新疆地区高山多年冻土类型快速评判技术研究

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中 国各地区冻土深度

中 国各地区冻土深度

中国各地区冻土深度冻土是指在零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。

在中国,由于地域辽阔,气候条件差异显著,各地区的冻土深度也各不相同。

了解中国各地区的冻土深度对于工程建设、农业生产、环境保护等方面都具有重要意义。

东北地区是我国冻土分布较为广泛的区域之一。

在黑龙江北部、内蒙古东北部等地,冬季漫长而寒冷,冻土深度较大。

这里的多年冻土深度可达数米,部分地区甚至超过十米。

例如,漠河一带的多年冻土深度常常能达到十几米。

这些地区的土壤在冬季长时间处于冻结状态,对基础设施建设如道路、桥梁、房屋等带来了较大的挑战。

在进行工程施工时,需要充分考虑冻土的特性,采取特殊的地基处理和保温措施,以防止冻土融化导致的地基下沉和结构破坏。

西北地区的冻土分布也较为显著。

在新疆的天山山脉、阿尔泰山脉以及青藏高原的边缘地带,存在着一定范围的冻土。

这些地区的冻土深度受到海拔高度、地形地貌等因素的影响。

一般来说,随着海拔的升高,冻土深度会逐渐增加。

在高山地区,冻土深度可能达到数十米。

而在一些山谷和平原地区,冻土深度相对较浅。

青藏高原是我国冻土分布最为广泛和深厚的地区之一。

由于其高海拔和寒冷的气候条件,大部分地区都被多年冻土所覆盖。

在青藏高原的腹地,多年冻土深度可达数十米甚至上百米。

这里的冻土对生态环境和工程建设的影响尤为突出。

在公路、铁路等交通基础设施的建设中,需要采取一系列特殊的工程措施来保护冻土,以维持生态平衡和工程的稳定性。

华北地区的冻土深度相对较浅。

在冬季较为寒冷的年份,部分地区可能会出现一定深度的季节性冻土,但一般不会超过两米。

例如,北京、天津等地,冬季气温较低时会有季节性冻土出现,但随着气温的回升,冻土会在春季逐渐融化。

在南方地区,由于气候较为温暖,一般很少出现大面积的冻土。

但在一些高海拔的山区,如云南、贵州等地的高山地区,在冬季极端低温的情况下,可能会有较浅的季节性冻土形成。

影响中国各地区冻土深度的因素众多。

首先是气温,气温越低,冻土深度往往越大。

中国各地区冻土深度

中国各地区冻土深度

中国各地区冻土深度建筑杂谈 2009-01-09 15:59:37 阅读3008 评论0字号:大中小订阅俗话说:“冰冻三尺,非一日之寒。

”北方地区,冬季温度常在0℃以下,潮湿的土壤呈冻结状态,这种现象在气象学上称为冻土。

温度愈低且持续时间愈久,冻土层便愈厚。

根据埋人地面气象观测场中的冻土器内水柱冻结的部位和长度,可探测冻结层次的上限和下限深度。

进入北极圈,冻土厚度可达200~600米,有的地方甚至达到了1000米。

在北冰洋沿岸,冻土层厚达400~900米,这里是世界上冻土厚度最后的地方,最厚的地方达1400米。

在世界各地,冻土带占据苏联领土的一半,加拿大和阿拉斯加的大部分地区,地球陆地面积1/4。

我国冻土带主要分布在北纬30度以北的广大地区,此线以南几乎不见冻土。

西部川陕地区由于山脉地形屏障,北纬33度以南未出现过冻土现象。

主要测站最大冻土深度:杭州5厘米;上海至武汉一线8-10厘米;合肥11厘米;济南—西安45厘米;北京85厘米;兰州—银川103厘米;呼和浩特、沈阳120厘米以上;哈尔滨200厘米;长春150厘米;丹东、大连90厘米。

冻土最深的地方是在大兴安岭北部、新疆和青藏高原,例如,内蒙古的二连浩特和新疆的乌恰都在300厘米以上,位于新疆天山腹地的和静县巴音布鲁克气象站,曾记录到439厘米的深度,是我国冻土记录中的冠军。

在高山或高原上的冻土,有些年份常延至盛夏才能融化,还有至9月份未化完的,新的一年的冻土过程又开始了,实际上这些地区已逐渐向永久冻土层过渡。

大约在年平均气温低于—5度,便会有永冻土存在,青藏公路昆仑山北坡、西藏北部安多地区永久冻土层厚达80—100米;山西省海拔2896米的五台山气象站1976年修建上山公路,在顶段一米深也有经夏不化的永冻土存在。

