吉林西部季冻区冻融过程对黏性土分散性的影响

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吉林西部季冻区盐渍土冻胀特性及三维颗粒流数值模拟

吉林西部季冻区盐渍土冻胀特性及三维颗粒流数值模拟土体盐渍化是一种缓变的自然灾害，会带来草地退化、荒漠化、盐渍化等一系列生态问题，对人类环境造成威胁，对人类生产、生活及经济发展有着严重影响。

吉林省西部松嫩平原上就广泛分布的这种盐渍化较严重的土壤，且该地位于季节性冻土区，土体的周期性冻结与融化对盐渍土的形成与发展有着很大影响。

为了减缓土地退、恢复治理生态系统，吉林省启动了嫩江下游与第二松花江的引水工程来淋洗盐渍化的土地，但在淋洗过程中引发冻胀及次生盐渍化等工程及环境问题。

因此，有必要对吉林西部盐渍土分布区进行调查取样，详细查明其盐渍化进程，分析盐渍土水盐运移规律，为防治盐渍化及次生盐渍化提供理论依据。

另外由于吉林西部季节性冻土区的特殊气候，造成土体冻胀引起的道路翻浆、坍塌等交通病害也对治理盐渍化土壤等土地开发整理项目带来困难，因此，对吉林西部季冻区盐渍土进行冻胀特性的研究并结合数值模拟手段分析冻胀细观机理对治理道路病害，恢复治理生态脆弱区提供理论依据。

本文结合国家自然科学基金重点项目“寒旱区土体盐渍化HTSM多场耦合地质环境系统灾变演化机理与工程效应研究”（NO：41430642），国家自然科学基金项目“松嫩平原分散土成因机制及水热盐耦合离子迁移模型研究”（NO：41372267），高校博士点基金项目―干湿冻融循环对吉林西部分散土的影响及机理研究‖（NO：20120061110054）开展研究。

首先，通过对吉林西部镇赉、大安、乾安、农安地区的盐渍土进行长期监测和调查取样，对土样的物质组成、基本物理化学性质及孔隙分布特征进行了试验研究，通过对研究区不同埋深、不同季节及不同地点的盐渍土各项物质组成、物理化学性质及孔隙分布特征进行了深度上和地面范围上的对比讨论，建立了吉林西部盐渍土分布及盐渍化进程的宏观模型为研究区盐渍土冻胀特性的研究提供基础。

其次，利用Arya-Paris预测模型对盐渍土土水特征曲线进行了预测，根据预测结果对研究区土体的饱水、持水、脱水及水分在土体中运移速率的特性进行分析讨论，为研究区土体的水盐物质迁移及盐渍化进程提供分析依据。

季节性冻土的冻结和融化

季节性冻土的冻结和融化季节性冻土，指的是地球表面在寒冷季节中由于低温而呈现冻结状态的土壤。

它主要分布在地球的高纬度地区和高海拔地区，如北极、南极、高山地区等。

季节性冻土的冻结和融化是地球气候系统中一个重要的过程，对于环境变化、生态系统以及人类活动都具有深远的影响。

一、季节性冻土的形成原因季节性冻土的形成主要受到以下几个因素的影响：1. 气温：寒冷的气温是季节性冻土形成的基本条件。

当地表温度降至冰点以下时，水分开始凝结成冰，导致土壤中的水分冻结。

2. 土壤含水量：土壤中的含水量越高，冻结的可能性就越大。

当土壤含水量较高时，水分冷却的速度会相对缓慢，容易形成冻土。

3. 土壤质地：粘土和壤土等细粒土壤对水分的吸附能力较强，有利于水分冻结形成冻土。

4. 土壤覆盖：植被和积雪是影响季节性冻土的重要因素。

植被可以保持土壤湿度并减缓土壤冷却速度，而积雪可以起到绝缘的作用，防止土壤中的热量流失。

二、季节性冻土的冻结过程季节性冻土的冻结过程一般可分为以下几个阶段：1. 预冷期：气温逐渐下降，土壤中的水分开始冷却，并在零度附近形成冰点核。

此时，土壤中的水分尚未完全冻结。

2. 冻结期：气温持续降低，土壤中的水分逐渐冻结成冰。

冰芯从冷集中形成，并向周围扩散。

土壤中的孔隙逐渐被冰塞满。

3. 冻结稳定期：土壤中的水分基本上已经冻结成冰，达到稳定状态。

此时，土壤变得坚硬，无法渗透水分。

三、季节性冻土的融化过程季节性冻土的融化通常是在春季气温回升时发生的，它包括以下几个主要阶段：1. 融化融雪期：随着气温的升高，冻土表层的冰开始融化。

同时，积雪也逐渐融化，增加了土壤中的水分。

2. 滞后融化期：由于冻土表层的冰有一定的保护作用，导致下层土壤的融化滞后于表层。

这一阶段土壤水分的增加会导致土壤湿度的提高。

3. 渗透融化期：随着高温季节的到来，冻土逐渐融化，土壤中的水分开始渗透向下。

这会导致土壤湿度的逐渐下降。

四、季节性冻土对环境和生态系统的影响季节性冻土冻结和融化过程对环境和生态系统具有重要意义：1. 气候变化：季节性冻土的冻结和融化过程是地球气候系统中重要的热量交换过程。

