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冰川冻土 2020年第1期42卷 205-215页

作者：恽晴飞张泽明姣付翔宇周成林 Andrey MELNIKOV 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 东北林业大学土木工程学院/寒区工程与科学技术研究院黑龙江哈尔滨150040 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黑龙江哈尔滨150040 俄罗斯科学院新西伯利亚分院梅尔尼科夫冻土研究所俄罗斯雅库茨克117997

土壤中的石英颗粒的表面形态不仅是该沉积物物源区沉积环境、搬运机制的信息载体,同时也会直接影响到砂土的宏观物理特性,对力学和实际工程有着重要的意义。借助显微与高精度图像处理技术,采用长径比,磨圆度两个量化指标,对经过不同次... 详细信息

土壤中的石英颗粒的表面形态不仅是该沉积物物源区沉积环境、搬运机制的信息载体,同时也会直接影响到砂土的宏观物理特性,对力学和实际工程有着重要的意义。借助显微与高精度图像处理技术,采用长径比,磨圆度两个量化指标,对经过不同次数冻融作用的两组砂土颗粒进行观察。结果表明:砂土颗粒在冻融循环过程中,由于颗粒之间的相互作用,磨圆度先增大后减小,最后趋于稳定;长径比先减小,后增加,最后趋于稳定。长径比与磨圆度的变化曲线共轭。

关键词：冻融循环砂土颗粒形态磨圆度长短径比

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多年冻土区天然气管道压气站失效情境下应对方案研究

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地球科学进展 2020年第11期35卷 1127-1136页

作者：李欣泽金会军吴青柏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&寒区工程与科学技术研究院黑龙江哈尔滨150040

多年冻土区天然气管道管基土冻胀和融沉地质灾害是人们所熟知的威胁管道安全运行的重大风险。受长输管道用管材最低设计金属温度限制,在压气站失效后,气体进行越站输送,由于焦耳—汤姆逊效应,会出现下游管道输气温度低于管材金属最低设... 详细信息

多年冻土区天然气管道管基土冻胀和融沉地质灾害是人们所熟知的威胁管道安全运行的重大风险。受长输管道用管材最低设计金属温度限制,在压气站失效后,气体进行越站输送,由于焦耳—汤姆逊效应,会出现下游管道输气温度低于管材金属最低设计温度的风险。而对于温带地区的管道工程,不会出现类似的技术挑战。以某多年冻土区天然气管道工程为例,从保护多年冻土的角度给出了全线温度分区控制策略及实现途径。采用国际通用水力热力软件SPS对压气站失效后不采取措施和采取诸如提高失效压气站上游压气站出站温度、降低管道输量、额外增设加热站等不同措施下的多种工况进行了定量计算和分析讨论,并初步给出相应的解决方案构想。希望能够补充现有输气工艺理论,为北极和高山多年冻土区天然气管道建设提供新的思路。

关键词：多年冻土区天然气管道压气站失效焦耳—汤姆逊效应最低设计金属温度

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多年冻土区森林大火对生态服务功能的影响研究

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气候变化研究进展 2020年第5期16卷 545-554页

作者：李晓英金会军何瑞霞黄亚冬东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室/北方林火管理国家林草局重点实验室哈尔滨150040 东北林业大学寒区工程与科学技术研究院/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兰州730000 东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040

在气候变暖背景下,大兴安岭森林大火导致多年冻土退化,植被发生更新和演替,对森林生态系统服务功能造成重要影响。文中选取大兴安岭北部多年冻土区满归和阿龙山火烧区为研究对象,通过定量方法计算了林火后,固碳释氧效益损失;净化环境效... 详细信息

在气候变暖背景下,大兴安岭森林大火导致多年冻土退化,植被发生更新和演替,对森林生态系统服务功能造成重要影响。文中选取大兴安岭北部多年冻土区满归和阿龙山火烧区为研究对象,通过定量方法计算了林火后,固碳释氧效益损失;净化环境效益损失,包括吸收SO_2和粉尘净化价值;水文效益损失,包括防洪和涵养水源效益;小气候效益损失;保护野生生物以及游憩效益损失。研究发现,满归和阿龙山火烧后,生态系统服务效益损失重大。其中,固碳释氧效益和净化环境效益损失较大,分别占总效益损失的42.34%和41.94%;水文效益和保护野生生物效益损失较小,分别为2.82%和0.80%;小气候效益和游憩效益居中,分别占8.61%和3.49%。即使针叶林生态系统恢复到阔叶林生态系统,净化环境效益损失仍然可达69.3%。由此看来,保护多年冻土区的针叶林,减少森林火灾的发生对维持多年冻土区森林生态系统的稳定性和可持续发展至关重要。

