳定性影响显著,雨水入渗对活动层水热力产生持续影响,斜坡安全系数最小值出现明显滞后.研究结果为青藏地区冻土浅层滑坡灾害防治提供了科学指导.
蒸散发是水循环和地表能量平衡的重要组成部分,受地理、气候、植被等因素影响,准确估算蒸散发一直是水循环研究中的难点,青藏高原多年冻土区气候环境恶劣,观测站点稀少,进一步增加了区域蒸散发估算的难度,迫切需要找到适合该地区实际蒸散发估算方法.本研究以青藏高原腹地典型多年冻土流域——风火山小流域为研究区,基于多年涡度相关法观测数据,选用Advection-aridity(AA)模型、FAO-Penman-Monteith(FAO-PM)模型、Priestley and Taylor(PT)模型以及Revised Generalized Nonlinear-CR Model(CRice)模型对青藏高原多年冻土区高寒草甸蒸散发进行模拟,评价4种蒸散发模型在该地区不同时间尺度的适用性.结果表明,年尺度下,4种模型均能较好模拟该地区的蒸散发,其中,CRice模型表现最优(NSE=0.90,RMSE=0.45 mm·d-1).对于不同冻融阶段,CRice模型模拟结果最优,CRice、PT模型均能较好地反映高寒草甸整个冻融循环实际蒸散发的变化趋势;AA模型能够较好地模拟融化期、完全融化期以及冻结期实际蒸散发,但对于完全冻结期的模拟则存在较大偏差(完全冻结期NSE=0.23);FAO-PM模型在冻结期和完全冻结期模拟效果较好,而对融化期以及完全融化期则存在较大偏差(融化期NSE=0.11,完全融化期NSE=0.22).综合不同时间尺度模拟结果,各模型在研究区的模拟性能排序如下:CRice>PT>AA>FAO-PM.研究结果明确青藏高原多年冻土区高寒草甸蒸散发模拟最优方案,可为该地区水资源利用以及区域水热变化分析提供科学的理论依据.
广泛分布的草地是长江源区水源涵养的重要生态系统之一.在气候变暖的背景下,高寒草地生态系统的空间分布格局发生了深刻的变化,高寒沼泽草甸显著退化,正面临着逐步消失的风险,并且目前对于高寒沼泽草甸能量平衡过程及其演化过程的观测不足,难以支撑进一步的机理研究.通过开展高寒沼泽草甸地区的能量平衡观测研究,深入理解高寒沼泽草甸能量平衡和水量平衡过程特征并分析影响因素和驱动力,能够为沼泽草甸的保护和修复提供数据基础和理论支撑.本研究基于长江源区布曲冬克玛底河流域典型高寒沼泽草甸2020年涡动相关设备测量所获取的连续、高质量的能量平衡观测数据,探究了当地能量平衡特征及其影响因素.研究发现:冬克玛底流域的气候特征呈现夏秋季温润、冬春季冷干的季节特征,下垫面土壤存在长时间的饱和状态以及明显的冻融循环过程.独特的气候及下垫面条件使高寒沼泽草甸具有独特的能量平衡特征,表现在净辐射主要被感热和潜热所消耗,分别达到全年的46.1％和55.6％,仅有1.7％转化为土壤热通量.净辐射在夏秋季主要转化为潜热,冬春季主要转化为感热,潜热通量相较于其他高寒草甸类型占比更大且更集中在夏秋季,高寒沼泽草甸年总潜热占比可达有效辐射的55％,夏秋季潜热通量可达同时期有效辐射的73％.在植被生长季,高寒沼泽草甸提高了饱和水汽压差对潜热通量带来的影响,削弱了净辐射带来的影响并使得土壤热通量表现为:生长前期>生长中期>生长后期.高寒沼泽草甸地区存在的土壤冻融过程也改变了地表能量平衡特征,主要表现在湍流通量除受净辐射控制外,在消融时期土壤温度及含水量导致了湍流通量潜热通量为主、冻结时期以感热通量为主的变化特征.
