国外高山多年冻土研究概况

国外高山多年冻土研究概况

一、国外高山多年冻土研究概况(论文文献综述)

李静,盛煜,焦士兴[1](2009)在《高山多年冻土分布模型与制图研究进展》文中研究指明人类活动及各种工程措施的实施加速了高山多年冻土领域的相关研究,多年冻土的分布与制图成为该领域的研究热点之一.对该领域内的冻土勘察方法、冻土模型的建立、冻土分布模拟与制图等国内外研究现状进行了回顾和总结,高山多年冻土模型无论是经验统计模型,还是过程模型,都是基于对实地高山多年冻土分布状况的一种近似模拟,因而,或多或少的存在一定的误差,模型的好坏在于所绘制的高山多年冻土图与冻土实际分布状况的吻合程度.从各种高山冻土模型与制图的发展过程来看,高山多年冻土模型与制图的未来研究呈现出多元化研究和细化研究的趋势.

朱凤杰[2](2017)在《高山多年冻土地区路基冻胀融沉机理及稳定性评价》文中研究表明道路的稳定取决于路基的稳定性,冻土的工程性质直接影响高山冻土区路基的稳定性,而水分、温度对路基稳定性有着直接的影响。本文以G219(新疆)段为依托,通过资料收集与归纳,分析了高山多年冻土地区路基病害类型;进行室内土柱试验,分析了水分、温度对冻胀融沉的影响;结合高山冻土地区特殊路段路基的现场资料,分析了高山冻土地区路基温度、湿度以及变形的变化特性;基于层次分析法从自然环境因素、设计因素以及冻土因素三个方面对路基稳定性进行模糊综合评价。本文取得如下研究成果:1)采用现场调研以及搜集资料等方法,对G219(新疆)段自然环境以及路基病害类型进行了调查与分析,得出冻胀与融沉是高山多年冻土地区路基最主要的病害类型。2)进行室内土柱试验,监测土体冻胀与融沉过程中温度、水分以及变形的变化过程,分析了冻胀与融沉过程中水分、温度和变形的变化规律:冻结过程按照冻结速率划分为快速冻结、冻结过渡和稳定冻结三个阶段;冻胀变形划分为冻胀变形缓慢阶段、冻胀变形快速发展阶段和冻胀变形稳定阶段三个阶段;融化变形划分为快速变形阶段、慢速变形阶段和稳定阶段三个阶段;在经历了一个冻融循环后,土体孔隙率增大,土体变形呈增长趋势。3)以G219线为依托,选择典型冻土路段的四种不同路基形式,即普通路基、片石路基、热棒路基以及通风管路基,通过埋设水分、温度以及变形传感器,分析了路基内部水分场、温度场以及变形场的变化特性。4)从自然环境、设计因素和冻土因素三方面分析了诱发G219公路路基病害形成的致灾因子;提出了新疆高山冻土区路基危险度模糊综合评价体系;基于层次分析法及模糊综合评价方法,考虑新藏公路实际情况,建立了高山冻土地区路基稳定性的模糊综合评价模型,并通过实例证明了所建立评价模型的正确性。

