检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2018年第12期34卷 162-170页

作者：欧尔峰李双洋刘德仁兰州交通大学土木工程学院兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

冻土中的含水量和含冰量受温度直接影响,因此温度对季节性冻土的冻结层的力学性质有显著的影响。北方寒冷地区水渠的地震动力响应随季节变化会呈现出差异。该文运用冻土物理学、冻土力学、数值传热学、高等土力学及土动力学等基本理论,... 详细信息

冻土中的含水量和含冰量受温度直接影响,因此温度对季节性冻土的冻结层的力学性质有显著的影响。北方寒冷地区水渠的地震动力响应随季节变化会呈现出差异。该文运用冻土物理学、冻土力学、数值传热学、高等土力学及土动力学等基本理论,建立了北方寒冷地区水渠的水-热-动力耦合数学模型,并编制了相应的数值分析程序。最后,以北方寒冷地区某一监测输水渠道为例,对修建后第10年水渠在地震荷载作用下的2个典型时期的地震动力响应问题进行了数值分析。结果表明,当发生地震时,水渠加速度呈显著季节差异,渠底和渠顶加速度在温度环境最低时(1月15日)最大值分别为1.160、1.476 m/s^2,在温度环境最高时(7月15日)其最大值分别为1.360、1.785 m/s^2;水渠速度无显著差异,渠底和渠顶的水平速度在1月15日最大值分别是0.145和0.149 m/s,7月15日其最大值分别是0.146和0.150 m/s;在地震结束后,水渠发生残余位移并呈倾斜分布,渠堤出现较大的相对位移,7月15日水渠最大位移为5.6 cm。该研究成果可为北方寒冷地区同类型工程的设计与维护提供参考。

关键词：渠道冻土温度寒冷地区地震响应数值模型季节

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河西走廊荒漠绿洲过渡带沙丘不同生境沙拐枣种群扩张特征研究

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中国农学通报 2020年第6期36卷 42-47页

作者：刘宇娇王国华山西师范大学地理科学学院山西临汾041000 中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站/中国科学院内陆河流域生态水文重点实验室/中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000

本研究以河西走廊荒漠绿洲边缘关键天然固沙植物沙拐枣为研究对象,对流动沙丘、固定沙丘不同生境的沙拐枣种群扩张特征进行调查,旨在更全面地认识其种群扩张特征和对干旱高温环境的适应对策。结果表明:(1)沙丘不同生境,沙拐枣种群扩张... 详细信息

本研究以河西走廊荒漠绿洲边缘关键天然固沙植物沙拐枣为研究对象,对流动沙丘、固定沙丘不同生境的沙拐枣种群扩张特征进行调查,旨在更全面地认识其种群扩张特征和对干旱高温环境的适应对策。结果表明:(1)沙丘不同生境,沙拐枣种群扩张方式存在显著差异:在流动沙丘,丘间低地和过渡带以有性繁殖为主,无性繁殖为辅;迎风坡和背风坡以无性繁殖为主;而随着流动沙丘固定,种群以有性繁殖为主,无性繁殖数量和所占比重显著下降,并导致种群数量下降。(2)不同生境中沙拐枣种群密度与年龄均呈显著负相关,种群以幼龄苗为主,种群最大年龄出现在丘间低地,为36龄。(3)流动沙丘不同生境根状茎主要为2年生,多年生根状茎长度较短;而固定沙丘不同生境根状茎年龄结构较为均衡。

关键词：荒漠绿洲过渡带不同生境河西走廊沙拐枣繁殖特征

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基于InVEST模型的石羊河上游产水量驱动因素识别

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生态学杂志 2019年第12期38卷 3789-3799页

作者：赵亚茹周俊菊雷莉向鹃黄美华冯炜朱国锋魏伟王静爱西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 甘肃省水利厅石羊河流域管理局甘肃武威733000 北京师范大学地理科学学部北京100875 甘肃省土地利用与综合整治工程研究中心兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000

石羊河流域地处中国西北内陆,水资源匮乏,环境问题突出,是典型生态脆弱区,对其上游产水过程的研究将为区域生态系统服务可持续发展提供科学依据。基于InVEST模型,以1986、2000、2010和2015年土壤、气象及土地利用数据作为输入,对石羊河... 详细信息

