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相似文献
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1.
青藏公路沿线冻土区域分布计算机模拟与制图   总被引:34,自引:22,他引:12  
吴青柏  李新  李文君 《冰川冻土》2000,22(4):323-326
通过对青藏公路沿线实测年平均地温多元回归统计,建立了年平均地温与海拔、纬度的关系模型。利用多年冻土分布下界的统计方程和关系模型及其于格网的地理信息分析系统,对青藏公路沿线多年冻土下界分和多年冻土地温带分布进行计算机模拟,结果表明,所建立的模拟模型能够反应青藏公路沿线多年冻土的区域分布特征,模拟结果基本上反映多年冻土分布状况。  相似文献   

2.
青藏高原多年冻土顶板温度和温度位移预报模型的应用   总被引:2,自引:3,他引:2  
温度位移和多年冻土顶板温度是活动层研究和冻土环境研究中重要的能量指标. 主要讨论国外普遍采用的温度位移和多年冻土顶板温度近似模型的适用性, 并在青藏公路沿线8个冻土地温监测断面中应用模型进行计算. 结果表明温度位移和多年冻土顶板温度近似模型能够被用于预报低温多年冻土(年平均地温低于-1.5 ℃), 对于高温多年冻土(年平均地温高于-1.5 ℃)该模型不适用.  相似文献   

3.
青藏铁路多年冻土区工程复杂性分析   总被引:1,自引:1,他引:1  
青藏铁路穿越550km多年冻土区,多年冻土地温、冻土类型以及沿线生态环境等存在较大的差异,使多年冻土区工程较为复杂。因此本文提出了冻土工程复杂性概念,建立冻土工程复杂性评价模型,并利用GIS平台对青藏铁路沿线唐古拉山越岭地段工程复杂性进行了分析和研究。研究结果表明,青藏铁路穿越的唐古拉山越岭地段工程复杂性相对较小,而青藏公路的工程复杂性相对较大。这表明了青藏公路沿线冻土工程比青藏铁路沿线更为复杂,在各种因素的影响下,青藏公路路基稳定性变化比青藏铁路更加复杂。  相似文献   

4.
冻土变化与青藏公路的稳定性问题   总被引:41,自引:18,他引:41  
吴青柏  童长江 《冰川冻土》1995,17(4):350-355
气候转暖和人类活动对青藏公路沿线的多年冻土产生了很大影响。使多年冰土地温升高,厚度减薄,岛状多年冻土赂北推移等,这些变化严重地干扰和影响了青藏公路的稳定性。考虑到这些变化和工程稳定性,青藏公路稳定性可分为6个带:极不稳定带;稳定带;基本稳定带;基本稳定过渡带;不稳定带;极不稳定带。  相似文献   

5.
影响多年冻土上限变化的因素探讨   总被引:6,自引:6,他引:0  
王银学  赵林  李韧  吴通华  乔永平 《冰川冻土》2011,33(5):1064-1067
利用地温及活动层水热观测资料,分析青藏公路沿线近年来影响多年冻土上限的变化因素.研究结果显示,青藏公路沿线冻土上限总体呈现下降趋势,冻土上限的变化与近年来区域气候变化的趋势一致;近年来多年冻土上限下降0.1~0.5 m,所处的地理位置不同,冻土上限下降的幅度也不同.气温变化是影响冻土上限的一个重要的外部因素,上限变化的...  相似文献   

6.
深上限-退化型多年冻土路基变形特征分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
袁堃  章金钊  朱东鹏 《岩土力学》2013,34(12):3543-3548
为了研究深上限-退化型多年冻土路基变形特点,基于青藏公路多年冻土路基地温和沉降现场监测资料,通过分析西大滩、唐古拉山北坡以及唐古拉山南坡路段的土质、冻土含冰量、冻土地温以及路基沉降变形数据,对冻土上限变化过程与路基沉降特点进行了研究,同时对沱沱河和清水河地区冻土路基分层沉降观测结果进行了分析。结果表明,土质和含冰量对退化型冻土路基的沉降变形影响较大,深冻土层的融化对路基沉降变形影响较小,退化型冻土路基的沉降变形主要发生在退化后的冻土层中,退化冻土层在冻融循环过程中,需要较长时间才能完成固结。对于冻土含冰量为少冰、多冰的稳定路段,退化冻土路基年平均沉降速度约为3.9~5.6 mm/a,路基沉降量极小;对于含冰量较高且土质以粉黏性颗粒为主的不稳定路段,路基沉降速度具有持续性和无减缓性的特点,路基年平均沉降量达到0.03 m/a,路基变形表现为整体均匀沉降,横向差异沉降量较小。  相似文献   