冻结法施工冻融作用对土的工程性质影响研究

( 3) 静力触探试验结果表明 : 经冻融后 , 触探的锥尖阻力 ( qc ) 与侧壁摩阻力 ( fs ) 减小。进一步证实经冻融后 , 土体强度减小发生软化的论断 ;
( 4) 从波速测试结果看出 : 经冻融后 , 土体中波的传播速度变慢 , 主要是冻融土的孔隙率比原状土大 , 对弹性波的传播阻力较大。
( 4) 经冻融后 , 土的液限、塑限与液性指数增加 , 而塑性指数减小。这可能是在冻融过程中 , 原状土原有的颗粒较大的团聚体发生解体作用 , 导致土颗粒在一定程度上变细 , 即土体中细粒含量增加。土的液限与塑性指数受土粒大小的影响十分显著 , 土粒越细、细粒含量 (粘粒 ) 越高 , 其比表面积越大 , 结合含水量也越高 , 则液限与塑性指数也越大。说明冻融后 , 土的塑性降低 , 土体发生软化。
各层的人工冻融土与原状土的基本物理性质指标
3 合肥工业大学博士学位专项基金项目 (2007GDBJ031) 。
查甫生 , 男 , 讲师 , 博士。
见表 2。 ( 1) 冻融后土的含水量较原状土有所增加。在
冻结过程中 , 由于冻结作用导致土体孔隙结构的变化 , 盐水进入到地基土中 , 从而致使土体含水量增加。
原状土 31 2115 0124 8141 11000 01038 197 ⑥
冻融土 25 2012 0137 7110 01838 01028 143 原状土 46 2515 0125 6159 11766 01072 211 ⑦ 冻融土 41 2416 0138 5185 11059 01050 156 原状土 36 1917 0121 8140 31242 01089 233 ⑧ 冻融土 28 1913 0131 6104 31355 01090 170 原状土 84 2111 0111 14158 31238 01155 271 ⑨ 冻融土 69 2017 0117 11173 31640 01159 258

冻融循环作用对土体性质的影响研究现状

冻融循环作用对土体性质的影响研究现状摘要：冻融作用对于冻土地区的实际工程建设有很大的影响，所以冻融作用也是工程建设中十分重要的研究课题。

本文首先简要介绍了冻融引起的灾害，冻融循环试验的仪器方法和冻融循环改变土的物理力学性质等方面。

关键词：冻土，冻融循环试验，冻融作用0.引言冻融作用是实际建设工程中十分重要的影响，所以研究土冻融作用后的物理力学性质尤为重要。

冻融灾害是季冻区工程建设的重要问题之一。

已川藏铁路为例，土体经过冻融作用使得边坡发生失稳滑动，冻土边坡表层土体强度降低，是以川藏铁路为例季节性冻土边坡破坏的主要因素[1]。

因此，为减少冻融循环引发的工程灾害，研究冻融循环作用对土体性质的影响是十分必要的。

1.研究冻融循环试验的仪器与方法室内土的冻融试验一般将试件放置于圆筒模型内，根据试验要求会在内部装上温度探测器来监测土样内部的温度变化，将土样放入恒温箱中，可以用位移器来监测试样在冻融过程中的产生位移变化。

此外，在冻融过程中有开放式的，完全封闭式的，半封闭式，对于冻融试件有加围压和轴压两种加压方式。

冻结方式对各个研究者而言也各不相同，可以按照施加冷源的位置来分类，一般有单向冻结，单向融化，偶尔有双向冻结，单向融化等。

冻融对土的物理力学性质的影响一般用剪切、压缩固结、静三轴、动三轴等试验考察土工程性质在冻融循环作用下的改变。

2.冻融作用引起土物理性质的变化学者研究发现冻融循环可以使土的液塑限发生一定的变化[2]，也可以使土的颗粒级配发生变化[3]。

通过大量试验表明土样在冻融过程中内部会出现细小裂隙，而土样中的冰晶也会发生融化导致土样内部大孔隙的形成，因此土样的孔隙比减小，但渗透系数一般会有所增大[4]。

通过学者研究表明渗透性是土样在冻融过程中变化最为显著的。

Chamberlain等[5]研究表明，冻融后渗透性与孔隙比变化有一定的关系。

后来学者齐吉琳[6]等通过大量研究表明不同密实度的土的在冻融试验中渗透性会有不同的变化趋势，但整体呈现增大趋势。

冻融循环对土壤性状特征影响研究进

doi：10.11838/sfsc.1673-6257.21468冻融循环对土壤性状特征影响研究进展王艺璇，仲秋维，郑昕雨，蔺吉祥，赵　艺，王竞红*（东北林业大学园林学院，黑龙江　哈尔滨　150040）摘　要：土壤冻融是由于大气温度的周期性变化，土壤层出现冻结与融化交替的现象，在草原、农田、森林等生态系统广泛存在。

