Assessment of frozen-ground conditions for engineering geology along the Qinghai–Tibet highway and railway, China     

Huijun Jin  Zhi Wei  Shaoling Wang  Qihao Yu  Lanzhi Lü  Qingbai Wu  Yanjun Ji 《Engineering Geology》2008,101(3-4):96-109

The Qinghai–Tibet Highway and Railway (the Corridor) across the Qinghai–Tibet Plateau traverses 670 km of permafrost and seasonally frozen-ground in the interior of the Plateau, which is sensitive to climatic and anthropogenic environmental changes. The frozen-ground conditions for engineering geology along the Corridor is complicated by the variability in the near-surface lithology, and the mosaic presence of warm permafrost and talik in a periglacial environment. Differential settlement is the major frost-effect problem encountered over permafrost areas. The traditional classification of frozen ground based on the areal distribution of permafrost is too generalized for engineering purposes and a more refined classification is necessary for engineering design and construction. A proposed classification of 51 zones, sub-zones, and sections of frozen ground has been widely adopted for the design and construction of foundations in the portion of the Corridor studied. The mean annual ground temperature (MAGT), near-surface soil types and moisture content, and active faults and topography are most commonly the primary controlling factors in this classification. However, other factors, such as local microreliefs, drainage conditions, and snow and vegetation covers also exert important influences on the features of frozen ground. About 60% of the total length of the Corridor studied possesses reasonably good frozen-ground conditions, which do not need special mitigative measures for frost hazards. However, other sections, such as warm and ice-rich or -saturated permafrost, particularly in the sections in wetlands, ground improvement measures such as elevated land bridges and passive or proactive cooling techniques need to be applied to ensure the long-term stability of thermally unstable, thick permafrost subsoils, and/or refill with non-frost-susceptible soils. Due to the long-history of the construction and management of the Corridor by various government departments, adverse impacts of construction and operation on the permafrost environment have been resulted. It is recommended that an integrated, executable plan for the routing of major construction projects within this transportation corridor be established and long-term monitoring networks installed for evaluating and mitigating the impact from anthropogenic and climatic changes in frozen-ground conditions.  相似文献   

Soil n-alkane δD vs. altitude gradients along Mount Gongga, China   总被引：1，自引：0，他引：1  

Guodong Jia  Kai Wei  Fajin Chen  Ping’an Peng 《Geochimica et cosmochimica acta》2008,72(21):5165-5174

The altitude effect on the isotopic composition of precipitation and its application to paleoelevation reconstruction using authigenic or pedogenic minerals have been intensively studied. However, there are still no studies on variations in biomarker δD along altitude transects to investigate its potential as a paleoelevation indicator, although it has been observed that δD of higher plant lipid may record changes in precipitation δD (δD_p). Here, we present δD values of higher plant-derived C₂₇, C₂₉, and C₃₁n-alkanes from surface soil along the eastern slope of Mount Gongga, China with great changes in physical variables and vegetation over a range from 1000 to 4000 m above sea level. The weighted-mean δD values of these n-alkanes (δD_wax) show significant linear correlations with predicted δD_p values (R² = 0.76) with an apparent isotopic enrichment (ε_wax-p) of −137 ± 9‰, indicating that soil δD_wax values track overall δD_p variation along the entire altitudinal transect. Leaf δD_wax is also highly correlated with mountain altitude by a significant quadratic relationship (R² = 0.80). Evapotranspiration is found declining with altitude, potentially lowering δD_wax values at higher elevations. However, this evapotranspiration effect is believed to be largely compensated by the opposing effect of vegetation changes, resulting in less varied ε_wax-p values over the slope transect. This study therefore confirms the potential of using leaf δD_wax to infer paleoelevations, and more generally, to infer the δD of precipitation.  相似文献   

黔东震旦系—下寒武统黑色岩系稀土元素地球化学特征   总被引：9，自引：0，他引：9  

杨兴莲  朱茂炎  赵元龙  张俊明  郭庆军  皮道会 《地质论评》2008,54(1):3-15

：通过对黔东丹寨南皋剖面和三都渣拉沟剖面的稀土元素分析发现：两条剖面的梅树村期与筇竹寺期 分界处大量稀土元素明显富集,黑色页岩中存在明显的Ｃｅ负异常和Ｅｕ、Ｙ 正异常,表明为缺氧和热水沉积的产物。 这套黑色岩系总体沉积于缺氧和具热水注入的环境中,但发生缺氧和热水注入的时间和强度在不同地方会有不同 的表现。  相似文献   

