冻土与降水

我县位于长城沿线风沙区,年降水量平均只有350毫米左右,干旱是我县的主要自然灾害之一。凡年降水量在300毫米以下的年份都是干旱年,1957年以来共有11个旱年。因此,做好年雨量的长期预报,对为农业生产服务具有重要意义。 我们以“冬冷年景好,冬暖要遭旱”等群众看天经验为线索,用冬季(12—2月)的平均气温和冻土深度变化寻找与历年降水量的关系,初步得出冬季平均气温≤-7℃时,次年降水量一般偏多,≥-5.5℃时,次年降水量偏少;当年最大冻土深度<100厘米     

页岩微纳观断裂的原位观测

为定量化获取页岩微观裂纹萌生、连接过程中的变形量,从而揭示页岩微观裂纹的变形、演化规律及破裂机理。本研究探索并对比了基于页岩表面天然斑点、表面光刻处理、表面金属纳米颗粒处理的微观DIC应变表征方法,研究了微观裂纹萌生、扩展中的变形演化过程。得出结论如下：(1)3种表面处理方法均可实现DIC变形表征,利用页岩表面天然斑点较为简单、方便,但无法在高放大倍数下进行变形表征;光刻处理相对廉价,对页岩物理力学性质不产生影响,但最小散斑尺寸为2 μm,且光刻胶不随页岩的微小破裂而破裂,易遮挡微观裂纹;表面金属纳米颗粒处理所形成散斑较为精细、散斑尺寸可人为控制,DIC变形表征较为准确,但页岩需经过300 ℃处理,可能影响页岩物理力学性质。(2)非连续裂纹的萌生、连接是微观裂纹扩展的重要形式,非连续裂纹形成前存在非连续应变集中现象。非连续裂纹具有层级展布特征,这可能是微观裂纹曲折复杂的原因;(3)相互连接的非连续裂纹形成主裂纹,未与主裂纹连接的非连续裂纹由于应力释放而闭合,形成分支裂纹。本研究为页岩微观变形演化表征提供了新的技术手段与研究思路,同时也为微观裂纹扩展规律及非连续裂纹形成演化研究提供了试验证据。