我国永冻土面积约有214.8万平方公里,主要集中在青藏高原和大小兴安岭地区。

冻土气象观测资料对建筑、工程施工、交通运输和农田水利建设都具有重要意义。

冻土作为一种特殊类型的地基土

冻土作为一种特殊类型的地基土
目前多从减少冻胀力和改善周围冻土的冻胀性来防治冻胀。一般采取的办法有:基础四侧换土,采用较纯净的砂、砂砾石等粗颗粒土换填基础四周冻土,填土夯实;改善基础侧表面平滑度,基础必须浇筑密实,具有平滑表面。基础侧面在冻土范围内还可以用工业凡士林、渣油等涂刷以减少切向冻胀力;选用抗冻胀性基础改变基础断面形状,利用冻胀反力的自锚作用增加基础抗冻拔的能力。224多年冻土地基工程的防融沉措施
一般采取的办法有换填基底土,对采用融化原则的基底上可换填碎、卵、砾石或粗砂等,换填深度可到季节融化深度或受压层深度;选择好基础形式,对融沉、强融沉土用轻型墩台,适当增大基底面积,减少压应力,或结合具体情况,加深基础埋置深度;注意隔热措施,采取保持冻结原则时施工中注意保护地表上覆盖植被,或以保温性能较好的材料铺盖地表,减少热渗入量。施工和养护中,保证结构物周围排水通畅,防止地表水灌入基坑内。
212粗颗粒土垫高地基
在年均气温低于0的冻土地区,大多数建筑地基可采用粗颗粒(碎石、砾石)垫高地基,垫高地基超出建筑物外围至少03m,其作用:提供施工操作面,平整场地;阻止热量导出原始冻土地基,保证其冻结状态,该方法具有一定的局限性,一般不适合于采暖建筑物。213铺设隔热层
作为隔不吸湿(防潮性)。如果材料在建筑使用期间出现明显的裂缝或防潮性较差,则其隔热性能将很快丧失。通常隔热层常使用于地板,以阻止建筑物热量散入冻土地基。
1冻土的工程特性
冻土的工程特性主要包括其物理性质、力学性质、冻胀及融沉性。
11冻土的物理性质111总含水率
冻土的总含水率是指冻土中所有的冰的质量与骨架质量之比和未冻水的质量与土骨架质量之比的和。112冻土的含冰量
因为冻土中含有未冻结水,所以冻土的含冰量不等于冻土融化时的含水率,衡量冻土中含冰量的指标有相对含冰量、质量含冰量和体积含冰量。相对含冰量是冻土中冰的质量与全部水的质量之比;质量含冰量是冻土中冰的质量与冻土中土骨架质量之比;体积含冰量是冻土中冰的体积与冻土总体积之比。

论多年冻土区的路基结构设计原则及其应用

论多年冻土区的路基结构设计原则及其应用

论多年冻土区的路基结构设计原则及其应用摘要:作为一种冰胶结性土体,多年冻土具有极其特殊的性质,是一个多相、结构复杂、难以把握的土质体系,但由于其广泛分布于我国西北、东北等区域的大面积范围内,对该地段的路基设计又是不可避免的。

本文分析了多年冻土对路基工程质量的影响及其原因,并针对这些问题,提出了多年冻土区路基结构设计的原则与方法,以期针对不同类型的冻土对路基的不同影响而采取相应对策,有效提高路基质量。

关键词:多年冻土区,路基设计,病害Abstract: as a kind of cemented soil mass of ice, permafrost have very special properties, is a heterogeneous, complicated structure, and the soil is hard to control system, but because of its widely distributed in northwest China, northeast China and other regions within the scope of the large area, the section of roadbed design is inevitable. This paper analyzes the permafrost to the influence on the quality of the subgrade engineering and its reason, and in the light of these problems, and put forward the embankment structure design of the warm permafrost regions principle and method to the frozen soil of different types of different effects of the roadbed and adopt corresponding countermeasures, effectively improve the quality of roadbed.Keywords: warm permafrost regions, roadbed design, diseases1 多年冻土区的分布特征及类型工程上将温度≤0℃的,含有冰的各种土壤与岩土称为冻土,作为一种冰胶结性土体,冻土既有一般土壤的共性,又具有极其特殊的性质,是一个多相、结构复杂、难以把握的土质体系。