土壤冻融对农业生产、土壤资源的有效利用以及生态气候与水文环境的预测具有重要的指示作用。

近年来，关于土壤冻融的生态效应备受关注。

论文重点阐述了近年来国内外关于土壤冻融循环研究方面的进展，从冻融循环对土壤的物理、化学以及生物特性3个角度的影响进行分析。

现有研究表明，冻融循环是以土壤为传递基质的水分运移发生了变化，也是土壤能量输入和输出的过程。

此外，冻融循环也会影响到土壤抗侵蚀性能，尤其在春季解冻期间较为严重，其中土壤含水量较高和有积雪的地域十分明显。

冻融循环过程对土壤生物化学的影响主要是通过作用于土壤微生物区系、微生物量和活性等方面，使微生物群落组成和结构发生变化。

基于此，论文从冻融循环对土壤理化性质（水热状态、团聚体和抗剪程度）、碳氮循环、土壤酶活性以及土壤微生物活性影响等方面对国内外研究现状进行了归纳与总结，并提出了研究展望，以期加深人们对土壤冻融循环生态效应的认知，并为挖掘冻融循环下植物-土壤-微生物耦合关联机理的研究提供一定的科学依据。

关键词：土壤；冻融循环；团聚体；土壤酶活性；微生物；碳氮循环土壤冻融是由于大气温度的周期性变化，土壤层出现冻结与融化交替的现象。

冻融会随着季节或昼夜热量的变化而不断变化，且主要发生在中高纬度地区［1］。

一般来说，北半球的大部分地域每年都会经历季节性的土壤冻融变化［2］即冻融循环，冻融循环会随着气候变暖与多变性的增加而增加［3］。

我国土壤冻融循环的多发地区位于东北、西北以及黄土高原地带。

在我国北部地区，冻融循环通常发生在土壤表面及以下的特定深度，这也是由季节性变化或昼夜更迭所导致的［4］。

吉林西部典型灌区冻融期水田水盐运移特征研究

国苏打盐渍土面积最大的地区 ¨ ，也是土地次生盐
题之一，水盐运移是研究土壤盐碱化的主要内容，冻融引起土壤中水盐运移是导致土壤盐碱化的重要原因… ，对作物的危害十分严重．３。国内外学者都对冻融作用下的水盐运移进行了相关研究。国外的研究主要集中在水分迁移的动力学机理，。国内学者采用模型模拟、田问试验］
和室内模拟试验等方法进行了研究。模型模拟并不能完全模拟土壤复杂的理化环境及其变化；田问
试验易受野外风、降雨、降雪等自然因素的影响；室
内模拟研究多以冻结４８ｈ融化４８ｈ ¨ 为一个循环，并不能模拟初冬和初春昼融夜冻条件下的水盐
碱化最严重、对农业影响最大的地区之一。２００９
年，国务院通过了吉林省增产百亿斤商品粮规划，
吉林西部承担着增产５０亿斤粮食的重担，近年来已陆续引嫩江水灌溉盐碱地开发了一定规模的水田，且范围不断在扩大。在盐碱地区大规模开发水田将不可避免地改变原来土壤的水盐运移规律。长期以来，我国许多研究者对该区盐碱化问题进行了
变化规律，分析了水、盐含量的相关性。研究得出：在冻融循环作用下，２０ —５０ｃｍ土层的水分和盐分向上层迁移，使０ —２０ｃｍ土层含水率和含盐量增加，其中０ —１０ｃｍ土层增加最多；０一ｌ０ｃｍ、１Ｏ０ｃｍ、４０ —５０ＣＩＩＩ土层水、盐之间具有显著的相关性。受水势梯度、冻结带、土壤结构、溶解度等因素影响，２Ｏ一３０ｃｍ、３０＿＿４０ｃｍ土层水、盐之间相关性不显著；冻融过程中水分运

冻融循环对水土环境的影响研究

冻融循环对水土环境的影响研究随着气候变化的不断加剧，冻融循环对土壤和水环境的影响日益突出。

冻融循环是指土壤在低温冰固作用和高温融化作用的循环过程，这个过程对土壤和水文系统产生着广泛的影响，会改变土壤结构，影响土壤板结和孔隙结构等，进而影响土壤物理、化学和生物学特性。