石羊河流域地处中国西北内陆,水资源匮乏,环境问题突出,是典型生态脆弱区,对其上游产水过程的研究将为区域生态系统服务可持续发展提供科学依据。基于InVEST模型,以1986、2000、2010和2015年土壤、气象及土地利用数据作为输入,对石羊河上游近30年产水量进行评估,并应用情景模拟法探讨其对气候和土地利用变化的响应。结果表明:石羊河上游产水高值区集中在西部和西南部,八大水系中,西营河的产水深度(220.97mm)最大且产水能力(46.05%)最强;各土地利用类型中产水能力最强的是未利用地(55.49%),其次分别为草地(34.52%)、耕地(33.27%)和林地(31.59%)。1986-2015年石羊河上游产水量呈现先增后减再缓升的变化特征,八大水系变化特征差异显著。气候变化是影响产水量变化的主要因素,降水对其影响最为明显;土地利用变化主要通过改变下垫面状况影响实际蒸发量,从而影响产水量。

关键词：产水量 InVEST模型气候变化土地利用变化石羊河上游

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北疆白砂岩与泥岩的土水特征曲线及渗透曲线实验研究

北疆白砂岩与泥岩的土水特征曲线及渗透曲线实验研究

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第29届土工测试学术研讨会

作者：谭志翔王正中葛建锐江浩源刘铨鸿孟晓栋西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌 712100 西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌 712100 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州 730000

中国北疆地区大型渠道基土多为白砂岩和泥岩，其水力特性决定着渠道结构病害的形成与发育。为此以新疆阿勒泰北屯灌区的白砂岩、泥岩为研究对象，测试其物理力学和抗渗各项指标;根据非饱和土理论，采用滤纸法得到其土水特征曲线，并基于... 详细信息

中国北疆地区大型渠道基土多为白砂岩和泥岩，其水力特性决定着渠道结构病害的形成与发育。为此以新疆阿勒泰北屯灌区的白砂岩、泥岩为研究对象，测试其物理力学和抗渗各项指标;根据非饱和土理论，采用滤纸法得到其土水特征曲线，并基于Gardner模型、Van Genuchten模型和Fredlund&Xing模型对土水特征曲线进行参数拟合并分析其持水特性;结合其土水特征曲线进一步采用Childs&Collis-Geroge模型研究了其非饱和渗透曲线。试验结果表明：白砂岩、泥岩具有膨胀性且为低渗透性土体。白砂岩抗剪强度高、压缩性低。白砂岩、泥岩土水特征曲线拟合效果最好的分别是GA模型、VG模型，泥岩较白砂岩的持水性能更好。相对渗透系数随基质吸力增加而急剧降低，一定基质吸力范围内两者在双对数坐标系中呈直线型曲线。

关键词：白砂岩与泥岩土水特征曲线滤纸法基质吸力渗透系数

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2010-2015年中国土地利用变化的时空格局与新特征

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地理学报 2018年第5期73卷 789-802页

作者：刘纪远宁佳匡文慧徐新良张树文颜长珍李仁东吴世新胡云锋杜国明迟文峰潘涛宁静中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000 中国科学院武汉测量与地球物理研究所武汉430077 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 东北农业大学哈尔滨150030

土地利用/覆被变化是人类活动对地球表层及全球变化影响研究的重要内容。本文基于Landsat 8 OLI、GF-2等遥感图像和人机交互解译方法,获取的土地利用数据实现了中国2010-2015年土地利用变化遥感动态监测。应用土地利用动态度、年变化率... 详细信息

土地利用/覆被变化是人类活动对地球表层及全球变化影响研究的重要内容。本文基于Landsat 8 OLI、GF-2等遥感图像和人机交互解译方法,获取的土地利用数据实现了中国2010-2015年土地利用变化遥感动态监测。应用土地利用动态度、年变化率等指标,从全国和分区角度揭示了2010-2015年中国土地利用变化的时空特征。结果表明:2010-2015年中国建设用地面积共增加24.6×10^(3)km^(2),耕地面积共减少4.9×10^(3)km^(2),林草用地面积共减少16.4×10^(3)km^(2)。2010-2015年与2000-2010年相比,中国土地利用变化的区域空间格局基本一致,但分区变化呈现新的特征。东部建设用地持续扩张和耕地面积减少,变化速率有所下降;中部建设用地扩张和耕地面积减少速度增加;西部建设用地扩张明显加速,耕地面积增速进一步加快,林草面积减少速率增加;东北地区建设用地扩展持续缓慢,耕地面积稳中有升,水旱田转换突出,林草面积略有下降。从"十二五"期间国家实施的主体功能区布局来看,东部地区的土地利用变化特征与优化和重点开发区的国土空间格局管控要求基本吻合;中部和西部地区则面临对重点生态功能区和农产品主产区相关土地利用类型实现有效保护的严峻挑战,必须进一步加大对国土空间开发格局的有效管控。