7.
工程活动下多年冻土热稳定性评价模型   总被引:11,自引:7,他引:11  
提出了用季节融化层底板到潜在季节冻结深度区间沉积物融化所需要的热量与季节冻结层底板温度升高至0 ℃所需要的热量之和(Qt), 与夏半年土体吸收的热量(Q+)的比值来描述冻土热稳定性(ST=Qt/ Q+). 根据青藏公路沿线地温温度场的监测资料,对多年冻土热稳定性模型进行了计算,并分析了多年冻土热稳定性与年平均地温、多年冻土顶板温度和季节融化深度间的关系. 根据人类工程活动对多年冻土影响,将多年冻土热稳定性分为4类:热稳定型、热稳定过渡型、热不稳定型和热极不稳定型多年冻土.  相似文献   

8.
基于年平均地温的青藏高原冻土分布制图及应用   总被引:20,自引:22,他引:20  
年平均地温是指多年冻土年较差为零的深度处的地温, 是冻土分带划分的主要指标之一. 利用青藏公路沿线钻孔实测年平均地温数据,进行回归统计分析,获取年平均地温与纬度、高程的关系,并基于该结果,结合TOPO30高程数据模拟得到整个青藏高原范围上的年平均地温分布. 以年平均地温0.5 ℃作为多年冻土与季节冻土的界限,对比分析模拟图与青藏高原冻土图,除个别区域有较明显的差异,模拟结果图较好地体现了青藏高原冻土的分布情况. 利用模拟结果,根据青藏高原多年冻土分带指标及寒区工程多年冻土区划指标,对青藏高原多年冻土分布进行了分带划分,并统计各分带面积;根据简化的冻土厚度计算公式,计算了青藏高原多年冻土的厚度分布. 最后, 利用数值预测方法的结果,在气候年增温0.04 ℃的背景下,对高原未来冻土分布进行了预测.  相似文献   

9.
青藏高原冻土退化的研究   总被引:21,自引:2,他引:21  
青藏高原从70年代后期气温持续转暖,导致高原多年冻土呈区域性退化趋势。年平均地温升高0.1~0.5℃,在边缘地带垂向上形成不衔接冻土和融化夹层,多年冻土分布下界上升40~80 m,高原多年冻土总面积约减少10×104km2。  相似文献   

10.
非贯穿型热喀斯特湖下部及其周围多年冻土特征   总被引:4,自引:4,他引:0  
基于对青藏高原北麓河盆地天然形成的湖塘下部及其周围地温的监测分析,结果表明该湖塘为非贯穿型热喀斯特湖.湖塘下部多年冻土上限变化较大,湖岸过渡带及天然场地多年冻土上限基本保持不变.随着远离湖塘中心,湖塘下部及其周围多年冻土含冰量依次升高,地温年变化深度依次降低,年平均地温依次降低.观测期内,湖塘下部浅层多年冻土地温在逐渐升高,深部土体地温基本保持不变;湖岸过渡带及天然场地下部多年冻土地温基本保持不变.天然场地多年冻土地温明显低于湖塘下部土体地温.  相似文献   

11.
气候变化情景下青藏高原多年冻土活动层厚度变化预测   总被引:19,自引:11,他引:8  
张中琼  吴青柏 《冰川冻土》2012,34(3):505-511
在人类活动和气候变暖的共同影响下,浅层多年冻土近地表和活动层的热状况会发生显著的变化,从而对生态环境、水文、工程等产生较大的影响.以A1B,A2,B1气候变化情景模式为基础,运用Stefan公式计算和预测了青藏高原多年冻土区活动层厚度的变化特征.结果表明:以羌塘盆地为中心,青藏高原多年冻土活动层厚度向其四周不断增加,多年冻土活动层厚度随着气温升高而增加.A1B、A2模式下活动层厚度变化大,相对人类活动强度较小的B1模式活动层厚度变化较小.到2050年时,A1B情景活动层厚度平均约为3.07m,相对于2010年活动层厚度约增加0.3~0.8m;B1情景活动层厚度增加0.2~0.5m;A2情景增加0.2~0.55m.到2099年,A1B情景活动层的平均厚度将约为3.42m;A2情景将可达3.53m;B1情景将可达2.93m.气候变暖将可能加深活动层,百年后将大范围改变多年冻土的空间分布.  相似文献   