本文将探讨冻融循环对水土环境的影响的研究现状和未来展望。

1. 冻融循环对土壤的影响冻融循环对土壤物理学、化学和生物学特性都会产生影响。

第一，冻融循环会改变土壤孔隙结构和土层结构。

冻融作用会使得土壤中的水分向上升，进而形成土壤板结，重金属沉积在板结中也变得更加明显。

第二，土壤中的新陈代谢活动会受到冻融循环的影响，进而影响土壤中的营养循环和有机物分解过程。

这些因素都会影响土壤水分、空气和营养元素的扩散和富集等。

2. 冻融循环对水文系统的影响冻融循环对于地下水系统的影响也是十分重要的。

基于我国当前的水资源与环境状况，大部分地区出现了地下水资源超采、地面水资源红线保护等问题，而冻融循环则对这些问题的解决产生了影响。

在冬季，地下水水位一般较低，在春季融化时，地下水水位会快速提升，从而滋润冬季因为缺沙缺水等因素而处于干旱状况的植被。

此外，由于在地下水水位较低时，需要进行地下水补给措施，冻融循环会间接地影响到了地表、下水道等部分的供水情况，从而对水文系统产生影响。

3. 冻融循环对水体环境的影响冻融循环还影响到了河流、湖泊等水体环境中的水位和水温等水文参数。

冬季的低温环境会导致水体中的水温下降，从而促进了水体中氧气的溶解度的增加，并且发挥了杀菌乃至消毒的作用。

在冬季里，由于积雪等因素，湖泊等水体会形成覆盖层，从而减少水汽的扩散，这有利于防止地表土壤中的营养和重金属积聚到水体中，也不利于水体微生物的生存和繁衍。

4. 冻融循环影响下的应对策略在现代工农业高度发达的情况下，如果简单掩耳盗铃，拒绝看到冻融循环对水土环境的影响并采取应对措施，将不利于人类良性生态环境的建设和维护。

高寒区冻融循环对土壤有机质分布特性的影响机制解析

高寒区冻融循环对土壤有机质分布特性的影响机制解析高寒区的土壤有机质分布特性受到冻融循环的影响，这一影响是通过一系列的机制实现的。

冻融循环是指在高寒地区，土壤经历了周期性的冻结和解冻过程。

这一过程对土壤有机质的分布和动态变化具有重要的影响。

首先，冻融循环会影响土壤有机质的微观结构。

在冻结过程中，水分分子形成冰晶，使土壤微孔隙收缩，有机质颗粒之间的接触面积增大。

而在解冻过程中，水分从冰晶中溶解出来，土壤孔隙恢复，有机质颗粒之间的接触面积减小。

这一过程使得有机质分布在土壤微观结构中呈现出不同的特点，从而影响其在土壤中的分布。

其次，冻融循环会影响土壤有机质的分解速率。

在冻结过程中，土壤活性微生物的代谢速度下降，导致有机质的分解速率减缓。

而在解冻过程中，土壤活性微生物的代谢速度恢复，有机质的分解速率加快。

这样，冻融循环使得土壤有机质的分解过程发生了周期性的变化，影响了土壤有机质的积累和分布。

此外，冻融循环还会影响土壤有机质的迁移和转化。

在冻结过程中，土壤中的水分被冻结成冰，土壤孔隙中的水分迁移到冻结的冰晶中，从而导致土壤有机质向冰晶迁移。

而在解冻过程中，土壤中的冰晶融化，土壤有机质重新进入土壤孔隙中。

这一过程使土壤有机质在垂直方向上发生迁移，影响了土壤有机质的分布特性。

在高寒区的冻融循环过程中，土壤有机质的分布还受到其他一些因素的影响。

例如，气温和降水等气候因素会影响冻融循环的频率和强度，从而进一步影响土壤有机质的分布特性。

此外，土壤类型、土壤质地以及植被覆盖情况等也会影响土壤有机质的分布。

对高寒区冻融循环对土壤有机质分布特性的影响机制进行解析是十分重要的。

首先，了解冻融循环对土壤有机质分布特性的影响机制可以帮助我们更好地理解土壤有机质的分布规律和动态变化，在土壤改良和保护中具有重要的指导意义。

其次，通过深入研究冻融循环的机制，可以为高寒区土壤有机质的合理利用和管理提供科学依据。

为了更好地利用和管理高寒区的土壤有机质，我们可以针对冻融循环对土壤有机质分布特性的影响机制，采取一些措施。

季节性冻土对工程的影响及防范措施

季节性冻土对工程的影响及防范措施首先，季节性冻土会使土壤的力学性质发生变化，导致工程的不稳定性。

在冻融循环作用下，冰的形成和融化会引起土壤颗粒的重新排列，使土体内部的骨架结构发生变化，从而导致土壤的强度和稳定性下降。

为了减轻这种影响，可以采取以下措施：在设计和施工过程中要充分考虑季节性冻土的存在，对土体的强度和稳定性进行评估；对于容易受到季节性冻土影响的工程，采取增强土体抗冻性能的措施，如添加冻结剂、加强土壤固结等。

其次，季节性冻土还会引起地基沉降和破坏。

当土壤冻结后融化，会导致土壤体积发生变化，从而引起地基的沉降和破坏。

尤其是在不均匀冻结的情况下，不同部分的土壤受到的冻胀程度不同，会造成地基的变形和破坏。

为了预防这种情况的发生，需要采取以下的防范措施：选择较为稳定的地基，避免选用土质较差的地段；通过合理排水，减少土壤中的过剩水分；在地基中设置合适的隔热层，减缓冻土的形成和融化速度，从而减轻地基的沉降和破坏。

此外，还可以采取其他的一些防范措施来应对季节性冻土对工程的影响，例如：在设计中充分考虑季节性冻土的变化规律和影响程度，进行合理的结构设计；在施工过程中要掌握季节性冻土的影响因素，合理安排施工时间；加强监测和检测，及时发现与处理与季节性冻土相关的问题。