中国冻土分布规律

中国冻土分布规律

中国冻土分布规律一、引言中国是一个地域辽阔、自然环境多样的国家,冻土分布广泛。

冻土是一种特殊的土壤类型,其水分在零度以下时冻结成冰,导致土壤的物理性质和工程性质发生显著变化。

了解中国冻土的分布规律对于工程建设、生态环境保护和农业生产具有重要意义。

二、中国冻土类型及分布季节性冻土:季节性冻土是中国最常见的冻土类型,主要分布在东北、华北、西北和青藏高原等地区。

这些地区冬季寒冷,土壤中的水分在零度以下时冻结成冰,形成季节性冻土。

随着春季的到来,气温升高,冻结的土壤开始融化,恢复正常的土壤性质。

多年冻土:多年冻土主要分布在中国的青藏高原和高山地区,如昆仑山、祁连山、天山等。

这些地区海拔高,气温低,土壤中的水分长期保持在零度以下,形成多年冻土。

多年冻土的厚度较大,对工程建设和生态环境的影响更为显著。

三、中国冻土分布规律纬度地带性:中国冻土的分布具有明显的纬度地带性。

从北向南,随着纬度的降低,季节性冻土的分布范围逐渐减小,而多年冻土的分布范围逐渐增加。

这是由于纬度越高,冬季越寒冷,土壤中的水分越容易冻结成冰。

垂直地带性:中国冻土的分布还具有明显的垂直地带性。

在高山地区,随着海拔的升高,气温逐渐降低,土壤中的水分越容易冻结成冰。

因此,在高山地区,从山脚到山顶,冻土的分布呈现出明显的垂直分带性。

地形地貌影响:地形地貌对冻土的分布也有重要影响。

例如,在青藏高原地区,由于地势高亢、气候寒冷干燥,多年冻土广泛分布。

而在东北地区,由于地势低平、气候湿润,季节性冻土分布较为广泛。

此外,河流、湖泊等水体附近也容易出现冻土。

地质构造影响:地质构造对冻土的分布也有一定影响。

例如,在断裂带附近,由于地下水的涌出和地温的异常变化,容易出现多年冻土。

而在一些岩石透水性较好的地区,由于水分容易下渗和冻结,也容易出现季节性冻土。

人类活动影响:人类活动对冻土的分布也有一定影响。

例如,在城市建设过程中,由于大量取土和排水设施的建设,会改变原有的水文地质条件,从而影响冻土的分布。

多年冻土地区路基的设计探究

多年冻土地区路基的设计探究

多年冻土地区路基的设计探究多年冻土给我国当代工程建设带来了较大的影响,路基作为工程建设的基础工程,其质量问题直接关系到工程建设的质量。

在我国多年冻土地区,其路基设计显得更为重要。

文章对我国多年冻土地区路基设计进行了相关的探究。

标签:多年冻土;路基;设计引言我国冻土地区分不广泛,多年冻土地区路基施工的关键技术对我国当代工程建设质量有着这重大影响。

在我国多年冻土地区主要分布在大小兴安岭、青藏高原、喜马拉雅山以及东部某些山地。

而我国全面建设小康社会当中,大力修建公路来加强东西区域间的联系。

而这些地区的冻土对我国当代公路工程建设影响是非常大的,路基作为工程建设的基础工程,是受冻土直接影响最大的一项工程。

为了保障我国当代工程建设质量,就必须对这些多年冻土地区的路基进行合理设计。

1 我国多年冻土概述多年冻土是指持续多年冻结的土石层,可分为上下两层,上层每年夏季融化,冬季冻结,称活动层,又称冰融层;下层常年处在冻结状态,称永冻层或多年冻层。

在我国,多年冻土地区主要分布集中在青藏高原、喜马拉雅山、大小兴安岭等地区,我国多年冻土地区面积占到我国总面积的百分之二十。

在这些冻土地区,地基土的冻结给地基工程的整体建设造成了很大的影响。

中、低纬高山和高原地区的冻土层,主要受海拔高度的控制。

一般来讲,海拔越高,冻土层越厚,低温也越低,永冻层顶的埋藏深度越小。

土层的冻融变化是土木工程建设中必须考虑的重要因素,处置不当将带来严重后果。

2 多年冻土给路基造成的危害2.1 路基冻胀在我国多年冻土地区,海拔较高,气温较低,在季节融冻层中,当土层中的水分达到了一定限值时,受温度的影响,土层中的水分就会冻结,水分冻结就会成为固体,长期以来,冻土地区的路基就会出现冻胀现象,给道路安全造成一定的隐患。

2.2 路基沉降路基基底土层分布着土冰层,这些土冰层是常年受低温影响,土层水分被凝固,但是我国当前路面每天所承受的荷载是连续不断的,时常还会出现负载,当路面受到的负荷超过路面的最大限值时,就会出现路基下降,土层之间的间隙就会缩小,同时冰土层就会加速融化,路基基底融化就会产生路基下沉,如果修筑路基工程不注重排水工作,就会造成积水,水越积越多就会产生热效应,使得冻土地区的地下冰加速融化,从而导致融沉。

2021年国家科技进步奖提名项目公示

2021年国家科技进步奖提名项目公示

2021年国家科技进步奖提名项目公示一、项目名称高寒高海拔多年冻土区大尺度公路建设技术与应用二、提名者及提名意见提名者:交通运输部提名意见:我国是全球高海拔多年冻土唯一集中连片分布地区,青藏高原多年冻土分布面积达150万平方公里。

长期以来,受制于冻土融沉冻胀这一世界工程难题,自20世纪50年代,青藏高原首条冻土公路―青藏公路等4条进藏国道通车以来,交通行业再未上马重大道路工程建设项目。

面对国防和区域经济社会发展的迫切需要和青藏两省区广大人民群众对提升交通基础设施服务能力和水平的强烈呼声,国家十二五、十三五高速公路网规划中均列入进藏高速公路通道。

为保证青藏高原多年冻土区大尺度公路能落地、建得成,近十年来国家科技部、交通运输部及青藏两省区先后投入研究经费1.5亿元,设立14项课题,由13家设计、科研、高校、建设等单位,在高寒高海拔多年冻土大尺度高等级公路建设急需的工程理论、设计方法和冻融控制关键技术联合攻关,取得重大突破。

首次创建冻土工程尺度效应理论,提出冻土工程能量平衡设计方法,攻克大尺度冻土路基冻融变形控制、大断面桥隧构造物抗冻防融等关键技术,系统创立我国独有的高寒高海拔多年冻土区大尺度公路建设技术,支撑建成全球第一条多年冻土高速公路,有效控制冻土工程病害率<6%。

该项目系原始创新,研究环境艰苦,技术难度大,涉及专业领域广,经科技部、中国公路学会组织成果评价鉴定,项目成果达国际领先水平。

项目提出的冻土工程尺度效应理论奠定了大尺度公路冻融灾害防控理论基础,提出的设计方法和关键技术应用于我国多年冻土区公路升级改造3500km,新建共玉、花大高速公路1100km,推广应用于中巴公路建设。