关键词：多年冻土区森林大火生态服务功能针叶林

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中国东北兴安岭地区年冻融频次的分布规律

中国东北兴安岭地区年冻融频次的分布规律

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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：魏豪张泽 Andrey MELNIKOV 金豆豆高思如冯文杰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 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 东北林业大学东北多年冻土区地质环境系统教育部野外俄罗斯科学院西伯利亚分院梅尔尼科夫冻土研究所俄罗斯联邦雅库茨克117997 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

冻融循环是影响寒区工程和环境变化的重要因素之一，而年冻融频次(冻融循环的年累计量)是可以直接标定冻融循环对寒区工程和环境造成影响大小的物理量，对寒区环境下年冻融频次的调查有重要意义。以中国东北兴安岭地区为研究对象，选取... 详细信息

冻融循环是影响寒区工程和环境变化的重要因素之一，而年冻融频次(冻融循环的年累计量)是可以直接标定冻融循环对寒区工程和环境造成影响大小的物理量，对寒区环境下年冻融频次的调查有重要意义。以中国东北兴安岭地区为研究对象，选取兴安岭地区18个气象站点1990-2017年地表温度数据进行整理，得出兴安岭地区各个站点的年冻融频次，并在空间分布和时间序列上分析了年冻融频次的变化情况。结果表明：年冻融频次在中国东北兴安岭地区随着纬度增加逐渐增多，随着经度的增加逐渐减少，随着海拔升高而逐渐增多，且均具有良好的线性趋势;年冻融频次在1990-2017年呈明显的减少趋势，在2004年前后发生突变。进一步分析发现，在影响年冻融频次空间分布的3个因素中，经纬度影响较大，海拔影响相对较小;在时间上年冻融频次变化与东北地区NDVI变化情况呈现良好的负相关性，表明年冻融频次在一定程度上与当地植被覆盖度有关，且随植被覆盖度的增加而减少。

关键词：年冻融频次兴安岭中国东北经度纬度海拔

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旱直播种植对水稻植株水分分布与抗倒伏特性的影响

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农业机械学报 2019年第2期50卷 227-241页

作者：魏永霞侯景翔吴昱刘慧汝晨王柏东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 东北农业大学农业农村部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030 黑龙江农垦勘测设计研究院哈尔滨150090 东北林业大学林学院哈尔滨150040 东北农业大学理学院哈尔滨150030 黑龙江省水利科学研究院哈尔滨150080

为探讨节水灌溉种植模式对水稻体内的水分分布特征和抗倒伏特性的影响,于2017年5—10月在黑龙江省庆安县采用测坑微区进行试验。试验设置3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与M... 详细信息

为探讨节水灌溉种植模式对水稻体内的水分分布特征和抗倒伏特性的影响,于2017年5—10月在黑龙江省庆安县采用测坑微区进行试验。试验设置3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与MH处理的叶、鞘、茎和冠部湿基含水率在全生育期均低于CK处理,但根部湿基含水率从分蘖末期开始均高于CK处理。乳熟期和黄熟期茎部不同节间湿基含水率(W)、节间长度(L)、株高均以DH处理最低、CK处理最高,而茎部单位长度节间质量(Uw)均以DH处理最大、CK处理最小。相比CK处理,DH处理显著提高了水稻茎部的抗折力(F)、折断弯矩(Bm)和弯曲应力(Bs),降低了弯曲力矩(Wp)、断面模数(Z)和倒伏指数(Li),这表明滴灌旱直播种植模式显著提高了水稻的抗倒伏能力。不同参数间的相关关系表明,L、W、Wp、Z与Li之间均表现为极显著正相关(P <0. 01),而Uw、F、Bm、Bs与Li呈显著负相关(P <0. 05),且水稻茎部湿基含水率与倒伏指数呈极显著正相关(P <0. 01),这说明利用茎部湿基含水率能够表征和预测水稻的倒伏指数。本研究可为解决东北黑土区水稻倒伏、用水效率低下等问题提供新的方法和途径。

