检索结果-内蒙古大学图书馆

冰川冻土 2022年第1期44卷 203-216页

作者：李艳金会军温智赵子龙金晓颖中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学资源环境学院北京100049 东北林业大学东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站/土木工程学院与寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司甘肃兰州730000

全球变暖、极端天气频发,引发的地质灾害对自然生态环境和人类生产生活造成了很大的影响。尤其对气候变化较为敏感的高温(年平均地温>-1°C)和高含冰量多年冻土区,气候变暖以及人类活动导致的冻融地质灾害日益频繁。冻土退化条件... 详细信息

全球变暖、极端天气频发,引发的地质灾害对自然生态环境和人类生产生活造成了很大的影响。尤其对气候变化较为敏感的高温(年平均地温>-1°C)和高含冰量多年冻土区,气候变暖以及人类活动导致的冻融地质灾害日益频繁。冻土退化条件下,土体结构和物理力学性质发生改变,黏聚力和抗剪强度降低,造成多年冻土区斜坡发生滑坡、崩塌、泥流等灾害。斜坡失稳加剧了多年冻土区脆弱生态环境的恶化,同时对建(构)筑物安全运营产生威胁。与非冻土区相比,多年冻土区斜坡稳定性研究主要针对高含冰量斜坡段,斜坡失稳模式主要以热融滑塌和活动层滑脱为主。热融滑塌由斜坡段地下冰暴露融化引起,而活动层滑脱产生的原因是冻土融化导致土体孔隙水压力过大,形成的超孔隙水压力降低了土体强度,造成斜坡失稳。此外,多年冻土区斜坡失稳模式还包括融冻泥流、崩塌以及蠕变滑坡等。通过综述近期多年冻土区斜坡稳定性研究进展,概括了多年冻土区斜坡失稳的模式、特征、影响因素、失稳机理、分析方法及防治措施等,并对未来多年冻土区斜坡失稳的研究重点提出建议。

关键词：气候变化多年冻土斜坡稳定性

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球模仪测试冻结砂长期抗剪强度的双球模型解答及其试验研究

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冰川冻土 2022年第2期44卷 485-494页

作者：恽晴飞谢春磊张泽刘有乾付峻松刘启上海长凯岩土工程有限公司上海200093 东北林业大学土木工程学院/交通学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 内蒙古自治区交通建设工程质量监测鉴定站内蒙古呼和浩特010051 中国铁路青藏集团有限公司青海西宁810000

球形模板压入试验由于其试验过程简单易行,测试结果比较准确而广泛应用于冻结土的力学性质测试中,尤其是在确定冻结土的等效黏聚力上优势更为显著。本文通过球形模板压入试验分析不同粒径组冻结砂土长期等效黏聚力(长期抗剪强度)随时间... 详细信息

球形模板压入试验由于其试验过程简单易行,测试结果比较准确而广泛应用于冻结土的力学性质测试中,尤其是在确定冻结土的等效黏聚力上优势更为显著。本文通过球形模板压入试验分析不同粒径组冻结砂土长期等效黏聚力(长期抗剪强度)随时间的变化规律,并利用弹性力学解答空间问题的研究方法,总结出不同固定荷载试验条件下球形模板压头压入冻结砂土试样深度S_(t)之间的相互转换关系。研究结果表明:试验过程中,冻结砂土的长期抗剪强度随时间呈降低趋势,降低速率由快至慢,最终在试验进行约24h后趋于稳定,且冻结砂土长期抗剪强度与砂土的颗粒尺寸呈正相关的关系;在7.0kg固定荷载试验条件下得到的压入深度随时间变化曲线经转换后得到的拟合曲线与在5.1kg固定荷载试验条件下得到的压入深度随时间变化的实测曲线相比较,具有较高拟合度;不同粒径组拟合所得的冻结砂土长期抗剪强度随时间变化曲线也与实测曲线具有较高拟合度。

关键词：球模仪抗剪强度冻结砂土长期强度双球模型

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1901—2018年三江源地区大气冻融指数变化特征

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冰川冻土 2021年第2期43卷 417-426页

作者：陈方方罗栋梁刘磊金会军李超中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 东北林业大学土木工程学院寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070

三江源地区是我国重要生态安全屏障,冻土是其高寒生态系统的重要组成部分,冻土的变化深刻影响高寒生态系统固碳及水源涵养。基于英国东英吉利大学(University of East Anglia,UEA)气候研究中心(Climatic Research Unit,CRU)月平均气温... 详细信息