总之，季节性冻土对工程的影响是不可忽视的，它会对土壤力学性质的变化、地基的沉降和破坏等方面产生重要影响。

为了减轻季节性冻土对工程的不利影响，需要在设计和施工过程中充分考虑季节性冻土的存在，采取合适的防范措施，如增强土体抗冻性能、合理排水、设置隔热层等，从而确保工程的安全和稳定。

冻融侵蚀的影响因素及防治措施

冻融侵蚀的影响因素及防治措施冻融侵蚀是指在寒冷地区，由于水在冻结和融化过程中产生的体积变化，导致地表岩土松动，从而引发侵蚀的现象。

冻融侵蚀对地表和土壤的稳定性和生态环境造成了严重影响，因此，研究冻融侵蚀的影响因素和防治措施非常重要。

影响因素1.温度变化：冻融侵蚀主要发生在寒冷地区，温度变化是冻融侵蚀的首要因素。

温度的昼夜变化、季节变化以及年际变化都可能对冻融侵蚀造成影响。

2.土壤含水量：土壤中的含水量是冻融侵蚀的重要因素。

当土壤中的含水量较高时，水在冻结时会形成冰膜，增加冻结的力量，从而加剧侵蚀的程度。

3.土壤固结度：土壤的固结度是指土壤颗粒间的接触力，也是冻融侵蚀的影响因素之一、固结度较低的土壤容易受到冻融作用的影响，从而加剧侵蚀。

4.地形和坡度：地形和坡度对冻融侵蚀有显著影响。

在陡峭的山坡上，水在冻结过程中容易形成冰川，增加了冻融侵蚀的力量。

防治措施1.合理规划土地利用：合理规划土地利用是预防和减轻冻融侵蚀的重要措施。

在寒冷地区，应避免在易发生冻融侵蚀的地区开展农业、工业等活动，减少土壤的破坏和侵蚀。

2.加强水资源管理：合理利用和管理水资源可以减轻冻融侵蚀的影响。

避免水分过度积聚和堆积，以减少冻结过程中水分的体积膨胀造成的压力。

3.提高土壤质量：改善土壤结构，提高土壤的固结度和抗冻性，对于控制冻融侵蚀非常重要。

通过添加有机质、改良土壤、合理施肥等措施，提高土壤的保水能力和抗冻性。

4.构筑防护措施：在易受冻融侵蚀地区，可采用人工构筑的地表覆盖体系，如透水沥青、湿地建设等，能够有效减少水分渗透并加强土壤的稳定性。

5.种植植被：种植植被是防治冻融侵蚀的有效方法之一、植被能够增加土壤的覆盖率，减少土壤的暴露程度，保持土壤的稳定性，减缓冻融侵蚀的过程。

总结起来，冻融侵蚀的影响因素主要包括温度变化、土壤含水量、土壤固结度以及地形和坡度等。

为了减轻冻融侵蚀带来的影响，应采取合理规划土地利用、加强水资源管理、提高土壤质量、构筑防护措施以及种植植被等防治措施。

冻融作用对土壤含水率、pH值、电导率的影响

加 ∞ ∞ ∞
３１土壤含水率在冻融前后的比较．
该研究区为温带季风气候，冬季受冷高压控制气温低下，土壤发生季节性冻融现象。Ｏ月下旬或１月上旬，ｌ１由北向南，气温开始降低至０Ｃ以下，ｏ土壤开始冻结，至翌年２月土壤冻结达到
一
个土壤样品，分别装在铝盒和封口袋中。
冰
２１土壤含水率的测定．首先测定无盖铝盒的质量，做好记号后备用。野外采样时，
＋＋
将土壤样品按深度装入编好号后的铝盒中，测其无盖装样的质量（重）在１５ｏ条件下烘干２，湿，０Ｃ４ｈ再测其无盖后装样的质量
图１３个样品在冻融前后，也就是３月份和５月份含水为
率的对比：①样品１３：月份，～０ｍ是冰层样品，０３ｃ其含水率是
收稿日期：０９１ — ５２０ — ２１
１０随着土壤深度的增加，０％，含水率也相应减少；５月份，而即融
作者简介：刘亚红，，９８年出生，９２年毕业于齐齐哈尔女１６１９
（干重）。计算样品的含水率：
辩＊
缸
样品１月份三样品１月份五样品２月份三＊一品２月份样五样品３月份ｊ五
ｊ样品３－份＋：，－ｑ２
；＋
土壤含水率（百分数）（＝湿重一千重）（／湿重一铝盒）ｌＯｘ０
将自然风干的土壤样品，用研钵研碎，检出异物后，分别称
取２ｇ置于５，０ｍＬ烧杯中，编号，然后以１１：０的比例加水混合，搅拌后放置３ｉ后进行测定。把所测得的土壤样品的电导率０ｍｎ值数据录入Ｅｃｌ进行数据处理。ｘｅ，