关键词：旱直播水稻湿基含水率节间长度单位长度节间质量抗倒力学参数倒伏指数

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基于频域反射原理的土冻结过程介电常数影响因素研究

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科学技术与工程 2018年第2期18卷 320-324页

作者：徐爽郭颖单炜东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 东北林业大学寒区科学与工程研究院哈尔滨150040

为探究土冻结过程中介电常数(ε)随不同因素影响的变化规律,以哈尔滨市郊的黄土为研究对象,通过改变含水率、干密度、含盐量等因素,利用基于频域反射原理(FDR)的传感器,测量土壤冻结过程中的ε变化,分析各因素对土壤ε的影响。结果表明... 详细信息

为探究土冻结过程中介电常数(ε)随不同因素影响的变化规律,以哈尔滨市郊的黄土为研究对象,通过改变含水率、干密度、含盐量等因素,利用基于频域反射原理(FDR)的传感器,测量土壤冻结过程中的ε变化,分析各因素对土壤ε的影响。结果表明:温度对土壤ε的影响主要存在于土壤液态水相变阶段;常温范围内ε随温度的变化很小,可不考虑FDR传感器测量土壤体积含水率时引起的误差;随着含水率或干密度的增大,土壤ε均会相应增大,总体趋势符合Topp公式及传感器自带公式;含盐量的增加会引起ε急剧增大,此时直接利用传感器测量含水率会出现较大误差,需要额外进行校正。

关键词：冻土介电常数频域反射模型

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城市公交与农村客运同步换乘模型

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公路交通科技 2019年第2期36卷 144-150页

作者：胡宝雨赵琥孙祥龙王弟鑫刘宁东北林业大学交通学院黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090 东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 成都市规划设计研究院四川成都610081 哈尔滨电气国际工程有限责任公司黑龙江哈尔滨150000

随着城乡经济的发展,城乡之间的客运需求日益增加。为了提高城乡客运线路的运营效率,满足日益增长的城乡客运需求,同时有助于城乡客运一体化的发展,实现在有效换乘路径上城乡线路"无等待"换乘,对城市公交与农村客运线路之间... 详细信息

随着城乡经济的发展,城乡之间的客运需求日益增加。为了提高城乡客运线路的运营效率,满足日益增长的城乡客运需求,同时有助于城乡客运一体化的发展,实现在有效换乘路径上城乡线路"无等待"换乘,对城市公交与农村客运线路之间的换乘进行了研究。根据城市公交与农村客运换乘枢纽的功能和布局,以及城市规模形态,分别定义了有效换乘路径和有效换乘站点,分析了城市公交与农村客运的换乘形式,并将城乡公交换乘形式划分为城区边缘同步换乘和城区内部同步换乘2种同步换乘形式。考虑乘客出行对换乘路径的选择,以发车间隔和发车时间为约束条件,建立了双层优化模型,模型通过优化换乘线路上车辆到站时间来实现城市公交线路与农村客运线路间的同步换乘。其中,上层优化目标为乘客在换乘路径上的出行时间最短,下层优化目标为车辆在有效换乘站点相遇次数最多。为求解该双层优化模型,将该问题划分为不同模块,设计了对应的启发式算法对模型进行求解,得到了基于同步换乘的线路车辆发车时刻。最后,分别以城区边缘换乘和城区内部换乘为例进行案例分析,验证模型和算法过程。结果表明:所提出的模型和算法能够求解出城市公交线路和农村客运线路发车时刻的满意解,实现城乡客运线路间的同步换乘。

关键词：交通工程双层优化模型启发式算法城市公交同步换乘

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运用MEPDG建立季冻区水泥路面IRI预测修正模型

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哈尔滨工业大学学报 2018年第11期50卷 171-177页

作者：赵倩倩程培峰魏玉伟周兴业东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 黑龙江工程学院土木与建筑工程学院哈尔滨150050 交通运输部公路科学研究院北京100029