王金叶[3](2006)在《祁连山水源涵养林生态系统水分传输过程与机理研究》文中指出本研究以祁连山水源涵养林为西北干旱半干旱区为典型代表,充分利用祁连山森林生态站长期从事林分关系研究的历史资料,结合试验观测在流域尺度上,从降水输入、林冠层水分传输、苔藓和枯落物层水分传输、森林土壤层水分动态、河川径流规律与组成,以及水源涵养林区冻土的水文特性等方面,进行水分传输过程与机理研究,探讨解决林水关系的理论问题和实践问题,取得了以下几个方面的成果:1、在一个试验流域降水具有空间上的差异,阴坡比阳坡多7%左右,由低海拔向高海拔递增,排露沟试验流域降水百米平均递增率为4.95%,天涝池河试验流域降水百米平均递增率为4.88%。降水根据年内变化分为雨季和旱季,雨季(5-10月)降水占全年降水的87.2%左右;旱季(11-4月)降水稀少,仅占全年降水的12.8%左右。降水有降雪和降雨两种形式,降雨占72.2%,降雪占27.8%。积雪是祁连山林区独特的“固体水库”,对缓解发源于祁连山林区河流的中下游春旱有重要作用。流域降水的时空变化及地形差异,直接在流域径流变化中得到了体现,排露沟试验流域枯水期径流占年径流的15.68%左右,丰水期径流占年径流的84.32%,与降水分配规律相一致。2、试验流域雨季青海云杉林(0.8)截留率为26.6%~39.8%,祁连圆柏林截留率为23.0%~37.1%。林冠对降雨和降雪的截留有大的差异,林冠对降雪的截留是降雨的2倍。林分郁闭度越大,冠层截留率越高,郁闭度由0.6提高至0.7,截留率增大近9个百分点;郁闭度由0.7提高至0.8,截留率增大3个百分点。林冠截留的降水除近0.3%以树干茎流的形式输入林内外,其他全部被蒸发消耗。林冠截持降水在改变进入林内降水比例的同时调节进入林内的营养成分组成及比例。3、青海云杉林苔藓枯落物层最大持水量平均为36.4mm,在7.6-59.1mm之间变化,并随着苔藓枯落物层蓄积量增大而增加。地被物水分传输一般要经过截留、吸水饱和(非饱和下渗)、下渗(饱和下渗)三个阶段,降水截留阶段进入林内的穿透水完全被截留,非饱和下渗阶段苔藓枯落物层有水分渗出,但苔藓枯落物层却没有达到最大持水量,下渗水量小于降雨量,饱和下渗阶段下渗强度大于降雨强度。由于苔藓枯落物层持水能力强,大多数降雨过程不能使其达到饱和,一般只有两个阶段。4、试验区地表蒸散在年内具有随季节而变化的规律,植物生长期蒸散大,林地蒸散占全年蒸散的80.46%,休眠期蒸散很小,仅占19.54%;草地蒸散在植物生长期占全年蒸散的77.13%,休眠期占22.87%。试验流域土壤水分具有明显的时空差异,阴坡土壤含水比阳坡多;土壤融化层含水量具有随土壤深度增加而下降的趋势,含水多的土壤相对含水少的土壤水分垂直变化小;土壤水分季节变化可分为前蓄墒、失墒、后蓄墒、稳定四个阶段,影响土壤水分季节性变化的因素比较复杂,降水和植物是两个最主要的因素;土壤含水量从表层到深层都随海拔升高呈增加趋势,百米平均递增率为14.15%,冻土层土壤含水量高于活动层。入渗、蓄水、产流是土壤水分传输的主要过程。不同的土壤类型其入渗速率差异较大,寺大隆河试验区森林土壤质地疏松,渗透功能强,苔藓青海云杉林土壤Aoo的初渗率为214.4mm/min,稳渗率为162.0mm/min,比其它土壤表层的渗透率大,放牧草地表层稳渗率只为青海云杉林地的0.43%,底土也只有30%。5、祁连山水源涵养林区季节性冻土广泛发育,局部地区分布有连续或岛状多年冻土。试验区季节性冻土每年10月20日左右开始冻结,第二年5月20日左右达到冻结最大深度。较低海拔到第二年的8月20日左右消融结束,但林地条件下,于第二年3月10日左右开始消融至10月22日左右才能全部消融。冻土年变化规律一般划分为四个时期,各期起始和结束时间因所处的海拔位置不同有差异,而且冻融交替出现。季节性冻土冻融变化,在春末夏初可以提高径流,到秋天可以滞留夏秋季降水,提高流域的蓄水量,影响河川径流形成和分布,调节水资源形成和稳定性。冻土对水分分配和传输过程的影响,使在融雪径流期往往形成径流高峰,其机理在于土壤冻结把大量的水以冰晶形式存贮,到春季随着解冻而释放,加之积雪的作用,在融雪径流期形成径流高峰。6、排露沟试验流域年降水输入471.5mm,年径流深159.9mm左右。试验流域不是均一的产流区,试验流域在海拔2700m以上不论阴阳坡输入的降水均大于蒸散消耗和截留蒸发,具备了产生径流的基本条件,而且随海拔升高潜在径流呈增加趋势;在流域同一海拔位置,阴阳坡不同植被类型有一定差距,试验区海拔2700m以上地区有形成径流的水分条件,流域高海拔面积越大流域产流越多。三个试验流域河川径流动态变化相一致,最小流量出现在1-2月,最大流量出现在6-8月,11-3月流量变化较稳定,4-5月变幅增大,、出现洪峰,6-9月变幅最大,出现多次洪峰,且洪峰流量较大。一个水文年径流过程以月为时间单元划分为地下水径流期、融水径流期、降水径流期三个时期;三个试验流域河川径流组成有比较大的区别,发源于祁连山高海拔森林覆盖区的河流均为混合补给型河流。