项目成果是近40年来我国交通领域公路冻土工程技术的升级与突破,大幅提升我国冻土工程的国际影响力,经济和社会效益特别显著。

交通运输部同意推荐该项目申报2021年度国家科学技术进步一等奖。

三、项目简介本项目研究属交通运输领域。

7.5 多年冻土

7.5 多年冻土

(3)除次要工程外,建筑物宜避开饱冰冻土、含土冰层地段和冰锥、 冰丘、热融湖、厚层地下冰融区与多年冻土区之间的过度带,宜选择坚硬 岩层、少冰冻土、和多冰冻土地段以及地下水位或冻土层上水位低的地段 和地形平缓的高地。
2.提出多年冻土地区的地基处理措施 多年冻土地区地基处理措施应根据建筑物的特点和冻土的性质选择适宜有效 的方法。一般选择以下处理方法: (1)保护冻结法,宜用于冻层较厚、多年地温较低和多年冻土相稳定的地带, 以及不采暖的建筑物和富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层的采暖建筑物或按容许融 化法处理有困难的建筑物。 (2)容许融化法的自然融化宜用于地基总融陷量不超过地基容许变形值的少冰 冻土或多冰冻地基;容许融化法的预先融化宜用于冻土厚度较薄、多年地温较高、 多年地温不稳定的地带是富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层地基,并可采用人工融 化压密或挖除换填法进行处理。
冻土的融化下沉系数δ可按下式计算:
h1 h2 e1 e2 100 %
h1
1 e1
式中:hl、el——冻土试样融化前的高度(mm)和孔隙比; h2、e2——冻土试样融化后的高度(mm)和孔隙比。
根据不同类型的土的总含水量及平均融沉系数,多年冻土可划分为五 大类型:少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层,
wo≥25 wo<14 14≤wo<18 18≤wo<28 wo≥28 wo<17 17≤wo<21 21≤wo<32 wo≥32
wo<wp wp≤wo<wp+4 wp+4≤wo<wp+15 wp+15≤wo<wp+35
wo≥wp+35
δ≤l 1<δ≤3 3<δ≤10 10<δ≤25
δ≤l 1<δ≤3 3<δ≤10 10<δ≤25

浙江省杭州2023-2024学年高二上学期期末地理试题含答案

浙江省杭州2023-2024学年高二上学期期末地理试题含答案

杭高2023学年第一学期期末考试高二地理试卷(答案在最后)命题人:一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)近年来,位于新疆沙雅县的塔里木油田,突破国外垄断,采用系列新技术、新装备、新工具进行油气生产。

2023年2月,果勒3C钻井钻至9360米,为该油田目前最深钻井。

图为地球内部圈层结构示意图。

据此完成下面小题。

1.果勒3C钻井最深处,位于()A.地壳B.上地幔C.下地幔D.地核2.该地油气资源丰富,据此可推断其地质历史时期气候曾经()A.高温少雨B.温暖湿润C.寒冷干燥D.多沙尘暴【答案】1.A 2.B【解析】【1题详解】据所学可知,地球内部圈层由地表到地心分别分布地壳、地幔和地核,其中,地壳平均厚度为17km,大陆地壳平均厚度为33km,所以该钻井最深处(9360米)位于地壳,A正确;上地幔、下地幔、地核位于地壳之下,钻井深度无法达到,BCD错误。

故选A。

【2题详解】该地油气资源丰富,说明生物繁盛,推测出该地地质历史时期的气候适宜生物生存,气候温暖湿润,B正确,ACD错误。

故选B。

【点睛】地壳平均厚度约17千米,大陆部分平均厚度约33千米,高山、高原地区〈如青藏高原)地壳厚度可达70千米;海洋地壳厚度较薄,平均厚度约5-10千米。

地壳厚度变化的规律是:地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄。

干热岩是一种高温岩体,一般埋藏于地下3-10千米,温度在150℃以上。

通过向岩体裂隙注入凉水,吸收岩体热量转化成蒸汽,再抽取到地表,可对干热岩能这一清洁的地热能源加以利用。

2022年1月,我国首次实现干热岩能的长距离运输,为中国干热岩的开采利用奠定了技术基础。

完成下面小题。

3.下列关于干热岩发电的叙述不正确的是()A.可减少温室气体的排放B.受季节和气候制约明显C.干热岩能属于可再生能源D.利于优化能源结构4.干热岩能源长期以来未得到有效开发和利用的主要影响因素是()A.市场B.政策C.技术D.劳动力【答案】3.B 4.C【解析】【3题详解】根据材料,干热岩是一种高温岩体,一般埋藏于地下3-10千米,能量来源主要来自地热能,属于可再生能源,不受季节和气候的制约。

