青藏高原开发中的冻土问题

在国家决策西部大开发战略之际, 正确评价青藏高原开发中所面临的冻土问题, 为生态环境建设和国民经济持续稳定发展提供依据, 显得更为重要。多年冻土占据着青藏高原一半以上的疆土面积, 受全球气候变化和人为活动的共同影响, 在过去的几十年中已发生了不同程度的变化, 且随着人类活动增强, 变化必将加剧, 冻土问题也将显得日益突出。多年冻土的变化主要表现为多年冻土的地温升高、上限下降和面积缩减等, 进而影响到各类工程的地基稳定性, 使工程建筑受到不同程度的破坏;同时, 由于气候变化、过度放牧和工程活动的影响, 地面水热状况改变, 尤其是地表土壤层中水分含量的降低, 导致了草场退化, 生态环境恶化。在分析这些冻土问题原因的基础上, 作者预测了在未来开发中可能出现的冻土问题, 并提出了建议。     

陕南粘性土边坡的稳定性分析与挡墙的稳定验算研究

陕西南部汉中、安康地区位于秦岭以南,属我国的南方地区。这些地区常发生边坡滑坡现象,对各种电力设施造成很大危胁。九五年大雨之际西北地区主干网线安南线(安康水电厂至西安南郊变)、略勉线(略阳电厂至勉县变)都曾发生塔基滑坡现象。这主要是由于陕南广泛分布一层具弱膨胀势的粉质粘土。因此,研究该层土的力学性质,提出合理的参数供设计挡土墙及其它治理措施方案的选用,具有十分重要的意义。     

黑河下游河岸林植物水分来源初步研究

通过分析黑河下游极端干旱区荒漠河岸林植物木质部水及其不同潜在水源稳定氧同位素组成(δ18O),应用"同位素质量守恒多元"分析方法初步研究了不同潜在水源对河岸林植物的贡献.结果表明:在黑河下游荒漠河岸林生态系统,在河水转化为地下水和土壤水及水分在土壤剖面再分配的过程中均存在强烈的同位素分馏.对植物水δ18O而言,胡杨、柽柳和苦豆子的δ18O分别为-6.43‰、-6.28‰~和-6.61‰,较苦苣菜(-5.14‰)和蒲公英(-5·52‰)明显偏负.柱状频率图显示胡杨最多能利用93%的地下水,柽柳最多利用90%的地下水.而苦豆子97%水分来源于80 cm土层范围内的土壤水.除0~20 cm土层内的土壤水外,苦苣菜和蒲公英可能还有其他潜在水源.即在黑河下游天然河岸林乔木和灌木较多地利用地下水,而草本植物仍然以地表水为主.     

高温冻土区开放新型复合护坡路堤热稳定性研究

在全球升温和人类工程活动下,高温冻土区块碎石护坡路基需要补强措施。研究人员提出了一种新的补强措施新型复合护坡结构。本文考虑青藏高原的气温特征和冷暖季风速差异的影响,基于非Darcy定律利用有限体积法对开放新型复合护坡结构的热传递特性和热稳定性进行了研究,研究发现边界条件对新型复合护坡路基的热传递特性有明显的影响,开放新型复合护坡结构较封闭系统具有较好的冷却效果和较快的降温速度。     

基于科学知识图谱的水文化变迁研究方法探析

文化变革(包括知识革新、思想解放、口号宣传等)是水资源管理政策变迁的重要原因。目前针对水文化的相关研究多数采用定性分析方法,难以客观准确地揭示水文化变迁的阶段性特点。作为一种新兴的知识发现方法,科学知识图谱能够全方位揭示知识的来源和发展规律,具有用作一种水文变迁定量研究方法的潜力。通过提取《人民日报》中与水相关的文章关键词,绘制出1946—2012年我国水文化变迁的知识图谱并对图谱解读,分析出我国水文化变迁的轨迹;将水文化变迁与当时的水政策、水利开发阶段和水文极端事件进行关联,发现具有较好的协同性,显示出科学知识图谱是定量研究水文化变迁的有效分析方法。进一步深化报纸普适性、关键词提取准确性以及可视化分析精确性等方面工作是提升基于科学知识图谱的水文化变迁定量研究水平的可靠途径。     