史茜[4](2018)在《共玉高速公路多年冻土地区路基病害分析与研究》文中研究说明共和-玉树高速公路,简称共玉高速,是《玉树地震灾后恢复重建总体规划》公路网的重要路段,也是国内首条多年冻土区高等级公路。然而,自项目近年建成试运营以来,受太阳辐射及长期荷载干扰的影响,路基出现反复冻结—融化现象,以致局部高温不稳定-极不稳定多年冻土地段的路基出现了不均匀沉降、变形,给道路的使用造成严重影响。因此,必须对多年冻土路段病害进行详细调查等,并通过对已有成果的提炼和总结评价,提出适合共玉高速多年冻土区公路路基变形处治对策。本文首先通过查阅大量的文献资料,比较全面的掌握了路基冻害的影响情况和一般规律:其次查找并分析了研究区——共玉高速多年冻土区的自然地理特征、多年冻土地温特点、多年冻土上限、多年冻土融化夹层(融化核)以及多年冻土区冻土特征及分布等冻土基本情况;第三,从路基冻害的野外调查、土的冰冻特性等入手,通过对调查资料及其成果等的整理、分析、综合,总结出了共玉高速多年冻土区路基的病害类型,路基病害与冻土特征的关系,以及路基高度对冻土区主要路基病害的影响;第四,分析了路基病害的形成机理,冻土地区路基稳定性主要影响因素,以及路基病害规律等,同时在掌握共玉高速多年冻土区现有旧路主要施工技术的基础上,剖析了共玉高速公路沿线多年冻土段路基病害原因;最后,在前文分析的基础上,结合多年冻土区热棒工法及其工艺,分别对原有路面结构、不同类型路基沉陷、不同类型涵洞台背沉陷等,提出了共玉高速路基病害较为针对性的处理措施与处置对策。具体如下:(1)查阅及参考了大量的文献资料,分别从冻土工程研究、冻土冻涨融沉研究、冻土力学研究、片块石路基降温效果研究以及多年冻土区路基病害与处置对策研究等多方面掌握了国内外有关冻土工程及其病害与处置对策的相关问题。结果表明:冻土工程及其病害与防治问题已得到了国外发达国家及发展中国家尤其是我国的广泛关注,并已取得了一定的研究与实践成果。(2)利用共玉高速沿线相关地区历史数据及调查资料,从地理位置、地质及气候特征等三方面概述了共玉高速多年冻土地区自然地理概况,并结合相关情况分析了共玉高速研究区段的冻土特征。结果表明:①共玉高速穿越青藏高原东部边缘的高原冻土区、高山冻土区,空气稀薄,气候严寒,沿线融区较多,融区与多年冻土区过渡地带的多年冻土,热稳定性差,抗热干扰能力低;②共玉高速沿线基本呈吸热型、过渡型地温曲线,放热型地温曲线分布很少,表明共玉高速多年冻土区路基稳定性较差;③共玉高速公路修筑后导致多年冻土上限进一步降低,且随着多年冻土地温的升高,上限下降幅度增大。(3)对共玉高速多年冻土路段病害进行了调查,并分析了存在的主要路基病害类型及其与冻土特征、路基高度的关系。结果表明:①共玉高速路基的病害类型主要有路基沉陷及涵洞台背沉陷:②随着多年冻土年平均地温的逐渐降低,路基沉陷病害率呈现先增大后减小的趋势,同时路基沉陷病害率的变化率更小;③路基沉陷病害率随着冻土含冰量的增加,先增加后下降,多冰冻土区沉陷病害率最低;④低温亚稳定多年冻土区纵向裂缝病害反而比高温多年冻土区高,同时少冰冻土区纵向裂缝病害率几乎为零:⑤增加路基高度对减小路基沉陷病害是有好处的,但同时也会增加纵向裂缝病害的发生率等。(4)通过分析多年冻土区路基病害形成机理及冻土地区路基稳定性主要影响因素,结合共玉高速多年冻土区现有旧路主要施工技术,探讨了共玉高速多年冻土地区路基病害形成原因。结果表明:①水分、多年冻土地温、含冰量、路基高度以及不规范施工等是共玉高速多年冻土区路基病害发生的主要原因;②太阳直接辐射、降雨、地表水等是影响路基病害的主要因素;③共玉高速公路主要由于多年冻土影响地基沉降,导致路基路面整体沉降;④共玉高速多年冻土地区路基沉陷与裂缝产生原因总共分为6类,如原路线方向原地表土坑两端地界断面发生变化,使片块石厚度发生变化,片块石厚度不均,导致压实度不均匀,路基产生差异沉降,导致路基沉陷等,具体见表4.1;⑤涵洞台背沉陷产生原因总共分为3类,如由于涵洞台背路基压实不足,工后沉降,运营期间在重荷载反复作用下,路基被压密实,导致路基沉陷等,具体见表4.2。(5)综合以上的研究,结合共玉高速工程地质条件及其它相关条件,以多年冻土区热棒工及其工艺为主,提出了共玉高速多年冻土区路基病害的处理办法及处置对策。国家规划把共和至结古段建设成为具有青海特色的高速公路。然而,作为通往玉树地区的“生命线”公路通道,其试运营3年来,局部高温不稳定-极不稳定多年冻土地段的路基已出现了不均匀沉降、变形。但是,通过本研究,不仅提出了适合共玉高速多年冻土区公路路基变形的处理办法及处置对策,为214线共和至玉树高速公路的长久运营提供了技术支撑,同时,还在一定程度上进一步推动了藏区经济、社会跨越式发展的实现。此外,还为青藏高原其它类似公路甚至国内外一些多年冻土区公路路基的病害防治提供了一定的参考和借鉴。