中国冻土地貌分布规律

中国冻土地貌分布规律

中国冻土地貌分布规律冻土是指在土地表层存在一定温度下,地表以下的土壤或岩石含有一定水分时,由于低温条件下土壤或岩石内的水分结冰而形成的土壤或岩石冻结现象。

中国作为一个大陆性国家,冻土广泛分布于其辽阔的土地中。

本文将探讨中国冻土地貌的分布规律。

中国是一个地域广袤的国家,由于地理和气候条件的差异,冻土地貌在不同地区呈现出不同的特点。

首先,从纬度角度来看,中国的冻土主要分布在北方和西北地区,主要包括东北、内蒙古、新疆等省份。

这些地区位于高纬度带,气候寒冷,夏季短暂,冬季漫长严寒,地表温度低于冰点,造成土壤或岩石中的水分结冰形成冻土。

其中,东北地区的冻土主要由于地理位置接近东亚大陆极地冷气团的影响,形成了广泛的冻土带。

而内蒙古和新疆地区则主要受到高原大陆性气候的影响,山脉与高原的阻挡使得冷空气在这些地区停留的时间更长,增加了冻土的发育条件。

其次,从海拔角度来看,中国的冻土地貌分布范围也与海拔有关。

随着海拔的升高,气温逐渐下降,冻土的发育程度也逐渐增大。

例如,中国西北地区的昆仑山、阿尔金山、天山等高山地带,由于海拔较高,气温更低,使得这些地区的冻土更加发达。

而在平均海拔较低的东北地区,冻土地貌则相对较少。

此外,从地形特征来看,中国的冻土地貌与高山、高原和盆地等地形有着密切的关系。

高山和高原地区由于地势高,地表水分容易凝结成冻土,因此冻土在这些区域中相对较多。

而盆地地区由于地势较低,地表水分排泄较好,冻土的发育条件不太适合,因此盆地地区的冻土地貌相对较少。

最后,从气候类型来看,中国的冻土分布也受到不同气候类型的影响。

例如,位于中国东北地区的黑龙江、吉林等省份主要属于寒温带季风气候,冬季寒冷而夏季较暖,并且受到季风的影响,降水相对充沛。

这种气候条件使得东北地区的冻土发育较为广泛。

而位于中国西北地区的新疆和青海等省份则主要属于高原大陆性气候,冬季寒冷而夏季短暂,气温变化较大,降水较少,这种气候条件造成了西北地区冻土的发育。

全国冻土深度

全国冻土深度

全国冻土深度全国冻土深度引言1. 冻土与气候关系冻土的形成与气候密切相关。

冻土分为季节性冻土和永久性冻土,季节性冻土在气温较高的季节会解冻,而永久性冻土则一年四季都处于冻结状态。

全国冻土深度的分布与我国各地区的气候条件密切相关。

2. 全国冻土深度区域分布根据研究数据显示,中国冻土主要分布在西北地区、青藏高原和东北地区。

其中,西北地区的冻土深度普遍较深,达到几米甚至十余米;青藏高原地区的冻土深度也比较大,一般在数米至十余米之间;东北地区的冻土深度相对较浅,大多在数十厘米至数米之间。

3. 影响全国冻土深度的因素除了气候因素外,全国冻土深度还受到地形、土壤类型、植被覆盖等因素的影响。

地形是冻土深度的重要影响因素,高山地区和山谷地带的冻土深度通常较大。

土壤类型也会影响冻土深度,粘性土和冻土的结合程度较高,冻土深度较大;而砂质土则容易渗透,冻土深度较浅。

植被覆盖对全国冻土深度也有一定影响,植被能够保持土壤的温度和水分,从而减缓冻土的形成。

4. 全国冻土深度变化趋势近年来,随着气候变化和人类活动的影响,全国冻土深度发生了一定变化。

一方面,气候变暖导致冻土深度减小;另一方面,人类活动,特别是工程建设、森林砍伐等,也会造成土壤变暖和冻土深度减小。

全国冻土深度的变化趋势仍需进一步研究。

5. 全国冻土深度的意义全国冻土深度的研究对于土地利用和环境保护具有重要意义。

在冻土地区进行工程建设时,需要考虑冻土深度,以避免冻土松动或变形引发的工程灾害。

冻土是一种特殊的土壤,对水和矿物质的循环具有重要影响。

深入研究全国冻土深度对于生态环境的保护和可持续发展具有重要意义。

结论全国冻土深度是全国各地冻土状况的综合反映。

冻土的形成与气候、地形、土壤类型和植被覆盖等因素相关。

全国冻土深度的研究对于工程建设和环境保护具有重要意义。

随着气候变化和人类活动的持续影响,全国冻土深度的变化趋势仍需进一步研究。

永久冻土环境恢复与利用研究

永久冻土环境恢复与利用研究

永久冻土环境恢复与利用研究永久冻土,也被称为“多年冻土”或“冰岩层”,是一种不断冻结的土壤或岩层,存在于世界上大部分极地地区和高山地区,持续时间可达数千年。

永久冻土是一个重要的生态环境和经济资源,同时也是受到全球气候变化影响最严重的自然环境之一。

因此,永久冻土环境恢复与利用研究是一个具有重要实际意义和广阔前景的课题。

一、永久冻土环境的特点永久冻土环境是一个极其特殊的生态系统。

寒冷、旱涝交替、土壤结构稳定性差、水氧状况复杂、无机盐浓度高、生物繁殖受限等是其主要的特点。

永久冻土的高含盐量和微生物数量较低是其劣势。

由于融化后的河流和湖泊周边的高盐度水体,对水生生命造成了威胁,因此被认为是一个重要的环境风险。

由于生物种群的数量有限,永久冻土生态系统难以恢复,从而对自然和人类都产生了负面影响。

二、恢复永久冻土环境的常见方法针对永久冻土环境的特殊之处,恢复其环境需要采用特殊的技术手段。

常用的手段包括人工透水、改善土壤质量、修复湿地、植树造林、促进植物生长等。

人工透水是治理永久冻土环境最常见的方法之一。

透水可以通过人工沟渠的方式使高水分通过,从而改善永久冻土的水分和氧含量,并提升环境适宜性。

改善土壤质量是另一种常见的治理方式。

改善土壤质量可以通过施肥、翻耕和拓宽农田等方式,增加土壤的肥力和农作物的产量。

同时,这种手段也能促进土壤的水分和氧气交换,并避免土壤酸化和盐碱化。

湿地修复和植树造林是治理永久冻土环境的另一种方式。

湿地修复可以增加湿地区域的面积和水体质量,从而提升环境适宜性。

植树造林则可以增加植物根系和土壤微生物数量,在避免自然资产损害的同时为环境和社会收入带来利益。

三、永久冻土环境的利用永久冻土是一个重要的经济资源。

其中包括大桥、道路、隧道和矿井等建筑物和设施的建设,而石油、天然气和煤炭等资源的开采也是这个环境中的重要经济值。

同时,永久冻土还是一个独特的生态环境,可以支持多种生态系统,如山羊、鸟类和鱼类等。

高寒区冻融侵蚀类型及驱动力分析

高寒区冻融侵蚀类型及驱动力分析

高寒区冻融侵蚀类型及驱动力分析钱登峰;庄晓晖;张博【摘要】高海拔寒区环境特殊,在全球气候变暖和人为活动加剧等因素的影响下,高海拔寒区日益严重的水土流失给牧区人民生产生活和生态环境带来严重影响。