利用MC-ICPMS对水样中硼同位素比值的测定   总被引：2，自引：0，他引：2  

吕苑苑  许荣华  赵平  谢烈文  李禾 《地球化学》2008,37(1):1-8

采用Amberlite IRA-743硼特效树脂进行水溶液中硼的分离,对洗脱液温度、体积以及树脂动态交换容量等进行了实验.它的动态交换容量为4.2 mg/g,在室温条件下,用5 mL 2%HNO3可定量从树脂柱上洗脱被吸附的硼.采用Neptune型MC-ICPMS进行硼同位素组成的测定,1 μg/g浓度的硼标准溶液获得放大的信号强度约为0.7V,硼的化学分离过程有效避免了质量歧视效应.实验结果表明,MC-ICPMS对硼存在严重的记忆效应,通过采用5%HNO3-(1%HNO3 0.1%HF)-H2O-20%NH3H2O-H2O的交替清洗方法,可在约1 h内消除硼的记忆效应.在最佳仪器条件下,对含有250 ng硼的水样,可以快速测定硼的同位素组成,占δ11B测定的绝对偏差为0.4‰-0.5‰(SD).  相似文献   

干旱生态环境及水资源对全球气候变暖响应的研究进展   总被引：7，自引：5，他引：2  

邓振镛  张强  辛吉武  赵鸿  王全福  王鹤龄 《冰川冻土》2008,30(1):57-63

西北地区现代气候变化基本特征是冬暖夏干,采用脆弱度和影响指数方法定量评价了生态环境对全球气候变暖响应,重点阐述了西北现代气候变化对干旱生态环境和水资源这两个领域的影响.结果表明: 由于现代气候变干变暖的自然和人为因素的共同作用,导致我国西北地区的黄土高原、黑河流域、石羊河流域、甘南高原和黄河首曲的地域生态环境有不断退化的趋势.气候变干使渭河上游、黄河上游(洮河和大夏河)以及黄土高原中部7条主要河流的径流量呈明显下降趋势,引起水资源短缺.  相似文献   

广州大气降水中δ^18O与气象要素及季风活动之间的关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

薛积彬  钟巍  赵引娟 《冰川冻土》2008,30(5)

根据2004年5月至2005年6月广州日大气降水中δ18O资料和GNIP提供的广州、香港多年月平均降水中δ D、δ18O资料, 研究了天气尺度下广州大气降水中δ18O与降水量、水汽压、气温和露点温度等气象要素之间的关系, 并就季风活动对本地降水中δ18O的影响作了初步分析. 结果表明: 在天气尺度下, 广州大气降水中δ18O与降水量、水汽压、气温和露点温度均存在显著的负相关关系, 同温度露点差存在显著的正相关关系, 表明广州大气降水中δ18O变化具有显著的降水量效应和湿度效应. 夏季风期间季风活动对天气尺度下降水中δ18O的变化具有显著影响, 使得天气尺度下大气降水中δ18O变化有时并不遵循降水量效应. 从多年气候平均状况来看, 广州、香港降水中δ18O的季节变化同亚洲夏季风的爆发和推进演变过程较为相似, 在夏季风活跃的时期, 大气降水中δ18O值也较低, 反映了季风降水再循环活动对降水中稳定同位素含量具有显著影响.  相似文献   

西宁地区大气中黑碳气溶胶浓度的观测研究   总被引：7，自引：1，他引：6  

赵玉成  德力格尔  蔡永祥  张占峰  温玉璞 《冰川冻土》2008,30(5)

对2005年9月至2007年7月在西宁获得的黑碳气溶胶(BC)浓度观测资料及气象观测资料进行了分析. 结果表明, 受当地冬季取暖和冬季逆温出现频率高的影响, BC浓度的月际变化规律明显, 且变化幅度大, BC浓度高值出现在每年10月至次年1月;低值出现在5-8月;日平均浓度为4 240.1 ng·m-3, 其变化范围为957.5～11 045.5 ng·m-3. 受局地人为活动和大气垂直对流扩散等影响, BC浓度日变化表现出明显的双峰值特征, BC高浓度出现在7:00～12:00和18:00～24:00, 而低浓度一般出现在14:00～17:00和02:00～05:00时段. 与相距90 km的瓦里关全球本底站相比, 西宁BC日平均浓度偏高约13倍, 且月际变化差异大, 但与国内部分城市相比还是较低(除西藏拉萨外).  相似文献   