冻融作用与近地表土壤水文条件的影响综述

冻融作用与近地表土壤水文条件的影响综述以冻融作用与近地表土壤水文条件的影响综述近地表土壤水文条件的变化对地表水循环和水资源管理具有重要影响。

冻融作用是一种常见的地表水文过程，特别是在寒冷地区。

本文将综述冻融作用对近地表土壤水文条件的影响，并探讨其对地表水循环和水资源管理的意义。

1. 冻融作用对土壤水分的影响冻融过程对土壤水分的分布和动态有着重要影响。

在冻结过程中，土壤中的水分会凝结成冰，导致土壤中的有效水分减少。

而在融化过程中，冰会转化为液态水，增加土壤的有效水分。

这种冻融循环可以改变土壤水分的垂直分布，使得土壤中的水分更加均匀。

2. 冻融作用对土壤结构的影响冻融过程还会对土壤结构产生影响。

在冻结过程中，水分凝结成冰会使土壤颗粒之间的间隙变大，从而增加土壤的孔隙度。

而在融化过程中，冰融化后会填充土壤孔隙，导致土壤孔隙度减小。

这种周期性的冻融循环会使土壤结构发生变化，影响土壤的透水性和通气性。

3. 冻融作用对地表径流的影响冻融作用会对地表径流产生显著影响。

在冻结过程中，土壤中的水分凝结成冰，使得土壤的渗透性减小，增加了地表径流的形成。

而在融化过程中，冰融化后形成的液态水能够渗入土壤中，降低了地表径流的量。

因此，冻融作用能够调节地表径流的变化，影响流域的水文响应。

4. 冻融作用对地下水的影响冻融过程还会对地下水产生影响。

在冻结过程中，土壤水分凝结成冰，降低了土壤的渗透性，使得地下水的补给减少。

而在融化过程中，冰融化后形成的液态水能够重新渗入土壤，增加了地下水的补给。

因此，冻融作用对地下水的补给具有重要影响。

5. 冻融作用对水资源管理的意义冻融作用对水资源管理具有重要意义。

首先，了解冻融作用对土壤水文条件的影响可以帮助合理利用地下水资源，避免过度抽取地下水导致地下水位下降。

其次，冻融作用对地表径流的调节作用可以帮助优化水库调度和洪水预警系统，减少洪涝风险。

此外，冻融作用对土壤水分和结构的影响也对农业生产和生态系统的可持续发展具有重要意义。

气候变化对冻土地区的影响

气候变化对冻土地区的影响随着全球气候变暖的现象日益凸显，对冻土地区的影响也越来越受到关注。

冻土地区主要分布在高纬度地区，如北极、北美、东北亚等地。

这些地区的土壤和水分长期处于冻结状态，而气候变化引发的温度上升和降水变化，会对冻土地区的生态系统和人类活动产生重大影响。

首先，气候变化导致的温度上升，会导致冻土的融化。

冻土是指土壤在永久冻结层以下，一年中有一段时间地表温度下降到冰点以下所形成的冰冻土壤。

而温度上升会导致冻土层的厚度减少，甚至出现融化的情况。

这不仅会对冻土地区的水资源管理带来挑战，还会加剧土壤侵蚀、河流和湖泊的变化等问题。

同时，冻融过程还可能破坏建筑物和基础设施，给当地居民的日常生活造成困扰。

其次，气候变化还会引起降水模式的改变，在冻土地区可能导致极端天气事件的增加。

随着全球气候变暖，降水模式也发生了变化，尤其是在冻土地区。

极端降水事件的频率和强度可能增加，这会对冻土地区的生态系统和农业产生负面影响。

大量降水可能导致土壤冲刷和河流泛滥，危害环境安全。

同时，降水事件的不均匀性也会对当地居民和农民的生活和农作物生产造成困扰。