冻结土石混合体具有明显的各向异性和结构效应,相比于冻土,其物理力学行为更加复杂.为了研究冻结土石混合体受压条件下的破坏过程和声发射特征,本文对含石量分别为30％、40％、50％的人工冻结土石混合体试样和不同含水量青藏公路冻结路基砂土石混填物试样进行单轴压缩下的声发射试验.结果表明:(1)与常温土石混合体相比,冻结土石混合体试样受冰晶和冻土的蠕变作用,在单轴压缩过程中表现出轴向应力峰后裂纹发育的变形模式.(2)受冰晶体破裂的影响,冻结土石混合体在加载初始压密阶段就出现一定数量的声发射事件,轴向应力峰后阶段也存在明显的声发射活动,呈现声发射活动的多峰特征.含石量越大,峰后声发射活动越强,且基质土为黏质粉土的土石混合体峰后声发射活动要强于基质土为砂土的冻结土石混合体.(3)冻结黏质粉土的蠕变性质和含石量的大小共同影响试样内部的变形特征.冻结土含量越高,土体越易裹挟块石做整体运动,不利于裂隙的发育,试样多见鼓胀变形,声发射活动较少;当含石量较大时,土石界面数量多,土体与块石差异运动明显,试样以裂隙扩展为主,声发射事件增多,整体变形不明显.
青藏高原多年冻土区面积超过100万平方千米,是我国范围最大的多年冻土区,在该区域建设有青藏铁路、青藏公路等多个重大冻土工程.随着工程运营时间的增加和多年冻土退化的加剧,冻土工程病害频发.
白令海是北冰洋的边缘海,其海冰变化与北极其他海域存在巨大差异.近10年来,白令海海冰面积发生显著减少,对区域水文、大气甚至生态系统造成巨大影响,甚至影响到中纬度乃至我国气候系统.基于卫星观测、模式模拟等多种手段,学术界对白令海海冰时空变化特征及其影响因子进行了大量的研究.本文阐述了白令海近期海冰变化,回顾了海冰变化的影响因子,总结了白令海海冰变化对水文、大气、生态系统以及中纬度气候系统的影响.通过对已有研究进行综合分析指出,受研究方法缺陷和观测数据缺失,以及探索因果关系机制的综合性研究较少的影响,对于驱动季节内白令海海冰变化机理认识仍然不足.进一步指出,需要加强对前期海冰对后期海冰影响、风场对海冰的拖拽作用、暖平流对海冰的影响尺度以及海冰面积变化尺度演变等方向的研究.
本文对青藏高原内气候和地貌方面具有典型意义的雅鲁藏布江上游支流沉积物进行矿物组成分析和粒度分析,根据其组合分布特征,对比了各支流之间及各支流内的矿物差异,并对沉积环境及其主控因素进行了初步分析.结果表明,雅鲁藏布江上游河流沉积物类型主要为砂质粉砂,河流沉积物的矿物组成特征可归为三种类型:①列荣藏布-来乌藏布-柴曲型,以斜长石、钾长石、石英为主;②则拉色登曲-雄曲型,以方解石、伊利石、石英为主;③索曲型,以斜长石、石英、伊利石为主.雅鲁藏布江上游不同支流沉积物的矿物空间分布受源区基岩性质控制,但是各支流内的矿物及其组合的差异更主要反映河流水动力强度与沉积环境的差异,即重力分选作用;同时,寒冷的气候条件制约了研究区的化学风化作用.
2021年11月7—9日辽宁地区出现罕见特大暴雪过程(简称"21·11"特大暴雪),利用营口S波段双偏振雷达资料,分析不同降雪阶段的偏振参量特征差异,从中可以定性判断出过程的动力和微物理结构.强降雪时段(7日17:00—20:00,世界时)15 dBZ以上回波伸展到8 km附近,35 dBZ水平反射率因子(ZH)强度伸展到5 km以上,而且低层3 km高度以下点缀着40 dBZ以上的强反射率因子,说明本次高架对流降雪过程对流旺盛,空气中水汽条件深厚,容易形成较大直径与较高数浓度的雪花,产生强降雪;但是,差分反射率(ZDR)为-0.3～0.3 dB,高层和低层ZDR值均接近于0,下落的粒子形状近似圆球状,说明空中雪的粒子主要为小球形冰晶和雪花.在最强降雪时段,7 km高度的空中差分传播相移率(KDP)出现较大正值[≥0.3(°)·km-1],说明高空冰晶和雪粒子有较高的数浓度,可以用来预测降雪强度跃增.辽宁中部的强降雪粒子雷达特征为:在>2.0 mm小时强降雪估测中,ZH最大值和平均值分别为33～35 dBZ和21～26 dBZ,ZDR平均值和最大值分别为-0.3～-0.2 dB和0.3～0.8 dB,回波越强,反而ZDR越小,甚至为负值,说明强降雪过程中上升气流强,雪粒子主要以圆球状或竖椭圆状方式下落;在强降雪过程中,KDP最大值和平均值分别在0.2～0.4(°)·km-1和0.1～0.2(°)·km-1之间,相关系数(CC)均大于0.98,说明强降雪时段雪花浓度更高,整个降雪过程雪花粒子相态的一致性较好,均以干雪为主.同时,ZDR偏振参量可以较好地识别干雪相态特征,双偏振雷达融化层(ML)和粒子分类(HCL)产品对降水粒子的判断有较好的实用价值.
