检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2017年第6期38卷 1675-1681页

作者：杜海民马巍张淑娟周志伟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

基于一系列同一温度、同一应变率、不同含水率和围压条件下的高含冰冻结粉质砂土的三轴循环加、卸载试验,开展了高含冰量冻结粉质砂土的能量耗散与剪切模量特性研究。试验结果表明:随着含水率的增加,冻土的塑性先增加,然后减小,并且30.6... 详细信息

基于一系列同一温度、同一应变率、不同含水率和围压条件下的高含冰冻结粉质砂土的三轴循环加、卸载试验,开展了高含冰量冻结粉质砂土的能量耗散与剪切模量特性研究。试验结果表明:随着含水率的增加,冻土的塑性先增加,然后减小,并且30.6%的含水率可以作为一个塑性破坏点;随着剪应变的增加,偏应力的变化主导着能量耗散的变化,并且在试样变形过程中克服冰颗粒之间的作用所耗散的能量值很小;随着剪应变的增加,冻土的剪切模量一直减小,且小含水率条件下减小的速率会有一个明显的转折点,并且含水率对剪切模量的影响可分为3类。该研究结果可为高含冰冻土区工程设计中参数的选择提供重要的依据。

关键词：三轴循环加卸载高含冰量冻结砂土围压含水率能量耗散剪切模量

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冻土导热系数研究现状及进展

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冰川冻土 2018年第1期40卷 116-126页

作者：何瑞霞金会军赵淑萍邓友生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7300002 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 南京师范大学地理科学学院虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023

冻土导热系数是影响冻土温度及热通量变化的一个重要参数,也是研究陆地表层水热盐耦合运移的基本物理参数。根据国内外研究现状,列举了导热系数的测试方法(稳态法和瞬态法),总结并讨论了冻土导热系数的影响因素及其变化规律,并对目前已... 详细信息

冻土导热系数是影响冻土温度及热通量变化的一个重要参数,也是研究陆地表层水热盐耦合运移的基本物理参数。根据国内外研究现状,列举了导热系数的测试方法(稳态法和瞬态法),总结并讨论了冻土导热系数的影响因素及其变化规律,并对目前已有的导热系数计算模型进行了比较分析。现有研究认为:土壤质地、温度和含水(冰)量、孔隙度、土壤有机质等是影响冻土导热系数的主要因素,因此,冻土土导热系数随这些影响因素的变化规律方面的研究工作非常多;而关于未冻水含量、土骨架组成及冻土结构等对冻土导热系数影响的相关研究较为缺乏。通过比较分析国内外土壤热导率计算的相关模型,认为适用于常温下导热系数的模型发展趋于成熟;而现存的适用于冻土区的导热系数计算模型多以一种或几种土壤条件为前提,或者多考虑局地因素影响,模型的适用性具有局限性。考虑到多年冻土区土壤受冻融循环影响较大,以及多年冻土内部水热传输过程的复杂性,多年冻土区导热系数的计算模型仍需进一步深入研究。

关键词：冻土导热系数测试方法影响因素计算模型研究进展

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饱和粉土冻胀过程试验研究及数值模拟

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岩石力学与工程学报 2017年第2期36卷 485-495页

作者：周家作韦昌富李东庆魏厚振裴万胜中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室湖北武汉430071 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

为了研究温度梯度、冻结速率、土样高度和竖向压力对冻胀的综合影响,在不同试验条件下对饱和粉土进行了一系列一维土柱冻胀试验,试验中测量土样温度、竖向压力、冻胀量和补水量。试验结果表明:在温度场处于准稳态时,冻胀速率与温度梯度... 详细信息