寒区线性工程沿线冻土区的植被恢复   总被引：4，自引：1，他引：3  

杨思忠  金会军  吉延峻  魏智  何瑞霞 《冰川冻土》2008,30(5)

寒区油气管道、公路、铁路等线性工程占地、建设和开挖对沿线寒区生态环境是一个切割、破碎的过程, 对自然植被和下伏冻土造成了很大的扰动. 管道泄露引发的油污还可引起植被的退化和死亡. 植被覆盖层破坏后改变了原有的地气界面之间的水、热交换条件和力学性质, 反过来又可加速引发下伏冻土和线性工程地基的退化. 基于保护线性工程地基及下伏冻土的目的, 同时顺应环境保护的要求, 目前就寒区线性工程的植被恢复问题已经有许多探索和实践. 当前, 寒区植被恢复注重最低限度的人为介入干预下的自然恢复, 根据线性工程沿线土壤、湿度、营养条件、物种分布和丰度, 视具体情况选择物种, 确定建植方法. 阿拉斯加管道和青藏铁路植被恢复上的经验和方法, 可为拟建的冻土区中俄输油管道项目沿线的植被恢复问题提供科学的参考和借鉴.  相似文献   

祁连山近期七一冰川融水径流特征分析   总被引：3，自引：1，他引：2  

宋高举  王宁练  陈亮  贺建桥  蒋熹  武小波 《冰川冻土》2008,30(2):321-328

利用2006年8月1日-9月30日的实测水文数据,对"七一"冰川融水径流产汇流特征进行了分析,并揭示出该冰川日消融特征.通过对冰川融水量的估算以及径流模数的计算,并与过去的观测结果进行对比,表明近些年来"七一"冰川消融强度和消融量都在增大,而且2006年消融量为近几年观测的最大值.虽然不同年份消融量不一样,但"七一"冰川总的趋势是一直处于萎缩状态,随着全球变暖,"七一"冰川的萎缩可能将继续下去.通过对设立在沿冰川下游方向两个不同的水文断面进行对比分析,结果表明"七一"冰川融水径流在向下游运动过程中有部分水入渗为河谷潜流,观测期内两个相距不到2 km的水文断面间渗漏损耗占近1/3左右.  相似文献   

中国-俄罗斯原油管道工程(漠河-大庆段)冻土工程地质考察与研究进展   总被引：4，自引：2，他引：2  

李国玉  金会军  盛煜  张建明  俞祁浩  齐吉琳  温智  吕兰芝  童长江  郭东信  王绍令  魏智  杨思忠  吉延俊  于少鹏  何瑞霞  常晓丽  郝加前  陈友昌  吴伟  翟镇远  赵意民 《冰川冻土》2008,30(1):170-175

在2005-2007年期间,先后3次对中国-俄罗斯原油管道漠河-大庆段沿线的冻土工程地质条件等进行科学考察,开展了冻土工程地质条件及其在气候变化和人类活动作用下的评价和预测研究.考察研究结果表明:管道沿线多年冻土在各类融区、季节冻土和水系等分隔作用下呈片状或岛状分布,沿线岛状、稀疏岛状及零星岛状占多年冻土区段的40%左右;管道沿线多年冻土随着气候的转暖和人类活动的影响不断退化.地形地貌单元、植被分布、地表水分条件的变化等局部因素对多年冻土的分布和地下冰的赋存产生重要的影响,管道沿线大约分布有50 km左右的沼泽湿地,其表层为腐殖质土及泥炭层,泥炭层下面分布着含土冰层或地下冰,是管道沿线最差的冻土工程地质地段;由于中俄原油管道沿线水系发育多,冻胀丘、冰椎和冰幔等不良冻土现象广泛分布.科学考察的成果为管道沿线冻土工程地质条件评价和预测、管道的稳定性影响分析以及后期的长期检测系统设置等研究奠定坚实的基础,进一步为即将开工的中俄原油管道漠河-大庆段工程的设计、施工提供科学依据.  相似文献