不同类型冻结层上水运动特征

通过对寒区冻结层上水的类型与动态的研究,不仅能进一步了解寒区冻结层上水,也对地下水的研究具有深远的影响。通过对俄罗斯地区及欧亚大陆山区观测资料的研究,以水相位转换的论述方法,指出:(1)地下水动态的定义是地下水水体动态为地下水水位、水量和运动速度的时间性变化;(2)依据在寒区具有含水层和水位的冻结层的特点,将低温流体动力地下水划分为3个类型:填积型、衰减型和准稳型;(3)低温流体动力水的3个类型是冻结层上水、冻结层间水、冻结层下水固有的;(4)冻结层上水的特点是它的类型和子类既具有多年性,又具有季节性。     

冻结层上水的水文地球化学特征

冻结层上水的水文地球化学特征的研究对了解寒区冻结层上水具有重大的意义。文章通过对冻结层上水的水文地球化学特征的研究,以理论分析和实例阐述的方式指出:(1)冻结层上水化学特征的主要影响因素为自然因素;(2)地下水相变过程对冻结层上水化学特性的影响为使冻结层上水的化学成分和矿化度发生变化;(3)水文地球化学特征受不同季节包气带水分迁移过程的影响,其演化机理主要为:浓缩低温蒸发机理、低温—蒸发浓缩机理、低温—迁移机理;(4)通过对形成于勒拿河河漫滩阶地的季节性融化层的水化学状况的考察,得出:冻结层上水的水化学动态的主要特点主要由水的相变和包气带岩层水分迁移过程决定,可划分出3种主要的冬季冻结层上水的化学成分的浓缩机理:低温-结晶、低温-蒸发、低温-迁移机理。     

冻结层上水地区实用排水措施

研究冻结层上水地区实用排水措施对解决冻土地区居民因冻结层上水而带来的诸多不便问题具有重要的作用。本文通过以建在永久冻土上最大的城市——雅库茨克市为例进行说明,指出了:(1)永冻区土壤浸没问题给许多居民带来诸多不便;(2)永冻区土壤浸没主要是人们在建设大量砌体结构房屋的同时,还对道路进行改造,铺浇沥青而造成的;(3)矿化冻结层上水的危害主要为其在多年冻土层下的渗漏引发的湿陷现象和其的广泛分布使城区无法进行绿化;(4)永冻区城市排水要求为应从冻土、水文地质和工程地质角度综合考虑,提出合理科学依据,制定实用的保护措施;(5)永冻区城市排水技术方案构建时建议形成统一的相互联系的收集雨水和冻结层上水的三级排水系统。     

人类活动对冻结层上水的影响

人类活动对冻结层上水影响的研究具有重大意义。通过研究人类活动对冻结层上水的影响以及在俄罗斯北部城市雅库茨克市的调查,指出:(1)人类活动对冻结层上水补给的影响主要包括耕作(灌溉)区部分灌溉水入渗和来自城市不同持压管道和蓄水系统水的渗漏两方面;(2)通过人类活动对冻结层上水文情势影响的理论分析表明:在人类各种活动的影响下冻结层上和冻结层间湿寒土的形成和变化呈现一定的特性;(3)对俄罗斯北部城市雅库茨克市区开展的综合性水文监测工作的研究表明:虽然人类活动因素产生的影响呈局部性特征,但却使冻结层上水年水文情势、多年水文情势发生本质性变化。     

永冻区低水头水利工程建设实践与分析

永冻区低水头水利工程建设以及维护其稳定性至今仍然是一个大的挑战,一个正确的设计和维护方案可以极大地造福人类。在梳理大坝类型、各种案例以及大坝各部分受损原因的前提下,对小型低水头工程的施工和性能进行分析。指出:(1)要成功地设计和修筑适合永久冻土区的小型低水头工程,需要对工程现场进行充分的调查。(2)在永冻土层上可以修筑冻结型、制冷型和解冻型堤坝,具体实施取决于堤坝的用途、环境条件及冻土条件。(3)实践表明,近年来的溃坝事故多由结构错误所致,因此需要特别注意水利工程的结构安排。(4)在设计低水头工程时,应特别注意一点,即土壤和结构性部件的工程特性在水利设施运转期间会发生变化。(5)针对运转结构的监测不应该局限于一系列标准化观测,且必须符合科学要求。     