此外，冻土的融化也会释放大量的温室气体，对气候变化形成正反馈作用。

冻土地区的土壤中存储有大量的有机碳，而融化过程会导致这些有机碳释放为二氧化碳和甲烷等温室气体。

这将进一步加剧全球气候变暖的速度，并可能引发更多的自然灾害。

对于冻土地区的保护和适应策略，我们可以采取一系列的措施。

首先，加强气象监测和预警体系，及时观测和预测气候变化对冻土地区的影响，为相关决策提供科学依据。

其次，加强冻土区的环境保护与管理，采取措施保护冻土的稳定性和生态系统的健康。

比如，加强草地保护与恢复，提高土壤的保温能力，减轻融化速度。

同时，发展可持续的农业和水资源管理模式，降低农田灌溉对冻土的影响。

最后，加强国际合作，共同应对气候变化对冻土地区的挑战，加强信息共享和技术交流。

总之，气候变化对冻土地区的影响是全球气候变暖带来的一大难题。

冻融过程对土体无侧限抗压强度影响分析

冻融过程对土体无侧限抗压强度影响分析
研究表明，冻融循环对土体有较大的影响。

冻融循环中的凝结水代表了土体受力时有
效的液体成分，对密度和强度具有重要意义。

随着冻融循环的过程，凝结水的收缩和液化，可以改变土体的结构、结构分布和拉伸强度，从而影响土体的抗压强度。

土体的抗压强度，受土体化学、物理性质开始，比如粒径分布、粒型、有效空隙比、
有机质含量、填充物特性和土体孔隙液对空隙比，也受其冻融过程影响。

冻融循环过程影
响土体抗压强度，是因为它改变了土体的结构和拉伸强度。

通常，土体在冻融过程中固体粒子逐渐团结，产生小团结构，固体粒子形成小团结构时，释放了压力，促进土体小团结构的形成。

由于这种压力释放，詹林则表现出抗拉变形
强度的提高，但是考虑到各种路径受到凝结水正压力的影响，它们也表现出了比未冻结时
抗压强度稍低的情况。

在受冻结正压力作用时，比特不仅会减少，还会形成具有较大厚度
的冰壳，从而使土体有侧限抗压强度受到削弱的影响。

由于在实际应用场合，冻融循环是一个连续而循环的过程，而且会持续加强和减弱，
因此，应该在计算土体有侧限抗压强度的基础上，充分考虑冻融过程的影响，特别是凝结
水的收缩和液化，及时采取相应的改进措施。

《冻融作用对封闭系统土壤蒸发影响的实验研究》范文

《冻融作用对封闭系统土壤蒸发影响的实验研究》篇一一、引言土壤蒸发是水文循环中一个至关重要的环节，尤其在封闭系统中，蒸发的影响显得尤为重要。

随着全球气候变暖的趋势，冻融作用的影响也逐渐被广泛关注。

本文以冻融作用对封闭系统土壤蒸发影响为研究对象，通过实验分析，探讨了其作用机制及影响因素。

二、研究背景及意义近年来，全球气候变化导致的极端气候事件频繁发生，冻融作用对土壤环境的影响日益显著。

在封闭系统中，土壤蒸发是水分循环的关键环节，直接影响着土壤的保水能力及生态系统的稳定性。

因此，研究冻融作用对封闭系统土壤蒸发的影响，对于理解水文循环过程、预测气候变化趋势以及保护生态环境具有重要意义。

三、研究方法与实验设计1. 研究方法：本研究采用实验法，通过对比分析冻融作用对封闭系统土壤蒸发的影响，揭示其作用机制。

2. 实验设计：（1）选择具有代表性的土壤样本，分别进行冻融处理和未处理对照实验；（2）在封闭系统中设置蒸发装置，监测土壤蒸发过程；（3）记录不同时间段的土壤温度、湿度、蒸发量等数据；（4）分析冻融作用对土壤蒸发的影响。