三江源地区是我国重要生态安全屏障,冻土是其高寒生态系统的重要组成部分,冻土的变化深刻影响高寒生态系统固碳及水源涵养。基于英国东英吉利大学(University of East Anglia,UEA)气候研究中心(Climatic Research Unit,CRU)月平均气温再分析资料,利用线性倾向法和滑动平均法并结合GIS空间分析和制图,计算并分析了三江源地区1901—2018年冻融指数变化趋势及其空间分布特征。结果表明:三江源地区冻结指数在1901—2018年整体以-1.1℃·d·a^(-1)的斜率呈波动减少趋势,经历了三个波动变化阶段:1901—1943年的下降(-3.4℃·d·a^(-1))、1943—1966年的升高(8.8℃·d·a^(-1))、1966—2018年的再次下降(-4.3℃·d·a^(-1))。融化指数与冻结指数的变化相反,整体以0.34℃·d·a^(-1)的斜率呈波动上升趋势,呈现升高(1901—1943年,3.3℃·d·a^(-1))、下降(1943—1981年,-3.1℃·d·a^(-1))、再次升高(1981—2018年,2.9℃·d·a^(-1))的趋势。在空间分布上,自西向东随海拔和多年冻土连续性降低,冻结指数由3 400℃·d递减到600℃·d,融化指数由接近0℃·d增加到1 800℃·d。长江源区冻结指数最大,融化指数最小;黄河源区冻结指数最小,融化指数最大。研究成果可为三江源地区冻土变化及其对高寒生态环境的影响研究提供科学借鉴。

关键词：三江源地区多年冻土大气冻融指数时空变化 CRU TS4.03数据集

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颗粒级配与压实度对路基土-水特征曲线的影响

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水力发电 2021年第4期47卷 39-42,62页

作者：刘梦迪郭颖单炜东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040

为探究东北寒区公路路基黏土的基质吸力与其含水率、压实度、颗粒级配之间的关系,通过控制黏土中细粒含量,制备3种不同颗粒级配的黏土试样,采取人工压实的方法制备3种不同压实度的土样,采用离心机法测定不同颗粒级配、不同压实度条件下... 详细信息

为探究东北寒区公路路基黏土的基质吸力与其含水率、压实度、颗粒级配之间的关系,通过控制黏土中细粒含量,制备3种不同颗粒级配的黏土试样,采取人工压实的方法制备3种不同压实度的土样,采用离心机法测定不同颗粒级配、不同压实度条件下的重塑黏土的基质吸力。结果表明,在同一种压实度情况下,体积含水率相同时,细粒含量越多,黏土的基质吸力越大,达到饱和的含水率越小;基质吸力相同时,细粒含量多的试样土体积含水率越大,其最终的残余含水率越大;在同一种颗粒级配情况下,体积含水率相同时,压实度大的试样土基质吸力较大,并有很好的持水能力。

关键词：黏土路基颗粒级配压实度土-水特征曲线影响

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北极多年冻土区埋地输气管道周边温度场数值分析

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地球科学进展 2021年第1期36卷 69-82页

作者：李欣泽金会军吴青柏魏彦京温智中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中石化石油工程设计有限公司山东东营257000 东北林业大学土木工程学院与寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150000 中国建筑东北设计研究院有限公司沈阳110006

以北极规划输气管道工程为依托,建立埋地管道与冻土热交换相互作用数值计算模型,探究了埋地管道在连续多年冻土区、非连续多年冻土区和季节冻土区内,按照不同操作温度(5、-1和-5℃)运行情况下管道周围冻土温度演化过程。计算结果表明:... 详细信息

以北极规划输气管道工程为依托,建立埋地管道与冻土热交换相互作用数值计算模型,探究了埋地管道在连续多年冻土区、非连续多年冻土区和季节冻土区内,按照不同操作温度(5、-1和-5℃)运行情况下管道周围冻土温度演化过程。计算结果表明:同一区域不同管温对冻土上限值影响差异较大,尤其是在非连续多年冻土区,无论管道是正温输送还是负温输送,由于管道的运营,极大地影响了冻土上限值。5℃正温管道将导致冻土上限下降1~3倍管径;-1℃和-5℃负温管道将有助于提高冻土人为上限。建议在连续多年冻土区管道采用-1℃输送温度;在非连续多年冻土区冬季采用-1℃输送温度,夏季可以是正温,接近环境大气温度,但全年输气平均温度要小于0℃;在季节冻土区,若按照负温输送,反而容易引起管基土冻胀,建议输气温度不作特别控制,与温带地区管道类似,正温输送。希望能够为北极多年冻土区天然气管道建设提供新的思路。

关键词：多年冻土输气管道管土换热数值模拟冷却输送工艺

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电势梯度对冻结黄土电渗效果影响的试验研究

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冰川冻土 2021年第4期43卷 1083-1091页

作者：金豆豆张泽冯文杰王金国岳攀杨曙光中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 东北林业大学土木工程学院/寒区科学与工程研究院哈尔滨黑龙江150040 中国科学院大学北京100049 东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站(东北林业大学)/东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心(东北林业大学) 哈尔滨黑龙江150040 雅砻江水电开发有限公司四川成都610051