永冻岩基中的灌浆帷幕

俄罗斯多家专业性科研院所对在水工建筑物永冻岩基中建造灌浆帷幕的方法进行了改进．制定出了在一定范围内预先融化永冻地层的灌浆工艺，并在涅留恩格林水电站、科雷马电站和维柳依3号水电站挡水建筑物基础的帷幕灌浆中得到了实际运用。     

冻结层上包气带边界特征分析

在寒区,关于冻结层上包气带边界特征的分析一直备受人们关注。在充分梳理既有研究成果的基础上指出:冻结层上包气带一般指的是位于地表与冻结层上地下水之间岩层圈最顶部的地带;包气带的分类依据冻土和地貌条件划分;在包气带边界处,岩层中的孔隙气体会和大气圈进行交换;冻结层上包气带水分迁移的影响因素有水分饱和差和热梯度差。     

万家寨水利枢纽区层间剪切带工程地质特征

在大量地质勘探试验研究资料的基础上,研究了万家寨水利枢纽区层间剪切带的空间分布,根据其物质组成和结构特征,提出分类方案,总结其发育规律,最后确定其抗剪强度指标,提出抗剪强度指标的建议值。     

西安市区地下水位动态特征与影响因素

根据西安市区地下水位监测资料,分析了地下位动态变化特征,并以水文地质分区为单元,对水位动态的影响因素(降水和开采)进行了研究。结果表明:1965年-2010年西安市地下水位整体呈下降趋势;降水量对地下水位的影响主要体现在丰水年水位回升或下降速率减缓,枯水年水位下降速率加剧,不同水文地质分区水位变化与降水量变化的相关程度不同;开采量对地下水位的影响体现在随着开采量增加,地下水位下降,但同样的开采量下,各个水文地质分区水位下降幅度不同;最后,运用灰色关联度分析水位变化的主导因素,结果表明,地下水开采是西安市区地下水位变化的主导因素。     

季冻区渠基冻胀模拟分析

渠道作为输送农业用水的主要载体,受季冻区气候影响极易发生地表隆起、衬砌开裂脱落等冻胀破坏现象。本文以黑龙江省松干渠道为原型,采用试验与模拟相结合的手段,基于室内试验获取热力学参数、冻胀系数、力学参数等冻胀模拟关键参数,利用有限差分软件建立冬季停水渠基模型,施加温度模块模拟渠基冬季冻胀全过程,探究渠基的冻胀特性。结果表明：渠基温度与深度呈负相关,冻胀量随着时间的推移分为快速冻结阶段、缓慢冻结阶段、稳定阶段,2月份达到冻胀量最大值。     

亚欧大陆北部冻结层上地下水分布规律

亚欧大陆北部冻结层上地下水分布规律一直备受人们关注。在充分梳理既有研究成果的基础上指出:影响冻结层上水形成和分布的因素有自然因素、地球历史因素以及岩层生成基质的低温变化因素等;亚欧大陆北部冻结层上地下水冻土区可分为北部冻土区、过渡冻土区和南部冻土区;冻结层上水分布的垂直地带性与冻土条件变化的垂直地带性关系密切。     

黑土区几种人工林冠层截留降水特征

采取林下小区观测方法,对黑土区几种人工林冠层截留与降水量、降水强度的关系进行研究。结果表明,不同林分冠层截留量与降水量呈正相关,且降水量在40mm以下时,降水量与林冠层截留量关系密切,当降水量超过40mm时,降水量与林冠层截留量关系不紧密,不同林分冠层截留量分别是降水量的幂函数和多项式函数,在显著性水平0.01时,R2在0.6408～0.8377之间,显著性水平较高;降水强度对林冠层截留量影响不大。不同林分冠层截留率是降水量的对数函数,且呈负相关,不同林分之间冠层截留率差异不大,在24.2%～32.4%之间,表现为针叶林冠层截留率大于阔叶林;林冠层截留率随降水强度的增大而减小,但二者之间不存在函数关系。     

