冻融侵蚀及其形式探讨

冻融侵蚀在我国分布较广 ,面积较大 ,危害也较为严重。全国有冻融侵蚀面积 1 2 6 98万km2 ,占全国总面积的 1 3 36 %。当前国内外对冻融侵蚀方面研究很少 ,针对这种情况 ,对冻融侵蚀的概念和形式特点进行了探讨 ,将冻融侵蚀分为融雪径流侵蚀、沟壑冻融侵蚀、寒冻石流、冻融风蚀、冻融泥流和冰川侵蚀 6种形式 ,并对各种侵蚀形式的侵蚀过程和特点进行了分析     

气候变化对降雨侵蚀力的影响研究综述

以全球变暖为主要特征的全球气候变化导致降雨侵蚀力改变,从而影响区域土壤流失过程。因此,研究气候变化对降雨侵蚀力的影响,对适应和预防全球气候变化、争取环境外交主动权、制定农业发展战略具有积极作用。对相关研究成果进行了总结:国外相关研究由侧重单一的降雨量变化对降雨侵蚀力的影响,发展为气候变暖和土地利用类型的变化对土壤侵蚀环境的综合影响;国内相关研究起步较晚,侧重于不同区域降雨侵蚀力的计算,在长江流域,气候变化对降雨侵蚀力影响的相关研究较少。加强相关研究,既可为长江流域降雨侵蚀力的研究提供理论依据,又可为长江流域降雨侵蚀的防治和气候变化下水保措施的制定提供技术支撑。     

细沟侵蚀观测法在水土流失调查中的应用

以钦州至防城港高速铁路项目水土流失调查为例,介绍细沟侵蚀观测法在土壤侵蚀模数确定中的应用,为水土保持方案编制如何获取土壤侵蚀模数提供一种简单有效的方法     

北引渠道冻融侵蚀因素分析

冻融侵蚀发生在一定的气候、土壤、地形和水文地质环境之中。文章分析了北部引嫩渠道受冻融侵蚀的诸多因素。     

水力侵蚀地区土壤侵蚀与水土流失解析及启示

水土资源是重要的地质资源,是人类生产、生活最基本的自然资源。人类对地质资源利用的同时,也造成对水土资源的直接破坏,其中水土流失为最常见的地质灾害,是我国的头号环境问题。 一、土壤侵蚀解析 (一)土壤侵蚀 土壤、母质及浅层基岩在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被分散、剥离、搬运和沉积     

吉林省侵蚀沟成因分析

侵蚀沟是水土流失发生发展过程中出现的主要侵蚀形式,侵蚀沟的发生和发展,不断加剧水土流失,使土地贫瘠,生态环境日益恶化,森林草原生态环境质量问题日趋严重。吉林省位于世界三大黑土区之一的我国东北黑土区中部,是我国水土流失比较严重的省份之一,截至2011年底,现有长度100m以上的大中型侵蚀沟62 978条。这些侵蚀沟,每年都对吉林省的水土资源、生态环境造成很大的破坏。本文根据2011年全国第一次水土保持情况普查中的吉林省侵蚀沟普查成果,对吉林省侵蚀沟的成因进行分析研究,为今后大规模、高标准地防治侵蚀沟发生发展提供参考和依据。     

水土流失灾害的减灾对策简析

水土流失灾害是多方面的,不仅包括渐发性灾害,如毁坏土地资源、带来严重泥沙淤积、恶化生态环境等,还包括突发性灾害,如引起洪涝灾害、引起滑坡、崩塌、泥石流等。许多自然灾害的发生和加剧,与水土流失灾害都有着直接或间接的关系。     

浅谈侵蚀沟的治理

水蚀是分布最广泛的侵蚀类型，而沟蚀则是水蚀极度发展的表现形式。在侵蚀沟的治理工作中，工程措施是不可缺少的部分，同时也要结合植物措施和耕作措施，并与小流域经济统一起来。     

福建仙游正邦集团现代产业链项目水土流失预测分析

根据福建仙游正邦集团现代产业链项目建设特点,结合当地水土流失现状,采用扰动前后侵蚀模数水土流失预测方法,对项目可能造成的水土流失进行预测分析和评价,可为制定水土流失防治措施提供依据.     

