高温冻土融化固结的水热力耦合模型构建     

杨韬  郭颖  张程程  单炜 《东北林业大学学报》2021,49(2):123-128

依据比奥(Biot)固结理论,应用总拉格朗日(Total Lagrangian)方法建立考虑大变形的应力场控制方程;引入应力-温度耦合损伤模型作为冻结状态下的高温冻土本构模型,以未冻水含量为耦合节点建立水热力耦合模型;通过冻结粉质黏土的升温三轴压缩试验验证模型的有效性,分析水热力耦合模型与应用小应变假设的模型的差异。结果表明:水热力耦合模型经过引入高温冻土应力-温度耦合损伤本构模型,冻结状态初始融化阶段预测结果与试验曲线较吻合。在变形加速至缓慢变形过渡阶段(1.5~2.5 h),模拟结果与试验曲线存在一定差异,但整体可有效预测高温冻结粉质黏土的融化固结过程。考虑大应变状态的水热力耦合模型,对融化变形的预测精度优于应用小应变假设的模型。根据模拟结果,分析水热力三场的相互作用关系、冻土融化固结过程,高温冻土外部升温状态下,边缘融化部分形成排水通道,加速上部土体水分排出。  相似文献   

基于SWAT模型的根河流域蒸散量时空分布特征     

王雅倩  岳永杰  乌云珠拉  伊丽茜  李旭  赵恺 《水土保持研究》2022,29(1):256-263

为了研究根河流域38年间蒸散(ET)、潜在蒸散(PET)的年际、年内变化过程及空间分布格局,基于SWAT模型分析了各气象要素与蒸散的相互关系。结果表明:(1)根河流域1980—2017年ET值、PET值整体呈增加趋势。(2)根河流域ET与PET的年内变化总体上均呈先增大后减小的单峰型分布。(3)根河流域的ET值在空间上呈现流域上游高,中下游低的分布格局; PET值在空间上呈现西南>东北>东南的分布规律。(4)根河流域的生长期、完全冻结期、融冻期ET值均呈现增加趋势,始冻期ET值呈降低趋势,4个时期平均ET值差异性表现为生长期>融冻期>始冻期>完全冻结期。(5)根河流域多年ET值在不同土地覆被类型的大小为林地>草地>耕地>建设用地>沼泽地; 而PET的排序为耕地>建设用地>林地>草地>沼泽地。(6)根河流域蒸散量与降水量和气温呈显著正相关。研究结果对根河流域的蒸散量变化及其冻融作用对当地的影响有着重要的参考意义。  相似文献   

黄土丘陵区冻土坡面侵蚀过程特征研究     

苏远逸        陈田庆      张盼盼      熊宇斐      李鹏 《水土保持研究》2022,29(6):1-7

为了探究黄土丘陵区未冻坡面和冻土坡面在不同径流坡长条件下侵蚀之间的差异,在室内进行模拟冷冻和放水冲刷试验,采用3种径流坡长(2 m,4 m和6 m)和2种坡面类型(未冻坡面和冻土坡面),定量研究了未冻坡面和冻土坡面的产流产沙过程和水沙关系。结果表明:(1)未冻坡面和冻土坡面的初始产流时间均随着径流坡长的延长而缩短,在相同径流坡长条件下,冻土坡面的初始产流时间较未冻坡面减少;(2)未冻坡面的平均产流量与平均产沙量和冻土坡面的平均产沙量均随着径流坡长的延长而增大,而冻土坡面的平均产流量随着径流坡长的变化无显著差异;(3)未冻坡面产流率和产沙率的关系分为缓慢和急速增加两个阶段,而冻土坡面的产沙率则随着产流率的增大而增大;(4)累积产流量与累积产沙量之间呈正相关关系,参数c的绝对值与径流坡长呈正比,并且冻土坡面大于未冻坡面。土壤冻结后使初始产流时间大大缩短,径流量的增加伴随着冻结土壤的不断融化导致冻土坡面侵蚀加剧。  相似文献   