高海拔多年冻土对全球变化的响应模型

使用两个模型对青藏高原高海拔多年冻土分布现状进行模拟 .这两个模型是“高程模型”和“冻结指数模型” ,前者是建立在高海拔多年冻土三向地带性分布规律基础上的 ,描述高海拔多年冻土纬向地带性规律的高斯分布函数 ;后者是一个表面融化指数和表面冻结指数的无量纲比值 .模拟结果表明 ,青藏高原多年冻土在未来2 0～ 5 0a间不会发生本质性的变化 .但是 ,当 2 0 99年高原气温平均升高 2 .91℃后 ,青藏高原多年冻土将发生显著的变化 ,冻土消失比例高达 5 8.18% .     

基于冻融交界面直剪试验的冻土斜坡失稳过程研究

为了探讨多年冻土区自然斜坡失稳机制,开展了不同含水率黏土、粉土、砂土的土-冰交界面直接剪切试验和相应融土的直接剪切试验。结果表明,砂土和砂土-冰冻融交界面剪切应力-变形特性主要表现为弹性变形,且剪应力存在明显峰值;粉土、黏土及相应的冻融交界面在很小的变形范围内表现为塑性变形,且剪应力无峰值。水分对砂土活动层抗剪强度影响较弱,表现为水分增高,内摩擦角小幅降低。水分对粉黏土活动层抗剪强度影响剧烈,表现为水分增高,粉黏土黏聚力急剧减小。研究发现,冻土区斜坡失稳更易发生于细颗粒粉黏土中。相对于粉土,粉土-冰冻融交界面抵抗剪切变形的能力更强,粉土斜坡潜在滑动面更易发育在冻融交界面上层附近;相对于黏土,黏土-冰冻融交界面抵抗剪切变形的能力更弱,黏土斜坡更易在冻融交界面处发生滑动。同时,细粒土斜坡极易在达到最大融化深度前提前失稳,斜坡坡度越高,失稳时间越提前。融化期活动层水分增多导致潜在滑动面黏聚力降低是细粒土冻土斜坡失稳的最主要原因,孔隙水压对冻土斜坡具有一定影响,在稳定性评价时要考虑活动层水位的影响。     

循环冻融条件下安山岩和花岗岩的物理力学特性试验研究

结合青藏铁路块石护坡路基处于青藏高原特殊的气候条件,对用于青藏铁路护坡的两种主要岩石（花岗岩和安山岩）进行循环冻融试验.结果表明:两种岩石在经历了数次冻融循环后都出现了微细裂纹;声波监测表明,超声波速同冻融循环周期呈指数下降关系,显示了冻融循环对岩石风化的影响以及循环后岩石物理力学参数变化的趋势.结果说明,花岗岩的冻融...     

长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘形成对高寒草甸土壤环境的影响

通过对长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘及湖塘影响周边条件下高寒草甸土壤理化性质的比较研究,结果表明:热融湖塘的形成对高寒草甸土壤环境产生了明显影响,热融湖塘形成对土壤质地、含水量、容重以及土壤养分等产生强烈改变,尤其表层土壤;土壤机质(SOM)、全氮(N)等化学物质和其他养分成分在不同退化的土壤中都有所改变.有机质和...     

当代生态经济的综合研究综述

可持续发展战略的规划设计需要生态经济学的综合研究思想。在总结国内外关于生态经济综合研究资料的基础上,系统总结了一门新兴学科——生态经济学的研究历程、研究内容和方法。生态经济学的综合研究,关键是将人类社会经济系统视为生态系统的一个子系统,认为人类社会的发展依赖于生态系统的支持。其研究是在微观层次上对经济系统和生态系统进行有机结合的具体尝试。从发展与环境之间关系的讨论入手,系统地分析总结了生态经济学与经济学、生态学以及其它学科之间的关系和作用,西方生态经济学早期和当代的研究状况和我国生态经济学的研究状况及进展,最后从可持续发展的定量衡量和生态经济模型的建立两方面介绍了目前流行的生态经济学研究方法。