12.
Climate change has greatly influenced the permafrost regions on the Qinghai–Tibet Plateau (QTP). Most general circulation models (GCMs) project that global warming will continue and the amplitude will amplify during the twenty-first century. Climate change has caused extensive degradation of permafrost, including thickening of the active layer, rising of ground temperature, melting of ground ice, expansion of taliks, and disappearance of sporadic permafrost. The changes in the active layer thickness (ALT) greatly impact the energy balance of the land surface, hydrological cycle, ecosystems and engineering infrastructures in the cold regions. ALT is affected by climatic, geographic and geological factors. A model based on Kudryavtsev’s formulas is used to study the potential changes of ALT in the permafrost regions on the QTP. Maps of ALT for the year 2049 and 2099 on the QTP are projected under GCM scenarios. Results indicate that ALT will increase with the rising air temperature. ALT may increase by 0.1–0.7 m for the year 2049 and 0.3–1.2 m for the year 2099. The average increment of ALT is 0.8 m with the largest increment of 1.2 m under the A1F1 scenario and 0.4 m with the largest increment of 0.6 m under the B1 scenario during the twenty-first century. ALT changes significantly in sporadic permafrost regions, while in the continuous permafrost regions of the inland plateau ALT change is relatively smaller. The largest increment of ALT occurs in the northeastern and southwestern plateaus under both scenarios because of higher ground temperatures and lower soil moisture content in these regions.  相似文献   

13.
边界条件对多年冻土路基热稳定性的影响分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
易鑫  喻文兵  陈琳  刘伟博 《冰川冻土》2014,36(2):369-375
多年冻土区的年平均气温是影响冻土路基边界条件的重要因素.在附面层原理的基础上,考虑采用带有相变的控制方程和数值方法,以相同尺度的路基模型为前提,选取不同的年平均气温为影响因素,对青藏工程走廊公路路基的人为冻土上限和年平均地温进行了研究.结果表明:公路路基下年平均地温随着年平均气温的升高而升高,人为冻土上限随着年平均气温的升高而显著下降.在年平均气温为-7.16℃时,路基修筑50 a后其年平均地温为-3.61℃,其人为冻土上限为-0.97 m;年平均气温为-3.21℃的条件下,路基修筑50 a后其年平均地温仅为-0.1℃,其人为冻土上限也降至-13.11 m.因此,可以看出:在未来气候持续变暖的背景下,现有处于稳定状态的冻土路基将逐渐变得不稳定.  相似文献   

14.
冻土覆盖率高的小流域的径流形成受温度因素控制明显,普通水文模型不适用,而常规冻土水文模型因需要较多的气象观测要素而难以应用。考虑冻土流域产流机制,利用青藏高原腹地风火山小流域2017—2018年逐日降水、气温、径流观测数据,以降水、气温为输入,径流为输出,基于长短期记忆神经网络(LSTM)建立了适用于小流域尺度的冻土水文模型,并利用2019年观测数据进行验证。模型得益于LSTM特殊的细胞状态和门结构能够学习、反映活动层冻融过程和土壤含水量变化,具有一定的冻土水文学意义,能很好地模拟冻土区径流过程。模型训练期R2、NSE均为0.93,RMSE为0.63 m3·s-1,验证期R2、NSE分别为0.81、0.77,RMSE为0.69 m3·s-1。同时,为了验证模型可靠性,将模型应用于邻近的沱沱河流域,模型训练期(1990—2009年)R2、NSE均为0.73,验证期(2010—2019年)R2、NSE分别为0.66、0.64,模拟结果较好。考虑到未来气候变化,通过模型对风火山流域径流进行了预测:降水每增加10%,年径流增加约12%;气温每升高0.5 ℃,年径流增加约1%;春季融化期、秋季冻结期径流增幅明显,而由于蒸发加剧、活动层加深,径流在8月出现了减少。模型经训练后依靠降水、气温作为输入能较好地模拟、预测青藏高原冻土区小流域径流,为缺少土壤温度、水分等观测数据的冻土小流域径流研究提供了一种简单有效并具有一定物理意义的方法。  相似文献   

15.
应用等效纬度-海拔模型进行地温及多年冻土制图   总被引:2,自引:2,他引:2  
This research presents a method for permafrost mapping in discontinuous permafrost regions based on equivalent latitude/elevation concept in interior Alaska. In winter months, study site has a strong temperature inversion in air up to 700 m elevation. Air temperature data and the effects of slope, aspect and elevation were used to create an equivalent latitude/elevation model. This model was well correlated with mean annual surface temperature (0.79). In this watershed, the thawing index (It≈1 400 ℃*days) at the ground surface and snow depth do not vary greatly from south facing to north facing slopes. The primary controlled factor that determines the mean annual surface temperature was the winter surface temperature. The permafrost stability is effectively controlled by the freezing index. We determined 37.5% of Caribou-Poker Creeks Research Watershed has unstable or thawing permafrost. At least 2.1% of the permafrost in this watershed may have disappeared in the last 90 years due to climate warming. This method makes it possible to evaluate the permafrost stability in the present, past and future.  相似文献   