气候变化和土地利用是影响生态系统服务的两类主要因素,然而其具体影响却很难量化区分.本研究基于生态系统服务与权衡综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Service and Trade-offs,InVEST)及修正土壤风蚀方程模型(Revised Wind Erosion Equstion,RWEQ),对青藏高原1990—2020年6个时期的水土保持服务和防风固沙服务进行情景分析,量化区分土地利用和气候变化对两项服务的影响.结果表明:气候变化主导了青藏高原大部分区域的水土保持和防风固沙服务(贡献度>70％),年降水量和年均气温是引起水土保持服务变化的主要影响因素,年均风速则是影响防风固沙服务的主要因素.然而,1990—2000年西北部是土地利用类型转化明显的区域,生态保护政策成功实施导致土地利用成为水土保持和防风固沙服务增加的主导因素;2000—2010年,青藏高原东北部农田向城镇用地转变主导了防风固沙服务的增加,西北部草地向未利用土地转变主导了水土保持服务和防风固沙服务的减少;2010—2020年,在西北部草地转变为未利用土地的地区以及东南部林地转变为草地的地区,土地利用主导了水土保持和防风固沙服务的减少.本研究有助于深入理解人类活动和气候变化对生态系统服务的影响,对青藏高原的土地利用政策制定及生态修复决策具有重要意义.
偏远地区雪冰中的化学组成在一定程度上可以反映当地的大气环境状况.为揭示青藏高原冰川表层雪中低分子有机酸的特征、探讨其可能来源及对降水酸度的贡献,进一步理解偏远地区酸沉降的形成机制,本研究基于2021年5至6月在青藏高原的五条冰川:阿尔金、扎子沟、七一、煤矿和玉珠峰采集的28个表层新雪样,分析了雪样中低分子有机酸的含量和组成特征.结果表明:研究区表层雪中的甲酸、乙酸和草酸的浓度范围分别为90.2～225.2 ng·mL-1、54.6～277.8 ng·mL-1和46.1～474.0 ng·mL-1,除煤矿冰川外,雪样中有机酸总浓度相对较高.根据亨利定律和理想气体方程对有机酸的来源进行分析,表明阿尔金、扎子沟和煤矿冰川地区表层雪中的有机酸均主要来源于大气中不饱和碳氢化物的氧化反应等间接来源,而玉珠峰和七一冰川地区表层雪中的有机酸则主要来源于植物、土壤、生物质和化石燃料燃烧以及人类活动直接排放.在本研究中,甲酸、乙酸和草酸之间高度相关(相关系数介于0.73～0.97之间),表明它们可能均来自生物质燃烧.在有机酸的降水酸度贡献分析中,发现无机阴离子对降水的总自由酸度有较强的影响,是导致该地区降水酸化的主要原因.但有机酸对总自由酸度的贡献为13.4％～33.3％,说明有机酸对这些地区降水的酸化也起了一定的作用,其对降水酸度的贡献不容忽视.本研究旨在更好地了解研究区酸沉降形成机制,为青藏高原地区表层雪中有机酸的后续研究提供基础资料.
为解决青藏铁路沿线多年冻土区各大桥的桥梁桥墩沉降问题,以K1401特大桥桥墩为研究治理对象,设计出一种主动热防护的热棒阵治理方法.热棒阵设计思想是利用外侧热棒使土体冻结形成冰幕,保护和维持内侧热棒冻结区的稳定发展,降低桥墩桩基附近多年冻土温度,使桩基承载力增强,保护桥墩长期热稳定性.在典型桥墩周围内外侧平行布置热棒阵,热棒埋深依据初始冻土上下限决定,且埋设间距不超过2 m.开展了现场监测,用2个冻融循环周期的监测数据分析地温和沉降变形时空效应,研究热棒阵主动热防护方法的降温效能和治理效果.结果表明:桥墩外侧热棒水平方向3 m范围内降温明显,经过两个冬季后热棒周边3 m范围内平均降温幅度为1.1℃;竖直方向上随深度增加,降温幅度有所减小,冻土上限至埋深15 m范围内平均降幅超过0.4℃;整治前桥墩每年沉降量超过10 mm,布置热棒阵后年沉降量小于3 mm,热棒阵整治后沉降变形得到有效控制.本研究可为寒区同类桥梁桩基融沉病害整治提供借鉴.