为了研究温度梯度、冻结速率、土样高度和竖向压力对冻胀的综合影响,在不同试验条件下对饱和粉土进行了一系列一维土柱冻胀试验,试验中测量土样温度、竖向压力、冻胀量和补水量。试验结果表明:在温度场处于准稳态时,冻胀速率与温度梯度成正比例增长关系,冻胀速率随着竖向压力增大而线性减小;定义比冻结速率为冻结速率与土样高度之比,当温度场处于瞬态时,冻胀速率随比冻结速率成幂函数增长,增长率随着比冻结速率增大而减小。提出了综合考虑温度梯度、冻结速率、竖向压力和土样高度的冻胀计算公式,在此基础上推导了考虑水分迁移的冻土热扩散方程,提出了模拟冻胀和温度变化的数值模拟方法,通过一个数值算例计算了冻结过程中的温度和冻胀量变化,并与实测结果对比验证了该方法的可靠性。

关键词：土力学饱和粉土冻胀速率温度梯度竖向压力比冻结速率

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化学分析中雪冰样品采集和预处理应注意的问题

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冰川冻土 2017年第5期39卷 1075-1083页

作者：王晓香效存德高新生郭治龙崔晓庆赵雪茹王肖波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甘肃兰州730000

雪冰是重建过去时段甚至几十万年尺度气候环境状况的重要载体,其环境记录成为反演气候环境变化的重要依据。雪冰化学分析是实现这一目标的重要手段,其中雪冰样品的采集、运输及冰芯样品的提取和分割等过程是研究冰雪环境记录的关键环节... 详细信息

雪冰是重建过去时段甚至几十万年尺度气候环境状况的重要载体,其环境记录成为反演气候环境变化的重要依据。雪冰化学分析是实现这一目标的重要手段,其中雪冰样品的采集、运输及冰芯样品的提取和分割等过程是研究冰雪环境记录的关键环节。鉴于此,就上述过程的注意事项做了详细的阐述,并针对目前常规冰融系统中存在ICP-SMS样品颗粒溶解不完全、微量元素不精确等问题,引入了连续融解离散采样(CMDS)方法。

关键词：冰雪样品化学分析预处理

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青藏高原季风对我国西北干旱区气候的影响

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气候与环境研究 2018年第3期23卷 311-320页

作者：荀学义胡泽勇崔桂凤张和平胡英华杨保成中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000 内蒙古大学生态与环境学院呼和浩特010021 内蒙古自治区气象台呼和浩特010051 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 内蒙古呼和浩特市第十八中学呼和浩特010022 呼伦贝尔市气象局内蒙古自治区呼伦贝尔021008

基于ERA-Interim逐月再分析资料及同期高原和我国西北干旱区观测站温度与降水资料,分析高原季风与西北干旱区气候的关系,对比高原典型强弱季风年平均大尺度环流和水汽输送条件的差异,探讨高原强弱季风年西北干旱区气候差异形成的原因。... 详细信息

基于ERA-Interim逐月再分析资料及同期高原和我国西北干旱区观测站温度与降水资料,分析高原季风与西北干旱区气候的关系,对比高原典型强弱季风年平均大尺度环流和水汽输送条件的差异,探讨高原强弱季风年西北干旱区气候差异形成的原因。研究结果表明:高原季风与我国西北干旱区气候相关关系显著;高原强弱季风年对应的大尺度环流和垂直环流系统存在明显差异;水汽条件和抬升条件好坏与降水量多寡配合得较好,即强高原季风年,高原北部边缘水汽条件和抬升条件更有利于降水,而弱高原季风年,高原北部边缘水汽条件和抬升条件偏差,对应降水量较常年同期偏少。

关键词：高原季风西北干旱区环流系统水汽输送

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考虑冻土与结构相互作用的梯形渠道冻胀破坏弹性地基梁模型

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水利学报 2017年第10期48卷 1229-1239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

假定渠基冻土为服从Winkler假设的弹性地基,提出一种针对开放系统混凝土梯形渠道的衬砌冻胀力分布计算方法。基于弹性地基梁理论引入与冻胀变形成比例的附加项来反映衬砌冻胀变形引起的冻胀力释放和削减,导出考虑冻土与衬砌结构耦合作... 详细信息