为解决季冻区水泥路面平整度预测问题,基于MEPDG构建了季冻区水泥路面国际平整度指数(IRI)预测修正模型.该模型充分考虑了交通状况、气候条件和道路各层材料的特性,在原有预测模型基础上对CRK、TFAULT、SPALL和SF 4个指标变化趋势进行... 详细信息

为解决季冻区水泥路面平整度预测问题,基于MEPDG构建了季冻区水泥路面国际平整度指数(IRI)预测修正模型.该模型充分考虑了交通状况、气候条件和道路各层材料的特性,在原有预测模型基础上对CRK、TFAULT、SPALL和SF 4个指标变化趋势进行分析并与IRI相关性进行了验证,利用SPSS分析软件提出适用于季冻区特点的水泥路面平整度指数预测修正模型,结合黑龙江省水泥路面调查数据进行验证.结果表明:气候、交通、材料参数均对构成预测国际平整度指数的4个指标CRK、TFAULT、SPALL和SF有显著影响;且4个指标和国际平整度指数线性拟合可靠度高;利用交通量、降水、降雨、潮湿天数、冻融循环次数,路面材料性能等参数可对季冻区水泥路面国际平整度指数进行预测.提出的预测修正模型预测的精确度高,具有良好的实用性和较高的预测性能.

关键词： MEPDG IRI 预测修正模型 SPSS 线性相关

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冻融过程中重塑土水盐迁移的试验研究

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科学技术与工程 2017年第30期17卷 285-290页

作者：徐爽郭颖单炜东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 东北林业大学寒区科学与工程研究院哈尔滨150040 东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040

为探究盐渍土地基冻融过程中的水盐迁移规律,以内蒙古东部典型盐渍土为研究对象,通过改变土样冷端温度,初始含水率,干密度和含盐量等因素,进行室内重塑土单向冻结、双向融化试验。结果表明:试样温度的改变存在滞后性;离冷端越近,温度变... 详细信息

为探究盐渍土地基冻融过程中的水盐迁移规律,以内蒙古东部典型盐渍土为研究对象,通过改变土样冷端温度,初始含水率,干密度和含盐量等因素,进行室内重塑土单向冻结、双向融化试验。结果表明:试样温度的改变存在滞后性;离冷端越近,温度变化越敏感;在冻结过程中,土样初始含水率、干密度或者含盐量的增大,将造成冻结锋面的移动速度减小。试件水分迁移量随着初始含水率的增大而增大;当初始含水率较低时,冷端温度的变化对水分迁移影响较小;只有当初始含水率足够大时,迁移量才随着冷端温度的降低而增大;土溶液冻结和电导率突变存在关联性;含盐量的增加,会抑制水分迁移。试件整体盐分迁移量随着冷端温度的降低而增大;只有当冷端温度足够低时,盐分迁移量才会随着初始含水率的增大而增大;增大干密度会减少盐分迁移;含盐量的增多,使盐分往试件暖端方向汇聚。

关键词：盐渍土冻融重塑土水盐迁移

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道路与桥梁结构破坏的等价机制及应用

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山西建筑 2018年第22期44卷 139-141页

作者：张海涛郭本祺付新新梁爽刘楠东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 辽宁省交通科学研究院有限责任公司辽宁沈阳110000

为了提高施工养护部门对道路养护管理的重视,改变施工养护部门"重桥轻路"的观念,通过对道路破坏评价体系和桥梁破坏评价体系的对比分析,用数学回归分析的方法建立了沥青路面结构强度指数和桥梁承载能力指数的等价关系。并通... 详细信息

为了提高施工养护部门对道路养护管理的重视,改变施工养护部门"重桥轻路"的观念,通过对道路破坏评价体系和桥梁破坏评价体系的对比分析,用数学回归分析的方法建立了沥青路面结构强度指数和桥梁承载能力指数的等价关系。并通过回归关系的应用与技术经济指标分析,建立了道路破坏与桥梁破坏的等价机制。结合具体项目对建立的基于技术指标的沥青路面结构强度破坏和桥梁承载能力破坏的等价机制进行了应用,取得了比较满意的效果,研究结果具有一定的理论与实用价值。

关键词：道路工程结构破坏等价机制数学回归分析方法

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