关键词：土地利用变化时空特征卫星遥感主体功能区中国

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柴达木盆地中的砂楔及其意义

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第四纪研究 2018年第1期38卷 86-96页

作者：吴吉春盛煜赵林王生廷中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青藏高原冰冻圈观测研究站甘肃兰州730000

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态，但形成过程不同，在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时，确定其类型是正确解读其环境意义的... 详细信息

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态，但形成过程不同，在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时，确定其类型是正确解读其环境意义的前提。本文讨论了柴达木盆地发现的楔形构造，通过楔形围岩和充填物中的一些微结构判断其属于原生砂楔，进而探讨了这些砂楔代表的环境意义和多年冻土发育状况。柴达木盆地中的砂楔主要形成在末次冰消期的Heinrich1（H1）和YoungerDrays两次降温事件期间。这表明，末次冰消期，柴达木盆地地表几乎全部被风沙覆盖，处于极端干旱的沙漠环境，年平均气温较现在降低6℃左右，多年冻土下界较现在下降了约1000m。然而，多年冻土并没有占据整个盆地，在盆地中部和南部保留着大片融区，据此推测，即使末次冰期时期，柴达木盆地仍然保留一定面积的融区。末次冰期以来，青藏高原主体和祁连山两大现代多年冻土区并没有通过柴达木盆地连成一片。

关键词：柴达木盆地砂楔末次冰期古环境古多年冻土

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改进IPAT等式的可持续性评价应用——以张掖市为例

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冰川冻土 2018年第5期40卷 1056-1064页

作者：王肖波徐中民中国科学院寒区旱区环境与工程研究所所级公共技术服务中心甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所内陆河流域生态水文重点实验室甘肃兰州730000

综合的可持续评价是对地区经济发展的准确衡量,也是科学指导地区可持续发展的重要凭借。构建了一个基于IPAT等式改进的恒等式评价模型——IPADSEFíá等式,以水资源在农业种植业方面的利用现状作为环境影响因素,综合考虑人口规... 详细信息

综合的可持续评价是对地区经济发展的准确衡量,也是科学指导地区可持续发展的重要凭借。构建了一个基于IPAT等式改进的恒等式评价模型——IPADSEFíá等式,以水资源在农业种植业方面的利用现状作为环境影响因素,综合考虑人口规模、经济增长、农业依赖度、农业产业结构、生产效益和先进农业技术应用等人文因素,结合1990-2014年的地区发展历程,对张掖的发展进程进行了分解和归因,并对发展的可持续性进行评价,得出张掖当前的发展模式对自然环境存在较强的压迫,尤其在水资源利用方面不是可持续的。而进行合理的产业结构调整、发展高附加值农业产业、继续加大应用先进农业技术可以缓解目前的水资源压力,让张掖的发展更具可持续性。

关键词：可持续性评价改进IPAT等式水资源张掖可持续发展

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土中未冻含水量与温度关系研究

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铁道学报 2018年第1期40卷 123-129页

作者：万旭升赖远明张明义裴万胜西南石油大学土木工程与建筑学院四川成都610500 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

针对水溶液物理化学特性,利用热力学原理,建立了冰水化学势能平衡方程。基于理想成冰模型,依据土体孔隙分布特征,推导了不同孔径中水分冻结公式。在此过程中引入有效应力原理,建立了负温下未冻含水量与温度的关系。据此,提出计算不同温... 详细信息

针对水溶液物理化学特性,利用热力学原理,建立了冰水化学势能平衡方程。基于理想成冰模型,依据土体孔隙分布特征,推导了不同孔径中水分冻结公式。在此过程中引入有效应力原理,建立了负温下未冻含水量与温度的关系。据此,提出计算不同温度下水分冻结的通用公式,并通过试验验证,证明了此公式的合理性与准确性。研究表明:未冻含水量与冻结温度之间呈现指数函数递减;外荷载的增大、含盐量的增加均会导致未冻含水量与温度曲线向坐标右侧移动,而土孔隙变小引起未冻含水量曲线逆时针旋转;孔隙中冰晶会延缓水分冻结趋势,该作用随着孔径的减小而愈发明显。

关键词：未冻含水量冻结温度化学势冰液接触面自由能孔径分布

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两万年来的中国多年冻土形成演化

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中国科学：地球科学 2019年第8期49卷 1197-1212页