研究发现,通电作用下冻土中的未冻水会发生迁移,这种持续的迁移是一个复杂的物理化学过程,并最终伴随着冻胀的过程。为了探究这一电场作用对冻土的影响,选取冻结冻胀敏感性较高的粉质兰州黄土作为研究对象,分析其在3、4和5V·cm-1... 详细信息

研究发现,通电作用下冻土中的未冻水会发生迁移,这种持续的迁移是一个复杂的物理化学过程,并最终伴随着冻胀的过程。为了探究这一电场作用对冻土的影响,选取冻结冻胀敏感性较高的粉质兰州黄土作为研究对象,分析其在3、4和5V·cm-1电势梯度作用下的阴阳极变形量、通电前后水分分布规律和电流及电能损耗。结果表明:随着电势梯度的增大,土体阴阳极变形量的差值逐渐增大,且阴极都发生膨胀,阳极发生沉降;随着电势梯度的增大,水分由阳极至阴极的迁移量增大,电流降低的幅度增大,两者变化特征与含水率差值变化特征类似;在5V·cm-1的电势梯度下,电能总能耗最大,单位含水率能耗最小。

关键词：冻土电渗电势梯度冻胀水分迁移

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管道运行温度和埋深对北极输气管道周围温度场的影响

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油气与新能源 2022年第4期34卷 58-67页

作者：李欣泽吴青柏金会军中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院冻土工程国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院中石化石油工程设计有限公司东北林业大学土木工程学院东北林业大学寒区科学与工程研究院东北林业大学东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站

北极地区特殊的地质和岩土条件决定了常规的管道设计将面临巨大挑战,如,管道埋设深度和管道运行温度就没有标准规范可遵循。依托规划中的阿拉斯加天然气管道工程实际,利用管道与冻土热传导数值计算模型对不同埋深、不同运行温度下输气... 详细信息

北极地区特殊的地质和岩土条件决定了常规的管道设计将面临巨大挑战,如,管道埋设深度和管道运行温度就没有标准规范可遵循。依托规划中的阿拉斯加天然气管道工程实际,利用管道与冻土热传导数值计算模型对不同埋深、不同运行温度下输气管道周围土体的温度场变化进行了研究。计算结果表明:5℃正温管道加剧了冻土退化,管底下方融化深度主要受管道运行温度的影响,在浅埋、中埋、深埋3种方式下30年最大融化深度分别达到4.2 m、5.5 m和6.5 m,其中管道深埋方式对融化圈的发展具有促进作用;-1℃冷输管道可以保护冻土,有效抬升人为多年冻土上限,维持管基土处于冻结状态,3种埋深方式下人为多年冻土上限分别抬升至0.38 m、1.09 m和1.55 m,其中管道浅埋方式影响最大。建议在不连续多年冻土区管道可以采取浅埋的敷设方式,同时,通过调控管道运行温度接近-1℃,既保证了管道结构安全、保护了冻土环境,同时还能减少施工作业、降低工程投资。

关键词：多年冻土输气管道土壤温度场管道运行温度埋深数值评估

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球模仪测试冻结砂长期抗剪强度的双球模型解答及其试验研究

球模仪测试冻结砂长期抗剪强度的双球模型解答及其试验研究

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第五届全国寒区岩土力学与工程青年学术论坛

作者：恽晴飞谢春磊张泽刘有乾付峻松刘启上海长凯岩土工程有限公司上海200093 东北林业大学土木工程学院/交通学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 东北林业大学土木工程学院/交通学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 内蒙古自治区交通建设工程质量监测鉴定站内蒙古呼和浩特010051 东北林业大学土木工程学院/交通学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国铁路青藏集团有限公司青海西宁810000 东北林业大学土木工程学院/交通学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040

球形模板压入试验由于其试验过程简单易行,测试结果比较准确而广泛应用于冻结土的力学性质测试中,尤其是在确定冻结土的等效黏聚力上优势更为显著.本文通过球形模板压入试验分析不同粒径组冻结砂土长期等效黏聚力(长期抗剪强度)随时间... 详细信息

球形模板压入试验由于其试验过程简单易行,测试结果比较准确而广泛应用于冻结土的力学性质测试中,尤其是在确定冻结土的等效黏聚力上优势更为显著.本文通过球形模板压入试验分析不同粒径组冻结砂土长期等效黏聚力(长期抗剪强度)随时间的变化规律,并利用弹性力学解答空间问题的研究方法,总结出不同固定荷载试验条件下球形模板压头压入冻结砂土试样深度S,之间的相互转换关系.研究结果表明：试验过程中,冻结砂土的长期抗剪强度随时间呈降低趋势,降低速率由快至慢,最终在试验进行约24 h后趋于稳定,且冻结砂土长期抗剪强度与砂土的颗粒尺寸呈正相关的关系;在7.0 kg固定荷载试验条件下得到的压入深度随时间变化曲线经转换后得到的拟合曲线与在5.1 kg固定荷载试验条件下得到的压入深度随时间变化的实测曲线相比较,具有较高拟合度;不同粒径组拟合所得的冻结砂土长期抗剪强度随时间变化曲线也与实测曲线具有较高拟合度.