对高海拔寒区主要的土壤侵蚀类型---冻融侵蚀的概念,高海拔寒区冻融侵蚀的主要类型---冰川侵蚀、融冰/雪径流侵蚀、冻融风蚀、冻融泻溜、冻融泥流和沟道冻融侵蚀的形成特点及驱动力进行了分析,以期为高海拔寒区冻融侵蚀研究提供参考。

【期刊名称】《中国水土保持》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】2页(P16-17)【关键词】冻融侵蚀;侵蚀类型;驱动力;高海拔寒区【作者】钱登峰;庄晓晖;张博【作者单位】西藏大学农牧学院资源与环境学院,西藏林芝860000;中国农业大学水利与土木工程学院,北京100013;西藏大学农牧学院资源与环境学院,西藏林芝860000【正文语种】中文【中图分类】S157.1据第三次全国土壤侵蚀遥感调查资料统计,全国水土流失面积(含冻融侵蚀)484.74万km2,占国土面积的50.49%,其中冻融侵蚀面积127.82万km2,占国土面积的13.31%。

我国冻融侵蚀区涉及西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川、黑龙江7个省(自治区),其中西藏自治区冻融侵蚀面积最大,达90.50 万km2,占全国冻融侵蚀面积的70.8%[1]。

基于高海拔地区的定义[2]和陈仁升对中国寒区的界定[3],提出高寒区(高海拔寒区)的概念,即海拔3 500 m (或4 000 m)以上,存在多年冻土、冰川和稳定性季节积雪的高山高原地区。

作为高寒区一种主要的土壤侵蚀形式,由于其所处的地理位置和地质环境特殊,冻融侵蚀产生的水土流失问题也比较特殊。

对高寒区土壤侵蚀进行分类和驱动力分析,能为进一步研究土壤侵蚀发生发展机理、空间分布特征和规律以及制定科学的土壤侵蚀防治对策提供依据。

1 冻融侵蚀与冻融作用所谓冻融侵蚀是指在多年冻土地区,土体或岩石风化体中的水分反复冻融而使土体和风化体不断冻胀、破裂、消融、流变而发生蠕动、移动的现象[4]。

多年冻土的名词解释

多年冻土的名词解释

多年冻土(permafrost),又称永久冻土,指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。

其表层冬冻夏融,称季节融化层。

多年冻土层顶面距地表的深度,称冻土上限,是多年冻土地区道路设计的重要数据。

多年冻土分为两层:上部是夏融冬冻的活动层;下部是终年不融的多年冻结层。

多年冻土是寒冷气候(年均气温<—2℃)区的产物。

多年冻土分布面积约占地球陆地面积的25%,包括苏联和加拿大近一半的领土,中国22%的领土,美国阿拉斯加85%的土地;在南极和格陵兰的无冰盖地段和被冰盖边缘覆盖的地下;南美和中亚的高山地区也有分布。

除澳大利亚大陆外,地球上所有的大陆均有多年冻土分布,甚至地处赤道附近的非洲乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻土。