四、实验结果与分析1. 冻融作用对土壤温度的影响：实验发现，经过冻融处理的土壤，其温度波动幅度较大，表明冻融作用会改变土壤的温度环境。

2. 冻融作用对土壤湿度的影响：冻融作用会使土壤湿度降低，特别是在融化过程中，水分大量排出，导致土壤干燥。

3. 冻融作用对土壤蒸发的影响：经过冻融处理的土壤，其蒸发速率明显高于未处理对照实验。

这主要是由于冻融作用破坏了土壤结构，使得水分更易蒸发。

同时，冻融过程使土壤表面形成微小裂缝，增加了水分的蒸发面积。

五、讨论与结论1. 冻融作用机制：冻融作用通过改变土壤的温度和湿度环境，进而影响土壤的物理性质和化学性质。

在冻结过程中，土壤体积膨胀，结构受到破坏；在融化过程中，水分大量排出，使得土壤干燥。

这种反复的冻结与融化过程，会进一步影响土壤的保水能力和通气性。

2. 影响因素：除了冻融作用外，土壤类型、气候条件、植被覆盖等因素也会影响土壤蒸发。

西北寒区岩土工程土体冻胀灾害影响因素分析

西北寒区岩土工程土体冻胀灾害影响因素分析首先，地质因素是土体冻胀灾害的基础条件之一、冻胀灾害的发生与地质构造、地层性质以及岩石分布有关。

例如，在西北地区常见的黄土中，其颗粒结构疏松，容易受冻胀影响，因此黄土地区的冻胀灾害相对较多。

此外，地下水和地下岩体的分布也会影响土体的冻胀性质。

地下岩体分布不均匀、夹杂有断层、脆性岩层等，会引发土体的不均匀冻胀现象。

其次，水文因素是土体冻胀灾害的重要影响因素之一、地下水位变动会对土体的冻胀性质产生明显影响。

一方面，地下水位升高会导致土体结构松散并减小抗冻胀能力，增加土体冻胀变形和破坏风险。

另一方面，地下水位下降会使土体体积减小，从而产生塌陷和龟裂等问题。

因此，地下水位的变化对于土体冻胀灾害的发生具有重要影响。

第三，气候因素也是土体冻胀灾害的主要影响因素之一、西北地区气温较低，季节性温差大，冻融循环频繁，这为土体冻胀灾害的发生提供了有利条件。

高温融化和冷冻循环可以导致土壤含水率的变化，增加土体的膨胀性。

此外，降雪和降水也会对土壤湿度产生影响，进而影响土体的冻胀性质。

第四，土体性质是土体冻胀灾害的内在因素。

不同类型的土体具有不同的冻胀性质。

黏性土由于含水导致颗粒之间的粘结，并且具有较大的压缩性，因此其耐受冻胀能力较差。

而砂质土具有较好的排水性能，能较好地抵抗冻胀变形。

此外，土体中的砂、黏土含量以及黏性土的粒度分布也会影响土体的冻胀性质。

最后，人类活动也是影响土体冻胀灾害的重要因素之一、包括基础建设、采矿、抽水等活动都会改变原有的地下水位和水文环境，进而影响土体的冻胀性质。

人类活动还会改变土体的物理结构，并引发土体冻胀灾害，如填筑土方、挖掘地下室等。

综上所述，西北寒区岩土工程土体冻胀灾害受地质、水文、气候、土体性质及人类活动等因素的综合影响。

为了减少冻胀灾害的发生，需要在岩土工程设计中充分考虑这些因素，采取相应的防治措施，如合理选择施工技术、合理控制地下水位、加强监测预警等，以确保岩土工程的安全可靠性。

冻融作用对土工程性质影响的研究现状

第20卷第8期2005年8月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.20　N o.8A ug.，2005文章编号：1001-8166（2005）08-0887-08冻融作用对土工程性质影响的研究现状*齐吉琳1，2，程国栋1，P. A.V e r m e er2（1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃　兰州　730000；2. I n s tit u t e o f G eo t ec hn i ca l E n g i n ee r i ng，S t u tt ga r t U n i ve rs it y，P f a ff e nw a l d r i ng35，D-70569S t u tt ga r t，G e r m a ny）摘　要：冻融过程中土结构受冷生作用的影响，可导致土的工程性质发生变化。

在冻土地区进行路堑开挖、新消边坡的加固和路基修建时，由于新近暴露的土受到冻融风化作用，在相关的变形和稳定性分析中，选择土性参数时必须考虑土工程性质的变化。

在查阅大量文献的基础上，从试验仪器和研究方法、冻融作用下土的物理性质和力学性质的变化及其机理等几个方面，对土的工程性质受冻融循环影响而改变的研究现状进行了总结和分析，列出了典型的研究成果。

文献研究表明，土经过冻融后，渗透性会增大；松散土和密实土的密度具有不同的变化趋势；原状超固结土的结构性受到破坏，因而三轴试验的应力应变曲线峰值受到削弱，一维压缩试验中表现为前期固结压力降低；强度的变化则有诸多不同的试验结果。

针对目前的研究现状并根据作者的相关工作，提出了进一步研究的思路。

关　键　词：冻融循环；土的物理性质；土力学性质；变化机理中图分类号：P642．14 文献标识码：A0　前　言自从1937年T z y t ov i c h出版第一本俄文版《冻土力学原理》以来，冻土力学经历了大半个世纪的发展。

土地盐碱化过程中的冻融作用机制——以吉林省西部平原为例

土地盐碱化过程中的冻融作用机制——以吉林省西部平原为例张殿发;王世杰【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2000(20)6【摘要】冻融作用是土地盐碱化独特的形成机制 ,它与因地面强烈蒸发而引起的现代积盐过程有所区别 ,对冻融区域春季积盐具有明显的控制作用。

在冻融过程中 ,土壤剖面结构发生变异 ,形成冻结层、似冻结层和非冻结层。

土壤冻结和融化形成了特殊的水盐运动规律 ,冻结过程中随着水分向冻层聚集 ,冻层以下土层及地下水中的盐分向冻层积累 ,整个冻层的土壤含盐量明显增加 ;在融化过程中 ,随着地表蒸发逐渐强烈 ,使冬季逐渐累积于冻结层中的盐分 ,转而向地表强烈聚集 ,其强烈程度近乎“爆发式”。

没化通之前 ,冻层象一块连续不断的大隔水层 ,隔断了冻层之上土壤水分与冻层之下潜水的联系 ,此时土壤盐碱化的发生与地下水位没有直接联系 ,而是受冻层以上冻融滞水的直接影响。

所以用潜水临界深度来解释春季“爆发式”【总页数】4页(P14-17)【关键词】土地盐酸化;冻融作用;水盐运移;“爆发式”积盐;冻层上层灌水【作者】张殿发;王世杰【作者单位】中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S156.41【相关文献】1.3S技术支持下的盐碱化土地现状评价与发展对策研究--以吉林省西部大安市为例 [J], 庞治国;吕宪国;李取生2.西部地区土地流转过程中地方政府的作用机制研究——以桂中L县林村为例 [J], 陈小玉;3.半干旱地区土地盐碱化预警研究——以吉林省西部土地盐碱化预警为例 [J], 李凤全;吴樟荣4.农地非农化过程中农民土地权益损益研究——以吉林省四平市为例 [J], 孟祥凤;李秀霞5.应用GIS-ANN进行土地盐碱化危险度评价——以吉林西部平原为例 [J], 汤洁;林年丰;卞建民;金燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。