16.
The Qinghai–Tibet Plateau is the largest permafrost region at low latitude in the world. Climate warming may lead to permafrost temperature rise, ground ice thawing and permafrost degradation, thus inducing thermal hazards. In this paper, the ARCGIS method is used to calculate the changes of ground ice content and active layer thickness under different climate scenarios on the Qinghai–Tibet Plateau, in the coming decades, thus providing the basis for hazards zonation. The method proposed by Nelson in 2002 was used for hazards zonation after revision, which was based on the changes of active layer thickness and ground ice content. The study shows that permafrost exhibits different degrees of degradation in the different climate scenarios. The thawing of ground ice and the change from low-temperature to high-temperature permafrost were the main permafrost degradation modes. This process, accompanied with thinning permafrost, increases the active layer thickness and the northward movement of the permafrost southern boundary. By 2099, the permafrost area decreases by 46.2, 16.01 and 8.5% under scenarios A2, A1B and B1, respectively. The greatest danger zones are located mainly to the south of the West Kunlun Mountains, the middle of the Qingnan Valley, the southern piedmont of the Gangdise and Nyainqentanglha Mountains and some regions in the southern piedmont of the Himalayas. The Qinghai–Tibet Plateau permafrost region is in the low-risk category. Climate warming exacerbates the development of thermal hazards. In 2099, the permafrost region is mainly in the middle-risk category, and only a small portion is in the low-risk category.  相似文献   

17.
张钊 《冰川冻土》2004,26(Z1):184-188
The effective and assured measures in criteria of formulation, procedures, techniques and methods for geological prospecting of Qinghai-Xizang Railway have been made. The permafrost engineering geological investigation indicate the talik and those sections with annual average ground temperature higher than 1 ℃ takes up 68.8% of total amount; the high ice content permafrost also account for 50% of real permafrost section. The distribution of permafrost characteristics is obviously influenced by altitude and latitude. The prospecting also shows the distribution of permafrost characteristics is rather complicated. Based on two predications of air temperature-rising tendency, by calculating climate model of permafrost thermal status, and comparing and analyzing geological distribution of Qinghai-Xizang Railway, the tendency of permafrost recession range has been predicated.  相似文献   

18.
东北多年冻土地区地基承载力对气候变化敏感性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
原喜忠  李宁  赵秀云  杨银涛 《岩土力学》2010,31(10):3265-3272
近年来,中国东北多年冻土地区正处于显著的增温过程中。由此导致多年冻土逐渐退化,并严重影响到构筑物的稳定性。以0.05℃的年平均气温上升率为背景,采用带有相变的传热学有限元方法,对中国东北多年冻土地区不同初始气温条件和不同含冰量类型冻土的地基温度状况以及季节活动层厚度变化进行了模拟;利用温度场有限元数值试验结果和已有承载力试验数据分析了不同类型冻土地基的力学性质对气温变化敏感性,评估了气温变化对各类冻土地基承载力的影响。气候变化对多年冻土地区构筑物稳定性影响程度取决于两个环节:其一,冻土地基温度状况对气候变化的响应;其二,冻土地基力学性质对地基温度变化的敏感性。研究结果表明,冻土地基含冰量和温度状态对其承载力随气温变化的敏感性具有显著的影响。含土冰层地基承载力对气温变化最为敏感,气温变化对高温冻土地区浅层地基承载力以及桩-土冻结强度影响较大;而深基础桩端冻土地基承载力受气候变化影响相对较小。  相似文献   

19.
青藏高原脆弱的生态系统以及人类工程活动,加剧了青藏工程走廊线性工程两侧沙漠化、荒漠化发展趋势,尤其冻土块石路基面临日益严重的风积沙灾害问题。以多年冻土区高等级公路块石路基为研究对象,采用数值模拟分析风积沙环境下封闭块石路基的降温性能和长期热稳定性。结果表明:风积沙堆积对封闭块石路基下部土层冻土温度的影响程度高于冻土上限,1.0 m湿沙工况降低冻土温度,0.2 m干沙则增大冻土温度。升温背景下,随年平均气温增加风沙堆积对路基冻土上限影响程度增强,干沙增大冻土融化深度,湿沙抬升冻土上限。随冻土含冰量减小,路基中心冻土上限对气候升温敏感性增加,风沙堆积影响减弱。气候升温和风沙堆积条件下,在年平均气温低于-5.5℃时,宽幅沥青路面封闭块石路基能够满足降温要求,使人为冻土上限保持在块石层内。研究成果可为风沙危害区多年冻土块石路基的病害治理和拟建青藏高速公路块石路基设计提供科学依据。  相似文献   

20.
多年冻土是气候条件控制的特殊地质体, 气温升高和降水条件变化将对青藏铁路沿线的多年冻土产生深刻影响. 从全球气温变化背景和青藏高原气候变化的实际情况出发, 分析和论述了气候变化对青藏铁路沿线多年冻土地温特征及冻土区工程建筑物的可靠性产生缓慢而持续影响的气温变化指标. 通过对冻土区工程设计原则和工程结构、工程措施可靠性产生重大影响的气温变化特征的分析, 提出对目前冻土工程可靠性的看法, 并提出应对工程措施.  相似文献   

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