真核微生物作为高原湖泊生态系统食物网的关键组成部分,对维持高原湖泊生态平衡和促进生态系统营养流动过程至关重要.为研究色林错表层水体真核微生物多样性及其群落结构,2022年6月对色林错南岸(NA)、北岸(BA)和入水口(RSK)表层水体进行采样.基于18S rRNA基因高通量测序技术对样品进行分析,通过α多样性指数认识真核微生物群落的差异性,利用Pearson相关系数衡量理化因子与α多样性指数的相关性,并采用冗余分析(RDA)探究环境因子对真核微生物群落结构的影响.结果表明,调查共得到1343条OTU,分属9门15属,真核微生物群落主要由纤毛门(Ciliophora)和节足动物门(Arthropoda)组成.α多样性指数表明,色林错表层水体真核微生物群落多样性较低.NMDS分析及ANOSIM检验显示,真核微生物群落的区域间(NA、BA、RSK)差异大于区域内差异.Pearson相关性分析表明,电导率(EC)、总溶解固体量(TDS)和盐度(Salt)与α多样性指数显著相关.RDA分析结果表明,EC、TDS和Salt是影响色林错表层水体真核微生物群落结构的主要环境因子.本文阐明了色林错真核微生物群落结构组成情况及与环境的关系,为未来色林错收缩或扩张变化后的真核微生物群落动态研究提供参考依据.
基流是河西走廊内陆河流域径流的重要补给来源,对维持径流稳定具有重要作用.基流分割方法众多,其中数字滤波法在实际操作中具有简单易用和可重复性强的特点,因而被广泛应用于基流分割研究.本文以河西走廊三大内陆河流域(黑河、石羊河、疏勒河)山区为研究区域,选取4种数字滤波方法(Lyne-Hollick法、Chapman法、Chapman-Maxwell法和Eckhardt法)对研究区内14条河流的最佳基流分割参数进行评价,并对基流特征进行分析.结果表明:Eckhardt法在四种滤波方法中评价最好,是河西走廊内陆河流域基流分割的一种有效方法.在1965—2018年,河西走廊内陆河流域年基流量与径流量呈现相似的线性趋势特征,但径流变化幅度较基流更大.2000年后,黑河流域山区各支流多年平均基流量较2000年以前增加1.5％～20.7％,疏勒河流域山区各支流基流量增加1.9％～54.0％,石羊河流域山区各支流多年平均值变化幅度为-14.1％～5.9％.各流域枯水年基流指数(BFI)比丰水年略高(0.003～0.027),年内枯水季基流指数(BFI一般达到0.6以上)是丰水季的2.3～5.7倍.本文采用的Eckhardt滤波法和最佳滤波参数确定方法可为河西走廊内陆河流域基流分割提供参考.
位于青藏高原东南部的稻城古冰帽,在第四纪时期曾发生了多次冰期并保存了丰富的古冰川遗迹,是研究第四纪冰川地貌类型特征的理想区域.目前,已有学者对冰川地貌类型划分和冰川地貌制图做了相关研究,但是古冰川地貌在空间分布特征及其量化程度有待于进一步细化.因此,本文基于Google Earth Pro遥感影像和数字高程模型(DEM),运用目视解译和野外考察相结合的方法对典型冰川地貌进行定量分析并绘制了稻城古冰帽(约3600 km2)的第四纪冰川地貌图.本文识别了该区冰川地貌中的冰川湖、冰川谷、羊背岩和冰碛垄等四种类型,初步统计了约1096个冰川湖、370条冰川谷、41个羊背岩及1268列冰碛垄;空间分布上,冰川湖和羊背岩主要分布在海子山夷平面上,冰川谷以古冰帽边缘区发育为主,冰碛垄则主要形成于海子山夷平面上和东、西两侧的山谷里.本研究可为第四纪冰期规模估算、古气候重建提供基础数据,也为当地的旅游规划和自然资源调查提供一定的参考.
冻土渗透系数是冻土水热模型的关键参数.在当前数值计算过程中,多采用的是渗透系数经验模型,而经验模型的最大缺陷是其经验参数并不适用于所有土体.鉴于渗透系数理论模型具有较强的普适性,故考虑将渗透系数理论模型用于水热耦合计算.为评价理论模型的适用性,本文选取四组饱和冻土的渗透系数模型,以三个水热耦合模型算例为基础,通过比较渗透系数及冻胀变化趋势,对四组饱和冻土渗透系数模型的有效性进行分析.结果表明,理论模型预测结果受颗粒级配曲线及冻结特征曲线影响明显.四组理论模型均可以反映冻土渗透系数变化规律,而分形模型的预测效果最佳.推荐采用未冻水含量为变量,计算冻土渗透系数.研究成果可为准确预测冻胀提供基础.