作者：金会军金晓颖何瑞霞罗栋梁常晓丽王绍令 Sergey S MARCHENKO 杨思忠易朝路李世杰 Stuart A HARRIS 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 湖南科技大学建筑与城乡规划学院湘潭411201 Permafrost Laboratory Geophysical Institute University of Alaska Fairbanks Fairbanks 99775 USA GFZ German Research Centre for Geosciences Telegrafenberg Potsdam D-14473 Germany 中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100010 中国科学院地球化学研究所贵阳550081 Department of Geography University of Calgary Calgary Alberta T2N 1N4 Canada

利用大量的古多年冻土遗迹和古冰缘现象,并佐以古冰川、孢粉及动物化石等资料,重建了20ka以来中国多年冻土演化进程.结果表明,在末次冰期最盛期(LGM,或末次多年冻土最大期LPMax),中国多年冻土面积达到了5.3×10^6~5.4×10^6km^2... 详细信息

利用大量的古多年冻土遗迹和古冰缘现象,并佐以古冰川、孢粉及动物化石等资料,重建了20ka以来中国多年冻土演化进程.结果表明,在末次冰期最盛期(LGM,或末次多年冻土最大期LPMax),中国多年冻土面积达到了5.3×10^6~5.4×10^6km^2(现今中国多年冻土面积的3倍多),而全新世大暖期(HMP,或末次多年冻土最小期LPMin),中国多年冻土面积曾缩减至0.80×10^6~0.85×10^6km^2(约为现今中国多年冻土面积的50%).按照古冻土遗迹的年代及分布等特征,在确定LGM和HMP两个主要时段的冻土格局基础上,将20ka以来中国多年冻土演化进程划分为7个阶段:晚更新世LGM(20000~10800aBP)多年冻土强烈扩展,达到LPMax;早全新世气候剧变期(10800至8500~7000aBP)多年冻土较稳定但相对缩减阶段;中全新世HMP(8500~7000至4000~3000aBP)多年冻土强烈退化阶段,多年冻土缩减到LPMin;晚全新世新冰期(4000~3000至1000aBP)冻土扩展阶段;晚全新世中世纪暖期(1000~500aBP)多年冻土相对退化阶段;晚全新世小冰期(LIA, 500~100aBP)冻土相对扩展阶段,以及近代升温期(近百年来)多年冻土持续退化阶段.本文重建了各时段内古气候、古地理环境以及多年冻土分布范围和其他特征.

关键词：冻土演化冷生楔形构造末次冰期最盛期(LGM) 全新世大暖期(HMP) 中国

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考虑冻土双向冻胀与衬砌板冻缩的大型渠道冻胀力学模型

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农业工程学报 2018年第8期34卷 100-108页

作者：肖旻王正中刘铨鸿王羿葛建锐王兴威西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心杨凌712100 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

由于大型渠道断面大、渠坡长,渠基冻土沿坡长方向的切向冻胀及衬砌板的冻缩变形不可忽略,该文把大型渠道衬砌板的冻胀破坏视为两者共同作用的结果,结合冻土的Winkler弹性地基假设,并考虑冻土冻胀变形的双向冻胀差异,提出一种开放系统梯... 详细信息

由于大型渠道断面大、渠坡长,渠基冻土沿坡长方向的切向冻胀及衬砌板的冻缩变形不可忽略,该文把大型渠道衬砌板的冻胀破坏视为两者共同作用的结果,结合冻土的Winkler弹性地基假设,并考虑冻土冻胀变形的双向冻胀差异,提出一种开放系统梯形渠道衬砌板法向和切向冻胀力的计算方法及内力计算公式。基于弹性地基理论推导了衬砌板的冻缩应力表达式,并由迭加原理提出大型混凝土梯形渠道衬砌板的抗裂验算方法。以甘肃靖会灌区某梯形渠道为原型,分析了衬砌板各截面内力和冻缩应力的分布规律,进而确定了各截面最大拉应力的分布规律及危险截面位置。对综合考虑冻土双向冻胀和衬砌板冻缩及仅考虑法向冻胀的2种情形进行对比分析表明,基于前者的衬砌板最大拉应力为2.134 MPa,而基于后者计算的相应值仅为1.494 MPa,与前者相比偏小、偏不安全。因此,在大型渠道的抗冻胀设计中建议综合考虑冻土双向冻胀和衬砌板冻缩变形的影响。

关键词：渠道应力模型冻土工程双向冻胀冻缩应力衬砌渠道力学模型

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