假定渠基冻土为服从Winkler假设的弹性地基,提出一种针对开放系统混凝土梯形渠道的衬砌冻胀力分布计算方法。基于弹性地基梁理论引入与冻胀变形成比例的附加项来反映衬砌冻胀变形引起的冻胀力释放和削减,导出考虑冻土与衬砌结构耦合作用的冻土地基梁挠曲线微分方程。基于此,对现浇混凝土梯形渠道底板和坡板分别建立冻胀模型,并结合边界条件对方程求解获得渠道底板和坡板挠度和内力的解析表达式,进而建立了基于衬砌冻胀位移计算的渠道衬砌冻胀破坏判断准则。以新疆塔里木灌区某梯形渠道为原型,对衬砌各点冻胀位移进行了计算,并与材料力学方法的计算结果及原型观测值进行了对比分析。结果表明,本文方法由于考虑了衬砌冻胀变形引起的冻胀力释放和削减,冻胀位移计算结果均较材料力学方法小,且与观测值更加符合。研究结果可为现浇混凝土梯形渠道的抗冻胀设计提供参考和理论依据。

关键词：冻土工程灌溉渠道冻胀弹性地基梁挠曲线微分方程

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砂龄对砂田土壤微生物区系及理化性状的影响

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干旱地区农业研究 2017年第4期35卷 185-192页

作者：逄蕾路建龙周茅先肖洪浪樊志龙柴守玺甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730070 甘肃农业大学甘肃兰州730000 兰州财经大学甘肃兰州730101

以不同砂龄(砂田覆盖年限分别为1、6、12、19 a和25 a)的砂田为研究对象,对砂田土壤混合层、根系密集层、淋溶层和钙积层的土壤微生物区系及影响土壤微生物的因素进行研究。结果表明:(1)砂田土壤微生物组成中,以细菌为主,放线菌次之,真... 详细信息

以不同砂龄(砂田覆盖年限分别为1、6、12、19 a和25 a)的砂田为研究对象,对砂田土壤混合层、根系密集层、淋溶层和钙积层的土壤微生物区系及影响土壤微生物的因素进行研究。结果表明:(1)砂田土壤微生物组成中,以细菌为主,放线菌次之,真菌最少;随土壤剖面深度的增加,土壤微生物总数迅速减少,这主要是由于细菌数量迅速减少所致;受根系分布的影响,根系密集层的微生物数量高于只有少量根系分布的混合层。(2)细菌和放线菌的数量在作物生长期高于作物非生长期,而真菌的数量则相反。(3)细菌和真菌在砂龄约为6~12 a的砂田中最多,随砂田覆盖时间的增加,砂田逐渐老化,数量逐渐减少;而放线菌的数量反之,在砂龄约为6~12 a的砂田中最少,随砂田覆盖时间的增加而增加。(4)砂田土壤微生物数量与土壤水分含量、pH值和覆盖时间有很好的相关性,土壤养分中的全C含量是限制砂田土壤微生物数量的重要因子。

关键词：干旱半干旱地区砂田不同覆盖年限土壤微生物环境因子

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额尔齐斯河源区融雪期积雪与河流的水化学特征

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环境科学 2016年第4期37卷 1345-1352页

作者：韦虹吴锦奎沈永平张伟刘世伟周嘉欣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 中国科学院大学北京100049

在2014年3~4月期间,在连续收集了融雪期额尔齐斯河正源-卡依尔特斯河河水和冰雪融水水样的基础上,综合运用描述性统计、Gibbs分析图和Piper三线图等方法,对卡依尔特斯河融雪期径流中水化学特征其控制因素等进行了分析.研究区不同水体在... 详细信息

在2014年3~4月期间,在连续收集了融雪期额尔齐斯河正源-卡依尔特斯河河水和冰雪融水水样的基础上,综合运用描述性统计、Gibbs分析图和Piper三线图等方法,对卡依尔特斯河融雪期径流中水化学特征其控制因素等进行了分析.研究区不同水体在融雪期内,主离子组成以及水化学类型差异显著.河水中总溶解固体(TDS)含量变化范围为24.9~50.3mg·L-1;河水中的优势阳离子为Ca^(2+)和Na^+,分别占阳离子总量的61%和17%,河水中优势阴离子为HCO_3^-,占阴离子总量的95%.河水的水化学类型为HCO_3^--Ca^(2+).地表水样品的水化学组成落在Gibbs分布模型的中部偏左下部分,表明研究区的水化学离子组成受到岩石风化作用和大气降水作用的共同影响,且岩石风化作用占主导.

