近50年武川县冻土及无霜期变化特征分析

利用1960-2014年55年武川县气象站观测资料,分析了近49年武川县冻土的特征变化与近55年无霜期变化情况。结果表明,武川县年最大冻土深度总体上呈减少趋势,“无冻土期”呈增加趋势;无霜期呈增加趋势。同时根据冻土初日、冻土终日、无霜期初日和无霜期终日等要素变化,详细分析了冻土与无霜期的季节性变化特征。     

冻土与扩大台基相互作用的有限元分析

以冻土与扩大台基作为一个整体结构,将各向弹性模量及泊松比随温度、水分、应力变化的冻土视为正交各向异性的非线性材料;将冻土冻胀系数作为负线膨胀系数,按结构温度应力的计算方法,应用结构非线性分析的有限元法,对冻土与扩大台基之间的相互作用进行了数值计算,获得其应力场、位移场及冻土与扩大台基之间的各种作用力;理论分析结果与模型试验吻合,并提出了一种求解冻土与基础相互作用的通用数值分析方法。     

长春市近50年冻土变化特征分析

对长春市1981年~2010年冻土观测资料整理和分析的基础。分析了长春市冻土分布的季节变化、冻土深度的空间变化,以及封冻日期和化通日期的变化,同时也分析了最大冻土深度的时间变化特征。结果表明:长春市为季节性冻土区,冻土期在10月至次年5月间。平均初日和终日分别为10月25日和5月2日,冻土最大深度呈明显下降趋势,下降率为12.4厘米/10年。平均冻土深度179厘米,最大深度为203厘米。冻土深度随着气温变化而变化,呈负相关关系。在全球变暖背景下,由最大冻土深度与温度关系可以认为最大冻土深度仍将维持减小趋势。     

辽西季节性冻土特征及融化过程对气候变化的响应

为了开展地温监测和冻土融化深度预报业务,利用辽宁西部气象观测资料,运用相关系数和线性回归等方法,分析冻土变化特征、冻土融化过程,以及气象要素对冻土深度变化的影响,并建立其地温与气温、冻土融化过程与正积温相关模型.结果表明,辽宁西部稳定冻土期在11月中旬至翌年3月下旬,冻土最大深度呈逐年变浅趋势,倾向率为-5.4 cm/10 a;结冻日期推后,倾向率为2.0 d/10 a;化通日期提前,倾向率为-1.5 d/10 a;冻土融化期在3月中旬至4月上旬,冻土融化速率在3.1～4.0 cm/d.冻土最大深度与气温、地面温度及降水量显著相关.11月至翌年2月气温每升高1℃冻土最大深度变浅5.7 cm.气温与地温、正积温与冻土融化深度具有显著的线性关系;其中,气温与10 cm地温线性方程历史回代拟合率在96％以上;正积温与冻土融化深度线性方程历史回代拟合率在94％以上.线性方程可作为模型预测预报春季地温、冻土融化深度.     

冻土与扩大台基相互作用的有限元分析

以冻土与扩大台基作为一个整体结构，将各向弹性模量及泊松比随温度，水分，应力变化的冻土视为正交各向异性的非线性材料，将冻土冻胀系数作为负线膨胀系数，按结构温度应国的计算方法，应用结构非线性分析的有限元法，对冻土与扩大台基之间的相互作用进行了数值计算，获得其应力场，位移场及冻土与扩大台基之间的各种作用力；理论分析结果与模型试验吻合，并提出了一种求解冻土基础相互作用的通用数值分析方法。     

东北地区冻土的时空变化特征

本文收集并整理了东北地区143个气象站有冻土观测记录以来的冻土数据资料,分析了东北地区冻土深度的时空变化及其分布特征。结果表明,东北地区冻土深度表现为随纬度升高而递增,即纬度越高冻土越深。从各年代100 cm和150 cm冻深线来看,冻土呈明显变浅趋势,且越高纬冻土退化越为严重。在气候变暖的情况下,20世纪70年出现极端最大冻土深度的气象站最多,90年代没有气象站出现极端最大冻土,21世纪00年代、10年代仍有极端最大冻结深度出现,且10年代较00年代出现的站点偏多,说明即使气候变暖但是极端情况仍然出现,且可能有愈加严重趋势。平均气温与最大冻土深度变化存在明显的负相关,即随着气候变暖,冻土期缩短、冻土初日推迟、翌年冻土消融日提前的现象。东北地区除黑龙江最北端为多年冻土区外,其余地区均为季节性冻土区。     