砒砂岩区典型小流域复合侵蚀动力特征分析

以鄂尔多斯高原砒砂岩区水力、风力、冻融交错侵蚀作用为研究对象,选择准格尔旗二老虎沟小流域作为研究流域,对侵蚀环境参数进行定位观测,统计分析水力、风力、冻融作用的年内变化过程。采用数据标准化后的层次分析法,揭示水力-风力-冻融交错作用过程,辨识高侵蚀风险发生的时阈及动力交错模式。研究表明:砒砂岩区复合侵蚀作用可分为风冻交错、风水交错和风水冻交错三个典型动力组合模式,风水交错侵蚀是该地区的主要侵蚀模式;砒砂岩区年内存在三个高侵蚀风险期,即风-冻融交错侵蚀期(2月上旬至3月中下旬),风-水交错侵蚀期(6月中上旬至8月中下旬),水-风-冻融交错侵蚀期(10月中旬至11月中下旬)。     

冻融环境下不同预制裂缝混凝土断裂性能研究

对不同相对切口深度的预裂缝混凝土试件进行冻融循环试验,循环次数分别为0、25、50、75、100次。对冻融循环后的试件进行三点弯曲试验,观察试件的表观变化,并利用扫描电子显微镜和立体显微镜观察试件裂缝的情况。分别从宏观力学性能、损伤劣化规律、细微观结构等方面对冻融环境下混凝土断裂力学性能进行研究,并根据混凝土的损伤理论,定义了混凝土基于微缺陷及动弹性模量的损伤变量。结果表明:混凝土冻融循环损伤是初始缺陷发展、劣化并累积的过程;混凝土断裂韧度与初始裂缝相对深度无关,与抗弯强度具有良好的线性相关性。     

冻融循环对植被混凝土养分及其固持能力的影响

由于植被混凝土基材在高寒地区应用效果较差且研究成果不多,为此开展了冻融循环试验,研究了植被混凝土基材三大类营养元素含量变化对冻融循环频次的响应,并对冻融循环后的基材进行淋溶试验,探究了冻融循环对基材养分固持能力的影响。利用Matlab软件对4种速效养分的淋失率进行主成分分析,对冻融循环后的基材养分淋失情况进行综合性评价。结果表明:冻融循环对植被混凝土基材养分含量及流失情况影响较大;随着冻融循环次数的增加,基材全氮含量先上升后下降,氨态氮、有效磷、有效钾含量逐渐上升,硝态氮含量逐渐下降;冻融循环作用提高了3种营养元素的淋出率,增加了基材养分淋溶流失的风险,降低了基材对速效养分的固持能力,这与主成分分析的结果相同。     

冻融循环后混凝土双轴压的试验研究

利用大型混凝土静、动三轴试验系统，对经过0、25、50、75次冻融循环的混凝土，进行了5种比例加载路径的双轴压试验，测得了混凝土的强度及两个加载方向的应变，并根据试验结果，系统地探讨了冻融循环后，混凝土在不同比例加载下的双轴受压强度和变形特性。在此基础上，建立了冻融循环后混凝土双轴压的破坏准则，为北方寒冷地区的水坝、混凝土路面等的设计、分析提供了试验及理论依据。     

不同冻融方式下混凝土双K断裂韧度对比试验

为了研究不同冻融方式对混凝土双K断裂韧度带来的不同影响,设计了5组共计15个试件,分别经历干燥、水浸泡、水冻融、盐浸泡、盐冻融作用20 d后进行三点弯曲梁试验。测定了试件断裂过程中的荷载、张口位移、裂缝尖端应变等参数的特征值和全过程曲线,基于双K断裂理论分别计算了各组环境下混凝土的有效裂缝长度、起裂荷载、失稳荷载等断裂参数。结果表明:不同冻融方式对混凝土造成的影响具有一定的相似性,水冻融与盐冻融均会对混凝土的弹性模量造成损失,使其断裂力学性能下降,但会提高混凝土韧性。在损伤程度和损伤后混凝土受力表现上不同冻融方式有显著区别。水冻融后混凝土受荷时更易开裂,但水冻融环境对混凝土抵抗裂缝发展能力的影响不明显。盐冻融后混凝土抵抗裂缝发生以及发展的能力同时降低,但混凝土受力时裂缝的发生会相对推迟。     

冻融循环后普通混凝土变形特性的试验研究

对经过0、25、50、75 次冻融循环作用后的普通混凝土在双轴压荷载作用下的变形特性进行了试验研究,测得了混凝土试件在两个加载方向的强度及应力-应变关系,并对试验结果进行了分析,讨论了冻融循环及中间应力对峰值应力点对应的应变的影响,在分析试验资料的基础上,建立了冻融循环作用后普通混凝土在应变空间的破坏准则;这项试验研究工作为复杂应力状态下可能经受冻融循环作用的普通混凝土结构提供了经济可靠的设计和理论依据.     