关键词：主离子水化学特征 Gibbs模型额尔齐斯河融雪期

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青藏粉质黏土单向冻结冷生构造发育及冻胀发展过程试验研究

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岩土力学 2016年第5期37卷 1333-1342页

作者：王永涛王大雁马巍穆彦虎关辉顾同欣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 中国科学院大学北京100049

通过对青藏饱和粉质黏土进行开放条件下的单向冻结试验,并结合土样冻结过程的图像数据,分析土样在单向冻结过程中冷生构造的发育和冻胀变形的发展规律,得到以下结论:试样冻结稳定所需时间为26 h左右,基本不受顶板温度变化的影响,但土样... 详细信息

通过对青藏饱和粉质黏土进行开放条件下的单向冻结试验,并结合土样冻结过程的图像数据,分析土样在单向冻结过程中冷生构造的发育和冻胀变形的发展规律,得到以下结论:试样冻结稳定所需时间为26 h左右,基本不受顶板温度变化的影响,但土样冻结后形成不同冷生构造带的位置及薄厚与土样顶板温度(顶底板温度梯度)密切相关,顶板温度越低,微薄层状和薄层状构造带的厚度越大,最暖端厚层冰透镜体以及未冻土部分整体状构造带的厚度越小。研究结果还表明,土样的冻胀变形经历了快速冻胀、稳定冻胀和线性冻胀3个阶段,其中线性冻胀阶段是冻胀发展最快的阶段,也是冰透镜体生长最快的阶段。研究成果揭示了土样单向冻结过程中冷生构造发育和冻胀发展的动态过程,为冻胀机制的认识以及冻胀模型的建立与验证提供了试验基础。

关键词：单向冻结数字图像采集技术冷生构造冻胀变形水分迁移

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冻融循环作用下黄土的孔隙特征试验

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吉林大学学报（地球科学版） 2017年第3期47卷 839-847页

作者：张泽周泓秦琦邴慧武俊杰周攀峰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 上海建科工程咨询有限公司上海200032 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000 上海浦桥工程建设管理有限公司上海200032 核工业广州工程勘察院广州510800

为得到冻融循环后黄土孔隙分布的变化规律,以重塑黄土为研究对象,采用压汞法对历经不同冻融循环次数后黄土的孔隙特征进行研究。试验结果表明:冻融作用使土样内部颗粒发生重新排列连结,孔隙结构发生改变,孔隙分布逐步向小孔隙数量减少... 详细信息

为得到冻融循环后黄土孔隙分布的变化规律,以重塑黄土为研究对象,采用压汞法对历经不同冻融循环次数后黄土的孔隙特征进行研究。试验结果表明:冻融作用使土样内部颗粒发生重新排列连结,孔隙结构发生改变,孔隙分布逐步向小孔隙数量减少、大孔隙数量增多方向推进;冻融前10次过程中,孔隙分布变化不稳定,但随着冻融循环次数增加,趋势逐渐明朗,表现为0.010.10μm范围内的超微孔隙数量减少,而5.0010.00μm范围内的细微孔隙数量增多;孔隙率也随冻融次数增加先增大,在冻融第8次时达到最大,其后减小,50次后逐渐趋于稳定。根据试验结果,结合孔隙分形进行分析,认为孔隙结构在冻融循环作用下,不均匀性及复杂程度降低。

关键词：黄土冻融循环压汞法孔隙分布孔隙分形

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