廊坊地区冻土深度与冬小麦返青期的相关分析

霸州冬小麦返青期与冻土最深冻层深度相关系数为0.62,达极显著水平,与冻土最深冻层出现的日期相关系数为0.32,未达到显著水平;三河冬小麦返青期与冻土最深冻层深度相关系数为0.46,达极显著水平,与冻土最深冻层出现的日期相关系数为0.41,达显著水平。霸州和三河两个地区冬小麦返青期与冻土最深冻层的相关系数均达到了极显著水平,相关关系显著。为此,构建了冬小麦返青期与冻土最深冻层的回归模型,为冬小麦返青期田间管理提供依据。     

南京市冻土的发生规律及相关因子的分析

选取南京市1991—2010年冻土及有关要素的资料进行统计处理,分析南京市冻土发生规律,并对与冻土相关的诸因子影响状况进行较详细的探讨。结果表明:自20世纪90年代以来,无论是南京的冻土频数还是平均深度和平均最大深度,年际变化,都呈减小或降低的趋势,南京市冻土的发生与温度、风向、风速和云都有很大关系。其中,温度是与冻土关系最为密切的因素,冻土与地面温度的变化具有一致性。     

冻土区输油管道周围土壤的水热力三场研究

针对冻土区埋地输油管道将遇到受土体冻胀和融沉破坏等一系列特殊问题,综述了管道周围土壤水分场、温度场、应力场及三场耦合的研究现状,介绍了冻土区埋地输油管道与水热力三场的关系,分析了目前与冻土区埋地输油管道三场研究相关的研究成果。结合埋地输油管道在实际运行中的油温变化等因素,提出了未来关于冻土区埋地输油管道三场研究的几点建议,以期为冻土区埋地输油管道的设计、建设与运行提供参考。     

喀左县近15年冻土特征分析

利用喀左县近15年的观测资料,分析了喀左县冻土期、最深冻土深度变化特征以及和地表温度之间的关系。结果表明:喀左县近15年冻土冻结期具有波动性;冻土厚度具有薄、厚、薄的变化特点;最大冻土深度与地表温度两者间呈负相关关系;最大冻土深度的出现时间存在一定的滞后性。     

Remote Monitoring and Early Warning Model of Frozen Soil in Dam Areas

In view of the cumbersome and often untimely process of manual collection and observation of frozen soil data parameters, and the damage caused to dams by frost heaving of frozen soil, a remote monitoring and an early warning model for frozen soil in dam areas was presented.The Pt100 temperature sensors and JM seam gauges were used as measurement tools in the system.The sensor layout was designed, based on the actual situation in the monitoring area.A 4 G network was used for wireless transmission to monitor frozen soil data in real time.BP neural network was used to predict the parameters of frozen soil.After analysis, four factors including the average temperature of frozen soil, the type of frozen soil, the artificial upper limit of frozen soil and the building construction time were selected to establish an early warning model using fuzzy reasoning.The experimental results showed that the early warning model could reflect the influence on dam buildings of frost heaving and sinking of frozen soil, and provided technical support for predicting the hazard level.     