松花江上游河谷区地下水动态特征及变化规律

松花江上游吉林江段，河谷区地下水动态已积累了１２年之久的观测资料。该区由于受丰满电厂发电、放流影响，地下水除受天然影响外，还受丰满电厂放流控制，改变了河谷区地下水天然状态下的变化规律，形成了新的动态特征。     

季冻区草炭土工程地质特性研究

通过对吉林省境内草炭土地区第四纪地质进行研究发现,草炭土地区地层结构为“三元结构”,自上而下依次为草炭土、淤泥质土（或黏土）和砂砾石土。草炭土形成的时间为晚第四纪全新世,沉积时代新,出露于浅表。对吉林省广泛分布的草炭土的物质组成和物理力学特性进行分析和总结,得出季冻区草炭土具有低容重、高含水量、大孔隙比、有机质含量高、高压缩性的特点,为草炭土地区路基建设确定切实可行的处治方案提供了可靠的参数依据。     

高抗冻碾压混凝土层间结合性能研究

碾压混凝土层面不仅是坝体的可能渗流通道,也是明显的抗力薄弱面。因此碾压混凝土坝的整体施工质量通常不仅取决于混凝土本身施工质量,还取决于层面的施工质量。文章主要介绍寒冷地区高抗冻碾压混凝土层间结合性能,提出了给出工况条件下,高抗冻碾压混凝土层间处理材料及方案。     

季冻区草炭土直剪特性研究

选取吉林省敦化市江源镇的半纤维草炭土和高分解草炭土,通过室内快剪和固结快剪试验,分析了季冻区纤维草炭土直剪特性及其力学机理。结果表明：草炭土快剪试验的法向应力与峰值剪应力的关系曲线呈线性,符合摩尔-库伦定律。固结快剪试验的法向应力与峰值剪应力的关系曲线以法向应力200 kPa为分段转折点,呈两段直线形式;基于摩尔-库伦强度准则建立了相应分段函数,得到了符合草炭土固结快剪规律的表达式。所得直剪特性及强度参数可为季冻区草炭土路基稳定性评价参数取值提供参考。     

冻层持水对寒冷地区土壤墒情影响研究

冻土层是存在于土壤中的带冰土体,一般出现于我国的季冻区,具有弱透水性、储水性和不易蒸发性。在冻土融化初期,冻层将阻碍上部水分的渗透,这部分水分将会保留在土壤中为农作物提供水分。墒是我国季冻区对土壤含水率的简称,冻土保墒即冻土保持土壤中的毛细水和弱结合水。冻层持水研究一般采用参数测定法和溶质迁移模拟法。首先对冻土层生消过程进行分析,随后研究了生消过程中墒情变化,对比了不同埋藏深度、不同冻融阶段的墒情变化情况。     

青藏高原不冻泉地区地下水分布特征

根据区域水文地质调查成果,总结不冻泉地区地下水的赋存条件和分布特征。结果表明:基岩类冻结层水分布于北部和西南部山区,总体上水量贫乏,水质较差,仅在海拔5000m以上的极高山区,水质较好,水量较为丰富;松散岩类冻结层水分布于平原和沟谷内,水量贫乏,水质较差,清水湖周边为双层含水层结构,存在松散岩类冻结层下水,水量较为丰富;在清水湖底部和楚玛尔河局部地段存在贯穿型河湖融区,在部分断层带上局部发育点状贯穿型构造融区。     

河套灌区冻期土壤水分动态规律的研究

河套灌区位于北纬40°10′—41°20′之间,属季节性冻土区,每年11月上旬土壤开始封冻,到翌年5月中旬土壤冻层全部消通,整个冻期历时一百八十天左右。河套土壤冻期、经历冻结和融冻两个不同阶段,土壤的冻结和融冻,有着不同的水盐动态特征,冻期的水盐动态,直接影响灌区农业生产和土地盐碱化的防治,