人工冻土融沉特性及融土微观结构研究综述   总被引：3，自引：0，他引：3  

刘贯荣  杨平  张婷  庄惠敏 《森林工程》2014,30(5):118-121

人工冻结法在地铁建设中的大量应用,使得施工后融沉控制成为亟待解决的问题。论述人工冻土融沉特性、融土特性、常温土微观结构和冻融土微观结构的国内外研究现状。基于前人的研究成果,指出有关融土微观结构与融沉关系的研究尚属空白,并提出,融土微观结构与融沉关系的研究和以微观结构特征来表征宏观融沉特性是未来冻融土微观结构的研究方向。  相似文献   

季节性冻土地区建筑物冻害实例     

田萤 《林业科技情报》2000,(4)

本文根据1998年10月哈尔滨某单位的锅炉房冻害实例给予了具体分析。着重论述了季节性冻土地区,在建筑物冻害事故严重的地方,由于设计、施工或者使用方面出现的问题是有必要引起注重。  相似文献   

气候变暖将导致永久冻土面积减少、土壤细菌活动加快     

李星 《世界林业动态》2006,(24):7-9

据日本《东京新闻晚报》2006年2月6日报道，美国大气研究中心（NCAR）等研究小组日前发表了一项模拟结果：地球气候变暖如以现在的速度发展，到2100年北极圈广阔的永久冻土面积将减少到1/10左右，这将大大影响生态系统和人类活动。  相似文献   

也埋改水管道防冻处理     

邢群英 《农村科技》2008,(12)

精河县属大陆性干旱荒漠气候，年平均气温7．4℃，最高气温41．3℃，最低气温-36．4℃。最大冻土深度1．58米。地震裂度为九度。  相似文献   

冻土、湿地与兴安落叶松     

杜晓明  杜晓光 《森林与人类》2001,21(12):14-14

在欧亚大陆的中、高纬度地区，薄薄的仅在夏季解冻的土壤层下面埋藏着处于永久冻结状态的地层———冻土。纬度升高、太阳辐射减少是形成冻土的直接原因。根据全国气候区划，大兴安岭地区属寒温带大陆性季风气候区，年平均气温东南部为－２℃至－５℃，西北部为－５℃至－７℃，极端最低气温为－５２．３℃，是全国最低气温记录。地面温度年平均略高于气温，全区为－０．１℃至－５．０℃。然而其季节变化比气温更明显，４月至１０月份地温比气温高，１１月至３月份地温又低于气温，５厘米处土壤冻结时间是每年１０月上中旬至翌年４月上中旬…  相似文献   

公路建设对多年冻土地带草地植被的影响评价     

尚永成 《四川草原》2006,(4):43-44

摸清多年冻土地带自然植被演替规律及公路建设对多年冻土地区高寒植被的影响和波及范围,将为高海拔地区进行公路建设,保护草地生态提供科学依据。笔者采用常规草地调查的方法进行了实地调查。结果显示:公路建设年限、自然地理条件以及距公路的垂直距离不同,公路建设对沿线自然植被造成的影响程度也有所不同。因公路建设形成的次生裸地上虽有部分先锋植物定居,但尚未形成稳定的群落,仅靠自然恢复很难达到草地生态恢复的目的,采取覆坑、人工种草等综合治理措施将会起到很好的生态治理效果。  相似文献   

人工神经网络在冻土水盐空间变异与条件模拟中的应用比较   总被引：2，自引：2，他引：2  

屈忠义  陈亚新  杨靖宇 《农业工程学报》2007,23(7):48-53

该文利用人工神经网络的BP模型建立了具有类似普通Kriging(OK)法和条件模拟(CS)运算目标的人工神经Kriging(NK)方法，在黄河河套平原进行了耕地和盐荒地初冻期、最大冻深期和融通期土壤水盐时空变异性的模拟和估值，通过NK法与OK法、CS法模拟、估值、检验结果及3种方法的理论变异函数、统计参数与实验变异函数的对比，结果表明NK法在消除滑动平均影响方面优于OK法，并以类似于CS法的空间变异性进行模拟，而且NK法有自身独特的优点，它不需要协方差函数的估计和变异函数的推求，对于含有一定特异值和一维到三维空间的扩展有更强的适应性，是对空间变异性应用研究方法的一种补充，同时拓宽了ANN的应用领域，具学科融合的优势。  相似文献