长治市气候与冻土的变化特征分析

应用长治市11个气象观测站近40年（1971—2010年）气温、平均冻土深度、最大冻土深度、浅层（5~20 cm）冻土封解冻资料,采用统计对比聚类法分析气候变暖与冻土的气候变化特征。结果表明,长治气候变暖较为明显,年际线性趋势增温率为0.30℃/10 a。随着冬季气候的变暖,平均冻土深度与最大冻土深度均趋向变浅。在冬春、秋冬2个转换期气候变暖的前提下,浅层冻土的平均冻结终日与始日分别显现出提前和推后,意味着浅层土壤封冻期的缩短。     

河北省冻土气候变化初探

本文利用河北省1961--2000年68个站点地面气象观测记录中的冻土资料,通过对河北省地面冻结日期、解冻日期、冻结日数及平均最大冻土深度的时空分布特征进行分析,以此来解释冻土对气候变化的响应。结果发现：近40a来,地面冻结日期呈现略微推迟的态势;地面解冻日期呈明显提前的趋势;地面冻结日数相应减少;累年平均最大冻土深度由北到南逐渐减小;全省历年平均最大冻土深度变化呈减小趋势,各分区的变化趋势与全省的变化趋势基本相同．冀北高原区变化幅度最大。     

冻土区阴极保护用参比电极

阴极保护对防止管道腐蚀起着重要的作用，参比电极电的稳定性将直接影响阴极保护参数测量的准确性。由于参　极本身不防冻，不能满足冻土区测量的要求，因此研制了一种可用于冻土区的参比电极，该参比电极在低温下不会发生冻结，电化学性能比较稳定，可用于冻土区阴极保护参数的测量和控制。     

冻土地区勘察在管道设计工作中的重要性

分析了冻土及地基土冻胀和融沉对管道的影响,阐述了在冻土地区管道勘察的重要性,介绍了冻土地区管道勘察的步骤和方法.指出冻土地区管道勘察与常规管道勘察的区别在于试验量大、精度要求高,需要评判和确定的各项因素指标多,勘察周期长且勘察的时间和方式有特殊限定,建议4～5月和10～11月是分别勘察冻结深度和融化深度最大值的最佳时间.     

黑龙江省冻土影响因子分析

利用1960～2010年黑龙江省83个气象站的冻土、0cm地温、海拔、纬度和经度资料,采用线性回归方法,分析了黑龙江省冻土的影响因子.结果表明,高纬度地区地温低,在同等条件下冻土深度较低纬度地区大;冻土与气候因素中的气温、降水、云量、日照、积雪相关.     

黑河上游林区冻土的水文功能

黑河上游冻土面积(6 500 km2)约占流域面积的45%,对水资源形成和稳定性有重要影响,多年冻土在世纪千年以上限制活动层的地下水系统,导致活动层土壤水分饱和,有利于提高植物蒸发对水的利用效率;同时多年冻土抑制水分向深层土壤的下渗,增加了径流深度和蒸腾发强度.由于多年冻土和季节冻土的影响黑河上游河川径流年内水文活动可分为三个时期,多年冻土区最大径流产生于融雪径流期.     

祁连山林区季节性冻土冻融规律及其水文功能研究

本文通过对祁连山区冻土特征及其对流域径流的影响的研究表明,祁连山土壤每年的10月20日左右开始冻结,较低海拔的到第二年的8月20日左右消融结束,海拔、坡向、植被、下垫面状况、温度是影响冻土深度、早晚的制约因素,冻土厚度与流域径流量成反比关系.     

混凝土水化热对联络通道冻土帷幕的影响

利用有限差分方法,分析隧道联络通道结构施工时混凝土水化热对人工冻结形成的冻土帷幕的影响。混凝土水化热的释放使得混凝土内温度急剧上升,之后受冻土帷幕低温和混凝土永久支护边界散热的影响,温度逐渐下降。混凝土水化热大量释放期间,冻土帷幕局部升温并融化,相界面移动迅速,并达到最大值。之后温度回落,经过几天的降温后,冻土开始回冻,冻土帷幕回冻速度比较缓慢。分析结果表明,常见的盾构隧道联络通道结构浇注的混凝土始终不会进入负温状态,混凝土不会因为冻土帷幕低温影响遭受冻害。     

辽宁省本溪县无霜期及冻土深度的变化研究

在气候逐渐变暖情况下,地处辽东山区的本溪县无霜期和冬季冻土深度也发生了明显变化。通过分析1958～2010年本溪县初终霜及冬半年冻土深度资料,结果表明:本溪县无霜期随气温升高呈延长变化趋势,而冻土深度则呈减小变化趋势,土壤解冻及化通时间均有所提前。