围绕极地的多年冻土为高纬度多年冻土。

其分布有明显的纬度地带性,在北半球自北而南多年冻土分布的连续性逐渐减小。

北部为连续多年冻土带,通常以-5℃年平均地温等值线作为分布的南界。

往南形成断续或广布多年冻土带,其南界大致与-4℃年平均气温等值线相符。

再往南为高纬度多年冻土区的南部边缘地区,形成岛状或散布多年冻土带,其南部界线即为多年冻土南界。

多年冻土南界以南、一定海拔高度上出现的多年冻土称为高海拔多年冻土。

分布有明显的垂直带性,其厚度一般自多年冻土出现的最低界线(即多年冻土下界)往上,随高度的递增而增加。

多年冻土南界以南还分布有岛状多年冻土。

它们是更新世寒冷期形成的多年冻土退化残存的结果。

如在西西伯利亚,多年冻土南界为北纬66°,而在63°N地下200米深处发现岛状多年冻土。

岛状多年冻土有时出现在多年冻土区南缘的地下深处,与现代多年冻土一起构成双层多年冻土。

如在西西伯利亚南部第一层多年冻土厚30~80米,其下有厚度为20~150米的融化层,该融化层下埋藏着残余多年冻土。

冰川下是否存在多年冻土取决于冰川冰温度和厚度,一般讲暖冰川底部温度接近0℃,其下无多年冻土;冷冰川底部温度低于0℃,其下往往有多年冻土。

全国冻土深度

全国冻土深度

全国冻土深度全国冻土深度引言冻土是指地下温度低于0℃并且冰含量达到一定水平的土壤或岩石。

全国冻土深度是指全国范围内冻土层的厚度情况。

冻土深度是一个重要的地理指标,对于气候变化、水资源分布、土壤稳定性等方面具有重要意义。

本文将介绍全国冻土深度的分布情况和影响因素。

冻土深度分布全国冻土深度在空间上呈现出明显的区域差异。

根据研究数据,中国的冻土主要分布在东北地区、青藏高原以及部分高山地区。

在东北地区,冻土深度一般较大,最深可达10米以上。

而在青藏高原和高山地区,由于海拔较高,气温较低,冻土深度也较大,通常超过5米。

此外,其他地区的冻土深度普遍较浅。

在华北地区、西南地区以及华东地区,冻土深度一般不足2米。

南方地区由于气候较暖,没有冻土形成。

冻土深度的影响因素全国冻土深度受到多种因素的影响。

下面将介绍几个主要因素。

气温气温是冻土深度最主要的影响因素之一。

在寒冷地区,气温低于0℃的时间越长,冻土深度就越大。

相反,在温暖地区,冻土深度较浅甚至不存在。

土壤类型土壤类型也对冻土深度产生一定影响。

粘性土、黏土等土壤质地较密实,含水量较高,容易形成较深的冻土层。

而砂土、石灰岩等土壤则较不容易形成冻土层。

水分状况土壤的水分状况也会影响冻土深度。

含水量较高的土壤容易形成较深的冻土层,而干燥的土壤则可能无法形成冻土。

地形和海拔地形和海拔对冻土深度有一定影响。

在高海拔地区,气温较低,冻土深度相对较大。

而在高山地区,由于地形复杂,冻土深度可能存在较大的空间变化。

冻土深度的意义冻土是土地的稳定层,对于土地的稳定性有重要影响。

冻土能够提供支撑作用,稳定土壤结构。

同时,冻土还能够锁定水分,减少土地的蒸发和水分流失。

冻土还能够影响土壤的通气性和养分分布,对于植物生长和生态系统的稳定性具有重要作用。

此外,全国冻土深度的变化还可以作为气候变化的指标。

气候变暖导致冻土深度的减小,可能引发土地沉降、土壤盐碱化等问题。

结论全国冻土深度是一个重要的地理指标,它反映了不同地区的气候、土壤等自然条件。

2021年度交通运输行业重点科技项目清单

2021年度交通运输行业重点科技项目清单
2021年3月
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大跨径公轨合建钢桁梁斜拉桥关键技术研究
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2021年10月
79
基于绿色理念的济青高速公路改扩建关键技术集成与示范
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船舶尾气排放监管与控制技术研究
XX部水运科学研究所
2021年10月
2021年9月
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XX部XX水运工程科学研究所
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2021年3月
重点项目方向5:公路基础设施安全智能监测、评估与应急保障关键技术及装备研发
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500m级钢管混凝土拱桥建造支撑技术研究
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2021年4月
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XX省XX规划设计院
2021年10月
2021年4月
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XX省XXXX集团有限XX
2021年1月
2021年12月
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高纬度多年冻土区公路病害防治技术研究
XXXXXX建设工程质量监督局
2021年1月
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新疆地区广泛分布着各类型的多年冻土,多年冻土的热融
诱发了诸如不均匀沉降、纵向开裂、波浪变形等各类公路病
害,缩短了道路寿命、影响行车安全。

为了提高多年冻土区公
[1]
路建设技术,国内专家进行了广泛的研究,毛雪松以共玉高速
试验段各路面结构为研究对象,认为柔性基层路面结构更适合
[2]
应用于多年冻土地区高等级公路中;陈建兵通过冻土路基温度
场数值模拟和边坡稳定性系数计算,提出了不同工况下冻土路
[3]
基的最大设计高度;章金钊基于青藏公路冻土路基的科研成
图1 新疆高山冻土类型评判体系
果,按照新藏公路沿线不同冻土类型提出了相应的路基结构形 2.2 新疆高山冻土类型评判指标分析
[4]
式;徐安花探讨了国道214姜
路岭-清水河区域内公路路面的评(1)冻土粒度成分。

根据公路工程建设活动中已有针对多
[5]
价指标和相应的养护维修措施;马东涛对新藏公路病害类型及年冻土土颗粒的分类标准,本文根据新疆高山多年冻土土颗粒成因进行了深入分析,提出了相应的防灾对策。

以上研究成果粒度分为粗颗粒土、细砂-粉砂和粘性土3种类型。

显著地提高了冻土区公路建设技术,然而目前对于多年冻土类(2)含冰量。

冻土的含冰特征决定了冻土融化时极为特殊型快速识别相关研究较少,相关的分类方法需要经过大量试验的物理力学性质,沿用已有的分类标准,根据冻土的体积含冰才能确定。

基于上述研究现状,本文以新疆多年冻土为例,结量及冻土冷生构造类型对其进行分类。

合已有研究成果和工程实践,研究新疆高山多年冻土类型的快(3)凝冰特征。

土体中由薄膜水向冻结锋面迁移形成的冰速评判指标和评判流程。

体称为分凝冰。

可参考《冻土工程地质勘察规范》,对新疆高1新疆地区冻土分布特点山冻土以凝冰状态进行相关分类。

新疆地区公路沿线分布有多年冻土和大面积季节性冻土,(4)温度。

多年冻土的年平均地温是影响多年冻土稳定性自治区内多条高速公路及省道均穿越冻土区。

新疆年平均气温和发育程度的重要特征指标,也是决定冻土工程性质最关键的在-2
℃以下的阿尔泰山南坡、天山、昆仑山北坡高山冰雪线以因素之一,新疆高山多年冻土按年平均地温可分为低温冻土、上分布有岛状和连续多年冻土,其它大部分地区分布有季节性中温冻土、高温冻土三类。

冻土。

阿尔泰在约海拔2200
m以上分布有岛状、连续多年冻(5)加热融化潮湿度。

称取一定量冻土,加热至5
℃融化土,以下为季节性冻土;天山西部那拉提山冻土分布主要受海后观察其潮湿状况,进一步确定冻土类型。

拔的控制,其南坡随海拔升高依次分布有季节冻土、岛状和连 3 新疆地区高山多年冻土类型快速评判
续多年冻土、冰川和雪蚀作用区,北坡随海拔升高则由季节冻 3.1 冻土类型快速评判技术标准
土区、岛状多年冻土区快速过渡到冰川作用区;昆仑山系的高根据上文对冻土快速评判体系中各指标的研究分析,可得原地带分布有大面积的多年冻土。