关键词：球模仪抗剪强度冻结砂土长期强度双球模型

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天然状态下多年冻土区活动层厚度研究进展与展望

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冰川冻土 2023年第2期45卷 558-574页

作者：罗栋梁金会军吴青柏 Olga MAKARIEVA 田世民康建芳王金牛彭小清 Wojciech DOBIŃSKI 陈方方中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 Institute of Earth Sciences St.Petersburg UniversitySt.Petersburg 199034Russia 黄河水利科学研究院河南郑州450003 国家冰川冻土沙漠科学数据中心甘肃兰州730000 中国科学院成都生物研究所四川成都610041 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 Institute of Earth Sciences Faculty of Natural ScienceUniversity of SilesiaSosnowiec 41-200Poland 中国科学院大学北京100049

活动层作为多年冻土区水热物理和力学动态最活跃的近地表层,是供给高寒植物生长所需水分和营养物质的关键区,是多年冻土与大气圈、土壤圈进行能水和物质交换的主要通道,也是微生物活动最频繁和生物地球化学循环最关键的冷生土壤层。近... 详细信息

活动层作为多年冻土区水热物理和力学动态最活跃的近地表层,是供给高寒植物生长所需水分和营养物质的关键区,是多年冻土与大气圈、土壤圈进行能水和物质交换的主要通道,也是微生物活动最频繁和生物地球化学循环最关键的冷生土壤层。近几十年来,在气候变暖和人类活动增强影响下,多年冻土区活动层厚度(ALT)普遍增加,对寒区环境与冻土工程产生了不利影响。本文对影响天然状态下ALT空间分异的宏观地质地理和微观局地因子、ALT的野外测量和模拟计算方法、ALT对气候变化的响应特征进行了回顾,并探讨了ALT变化对高寒生态环境的影响。研究表明:太阳辐射及其重分布和下垫面的复合作用是ALT空间分异的主因,在其他因素和条件一致时,高程多年冻土下界和纬度多年冻土南界附近的ALT较厚;近三十年来ALT积极响应气候变暖,随气温升高而增加,但区域差异明显,中纬高海拔和山地多年冻土区ALT大部分呈显著增加趋势,而高纬富含冰多年冻土区ALT因地下冰融化下沉,一定程度上抵消了因气候变暖而增加的部分。本文还展望了ALT未来研究方向,认为应聚焦ALT精准模拟制图、ALT变化的自适应机制、ALT变化对生物地球化学循环的影响和ALT变化对水文水资源的影响等四个方面。

关键词：多年冻土活动层厚度(ALT) 气候变化空间分异生态水文效应

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阶梯式发展理论视域下的冻土学研究

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冰川冻土 2021年第1期43卷 170-175页

作者：林芳朱训张泽中国地质大学(北京)地学哲学研究所北京100083 中国人民政治协商会议全国委员会北京100811 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 东北林业大学寒区科学与工程研究院/土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

"阶梯式发展"是我国地质学家、原地质矿产部部长、全国政协第八届委员会秘书长朱训同志,1992年在其所著《找矿哲学概论》一书中,作为找矿规律,首次提出的。他认为,矿产勘查过程,从普查、详查到勘探,是发现矿产、评价矿产、探... 详细信息

"阶梯式发展"是我国地质学家、原地质矿产部部长、全国政协第八届委员会秘书长朱训同志,1992年在其所著《找矿哲学概论》一书中,作为找矿规律,首次提出的。他认为,矿产勘查过程,从普查、详查到勘探,是发现矿产、评价矿产、探明矿产的三个阶梯,三者之间具有不可分割的内在联系,是找矿工作必须遵循的客观规律。阶梯式发展广泛存在于自然、社会、思想各个领域的理论,阶梯式发展经过20多年的研究,已上升为一个哲学范畴,是一种普遍现象,是一切实际活动和认识活动都必须遵循的普遍规律。基于这一思想,通过梳理冻土学系统的研究历程,运用阶梯式发展理论,将冻土研究的分系统的发展过程分解出来,进行纵向和横向的对比研究,对今后的研究方式和学科走向提出展望。

关键词：阶梯式发展冻土学系统论

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