怒江源区小唐古拉山冻融过程水源解析

高寒地区径流的补给水源有冰雪融水、降水、地下水、土壤冻融水等类型,为了识别不同时期水源类型对水循环过程的影响,根据小唐古拉山一年野外气象观测资料与采集水样检测的同位素结果,运用统计学方法,分析研究了土壤温、湿度的变化特征以及相互之间的关系,并揭示高寒流域不同冻融过程中的水分来源。结果表明: ( 1) 土壤温度呈近似正弦曲线的周期性变化特征,与气温和相对湿度均呈极显著正相关,土壤湿度与土壤温度和气温均呈显著的正相关关系; ( 2) 依据活动层的土壤温度和土壤湿度的变化,将该区域的冻融过程划分为完全冻结期、融化过程期、完全融化期和冻结过程期; ( 3) 完全冻结期河流的水分来源主要是地下水( 山泉水) ; 融化过程期河流的水分来源主要是地下水( 山泉水) 和冰雪融水; 完全融化期河流的水分来源主要是地下水( 山泉水) 、大气降水、冰雪融水和土壤冻融水; 冻结过程期河流的水分来源主要是地下水( 山泉水) 。本研究成果可为高寒流域径流演变机理识别及适应气候变化提供支撑。     

冻融作用下粉煤灰引气混凝土动弹性模量的衰减规律研究

针对我国西北寒旱区水工混凝土结构长期遭受冻融循环作用导致耐久性能衰减的问题,以研究冻融作用下混凝土力学性能变化规律为目标,依据实际工程,采用室内加速试验与理论分析方法,以试块相对动弹性模量为评价指标,研究了混凝土水胶比、粉煤灰掺量、引气剂掺量及冻融循环次数对混凝土耐久性衰减的影响规律,采用回归分析法建立了混凝土动弹性模量损失的衰减模型,并基于该模型构建冻融循环作用下混凝土的寿命预测模型。结果表明:以初始动弹性模量的60%(2.424×10~4MPa)为破坏条件,甘肃省景泰川提灌工程二期总干渠5#渡槽的混凝土能经历1 502次快速冻融循环,渡槽材料耐久性安全运行年限为153年。研究成果为冻融环境下混凝土结构的寿命预测提供了参考和依据。     

北疆膜下滴灌棉田冻融过程中土壤水盐运移研究

为研究非生育期北疆膜下滴灌棉田在冻融过程中的土壤水盐运移规律,在石河子121团试验地开展了常规水分、盐分和温度监测试验。研究结果表明:气温对土壤温度的影响很大,随着土层深度的增加,各土层温度逐渐减小,气温对各土层的影响也逐渐变小。冻结前期,各层土壤水分随深度的增加而增加,水分主要集中在40~100 cm土层,盐分主要分布在80~100 cm土层。冻结期,水分波动较盐分剧烈,盐分大部分都集中在100 cm层。融解期,由于多次的冻融循环作用,各土层的水分含量变化比较大,而盐分在10~80 cm层变化不大,80~100 cm层盐分累积比较大。经过一个冬季,盐分主要分布在80~100 cm土层。     

大型U型渠道渠基季节性冻融水分运移特性研究

本文论述了季节性冻融条件下大型U型混凝土衬砌渠道渠基水分运移机理。经过一个完整冻融循环季节的原型观测,获得了渠基不同部位0~40cm深度范围的水分冻结和运移变化特征,按时间序列对冻结期含水量变化进行了回归分析,采用水分运动基本方程并结合热流方程建立了冻融渠基水热耦合模型,利用差分法对冻结过程中渠基非饱和土壤水分运移进行了模拟计算。模拟计算值与实测值对比分析表明,模拟计算结果与试验结果基本吻合。     

砂岩在化学腐蚀和冻融循环共同作用下力学特征劣化的试验研究

通过冻融循环试验的方法,研究砂岩在不同化学溶液下经冻融循环后的损伤劣化机制和力学特性,分析了砂岩在不同化学溶液中经历不同冻融循环次数后,单轴压缩和三轴压缩下力学性能的变化规律;初步分析了化学腐蚀和冻融循环共同作用对砂岩的损伤劣化机理;同时,定义了损伤变量来定量分析砂岩的损伤劣化程度。试验结果表明:浸泡在0.1 mol/L(H_2SO_4)、0.1 mol/L(NaOH)和p H=7.0蒸馏水中,随着冻融循环次数的增加,砂岩试样的峰值强度和弹性模量均呈指数函数劣化,而其轴向峰值应变却呈指数函数增加。砂岩的损伤程度随着冻融循环次数的增加而逐渐增大;在H_2SO_4溶液中砂岩的损伤劣化程度大于NaOH和pH=7.0蒸馏水;H_2SO_4溶液加剧了砂岩的冻融损伤劣化,而0.1 mol/L(NaOH)溶液对砂岩试样的冻融损伤劣化却有一定的抑制作用。化学腐蚀和冻融循环共同作用下,水化学溶液虽然在一定程度上缓解冻融循环所引起岩石的损伤劣化,但同时岩石遭受着水化学溶液的腐蚀作用;水化学溶液与冻融循环的共同作用对岩石的损伤劣化是相互促进的,共同影响着砂岩的损伤劣化。