新疆公路典型高山冻土区冻土类型快速评判技术标准,如表1所
2 新疆高山多年冻土类型评判体系及指标示。

2.1 新疆高山冻土类型评判体系
3.2 公路工程冻土类型划分
冻土工程地质性质影响公路建设质量的主要因素是冻土的以冻土的热稳定性为基础,综合考虑冻土的融沉特性,根热稳定性及其融沉变形,基于已有科研结果和工程实践经验,据冻土年平均地温分为,对表1中的多年冻土类型再次进行工程可知决定多年冻土工程性质的主要因素有:冻土土颗粒粒度成划分,其中,Ⅰ类多年冻土包括高温冻土(0.1
℃~-1.0
℃)中分、体积含冰量、凝冰特征、冻土温度等指标,这些指标都是的少冰、多冰、富冰冻土,中温冻土(-1.0
℃~-1.8
℃)和低温冻土热稳定性的具体反映,据此可建立新疆高山多年冻土类型冻土(<-1.8
℃)中的少冰、多冰冻土;Ⅱ类包括高温冻土中新疆地区高山多年冻土类型快速评判技术研究
①②①①
王铁权 张 媛 王小鹏
①陕西铁路工程职业技术学院 ②长安大学 特殊地区公路工程教育部重点实验室
为了在新疆地区公路建设活动中快速准确地判断新疆高山多年冻土的类型,对新疆高山多
年冻土进行了调查分析,建立新疆高山多年冻土类型评判指标体系。

综合分析结果,建立了新
疆公路典型高山多年冻土类型快速评判技术标准和冻土类型的公路工程划分标准,得到了新疆
公路典型高山冻土类型快速评判流程。

的饱冰冻土、含土冰层,中温冻土中的富冰、饱冰冻土和含土 4 结语
本文对新疆高山冻土的类型、分布特点进行了调查分析,冰层;Ⅲ类包括低温冻土中的富冰、饱冰冻土和含土冰层。

结合已有研究成果和工程实践建立新疆高山冻土类型评判指标体系,分析了各指标在冻土类型划分中的作用。

综合分析结果,建立了新疆高山多年冻土类型快速评判技术标准和冻土类型的公路工程划分标准,得到了新疆公路典型高山冻土类型快速评判流程。

[1] 毛雪松,黄喆,朱凤杰. 高寒高海拔地区路面典型结构适应性研究[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版),2017,36(08):23-29
[2] 陈建兵,刘志云,金龙. 青藏公路冻土路基最大设计高度研究[J]. 西安科技大学学报,2012,32(02):198-203
[3] 章金钊,贾志裕,刘戈. 新藏公路新疆段多年冻土的分布特征与路基设计对策[J]. 公路交通科技(应用技术版),2008,4(S1):251表1 快速评判技术标准
-254
3.3 冻土类型评判流程
[4] 徐安花. 多年冻土地区公路路面评价指标探讨[J]. 冰川冻根据上文研究结果,新疆公路典型高山冻土类型快速评判土,2009,31(04):695-699
流程如表2所示。

[5] 马东涛,崔鹏,杨坤,等. 新藏公路(新疆段)沿线道路病害及成因初析[J]. 自然灾害学报,2003(03):93-98
基金项目:1、陕西铁路工程职业技术学院2016年第二批科研基金项目计划(KY2016-36);2、新疆典型高山冻土公路修筑技术推广应用研究(2011318365100)。

表2 冻土类型评判流程
【参考文献】
(上接45页)从15000rpm一次将至9000 rpm和3600 rpm。

放电加除率下降,微坑直径比高转速加工得到的直径小。

工电流信号统计如表1所示,电化学加工过程中电流信号小于1 3 结论
A,为了避免重复记录,故不统计。

将各个电流范围内的放电次工具电极转速越低,单位时间大电流范围放电次数越少,数进行了统计,除以加工时长,得出单位时间各范围的放电情材料去除率越小,加工得到的微坑直径也最小,转速越高,材况。

料去除率越大,加工的微坑直径也最大。

采用变转速电化学放电加工,可以在保证材料去除率的同时,得到较小扩孔值的微坑,具有一定的工程应用价值。

[1] Lijo Paul, Somashekhar S Hiremath. Experimental and Theoretical Investigations in ECDM ProcessAn Overview[J]. Procedia Technology 25(2016)1242-1249
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图3 加工电流信号分析
[3] 李君,黄绍服,孙伦业,等.电化学放电加工高速旋转电极的由图3电流信号分析可以看出,工具电极高速旋转有利于放流固耦合分析[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2016,36(5):26-电加工的进行,转速越高,对应大电流范围的放电频次越大,31
但微坑的扩孔直径也越大,这是由于转速较高时,电化学加工[4] 黄绍服,曾永彬,朱荻,等.阴极高速旋转对微细电化学钻孔产生的气膜厚度越集中,越致密,放电所需电压较大,又因为加工精度的影响[J].重庆大学学报,2010,33(12):34-39,46
单次放电电流大,放电能量高,故材料去除率高,导致微坑直[5] 崔景芝,王振龙.放电通道的微观模拟及其物理性能研究径相对较大。

[J].电加工与模具,2007(1):13-16
由图3还可以得出,采用变转速加工,可以在加工初始阶段基金项目:安徽省自然科学基金(项目编号:采用较高转速进行放电加工,此时材料去除率较高,随着加工1608085ME89)。

的不断进行,逐渐降低电极转速,对应放点电流变小,材料去
【参考文献】。

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