常启昕[5](2019)在《高寒山区河道径流水分来源及其季节变化规律 ——以黑河上游葫芦沟流域为例》文中研究表明作为诸多江河的发源地,中、低纬度高寒山区具有非常重要的水源涵养和调节功能,常被称为“水塔”。对于我国西北干旱、半干旱区的内陆河,因中、下游地区降水稀少且蒸发强烈,河道径流的绝大部分都形成于上游高寒山区,上述水文功能显得尤为重要:它决定着输往中、下游地区的水资源量,进而限制着其社会经济发展。因此,了解高寒山区的径流形成机制,对于内陆河流域水资源的科学管理、乃至社会经济可持续发展具有重要的现实意义。与温热地区不同,高寒山区广泛分布冰川、积雪和冻土,固态水及其与液、气态水间的转化在水文循环中起着重要作用,使得径流形成过程更为复杂。在我国青藏高原北部祁连山区,受高山-峡谷地貌的控制,局部高差大,景观垂直分带显著,导致水流驱动力强、下垫面和水文地质条件复杂多变,进一步增大了径流形成过程的复杂性,许多科学问题目前仍有待解答,其中最突出的问题是:在这类以基岩和薄层风化物覆盖为主的高寒山区,地下水对河道径流有多大贡献?它储存在哪些含水层中,受何种机制调控?在此背景下,本论文选取黑河上游葫芦沟流域为研究区,开展了河道径流水分来源、形成过程及其季节性变化的研究。葫芦沟流域是祁连山高寒山区的典型代表,其垂向景观分带明显,具有典型的高山-峡谷型地貌,其山前冲洪积平原第四系孔隙含水层是山区径流汇入黑河的必经通道。首先,基于水文地质资料,按沉积物特征划分出了3类孔隙含水层,即冰川前缘冰碛角砾含水层、夷平面泥质砾石含水层和山前平原冲洪积砂砾石含水层,分别分布于流域内冰川前缘、多年冻土区和季节性冻土区,具有孔隙大、连通性好的特点。其次,基于水文和气象观测数据,识别出了葫芦沟流域不同季节的水分输入方式分别为:季节性积雪融水(冬季11月到明年2月)、暂时性积雪融水(3月下旬到4月下旬)、冰雪融水(510月)、降雨(510月)。在此基础上,确定了本次研究的径流分割方案:在2013年5月9日6月1日(春末)和2013年7月9日9月21日(夏季),将径流分割为冰雪融水、降雨和地下水三种水源;在2014年3月1日3月31日(春初),将径流分割为季节性积雪融水和地下水两种水源。分析了各潜在水源(端元)的水化学和稳定同位素特征,发现不同水分来源的水化学类型和同位素特征存在显著的差异,满足同位素混合端元模型的基本假设条件。然后,采用传统同位素端元混合模型(IHS)对春初、春末、夏季三个时段河道径流进行了分割,其计算结果显示:在春初,地下水是河道径流最高的贡献来源,其总贡献比例为91.10±3.09%,季节性融雪水的贡献很小(8.90±3.09%);在春末,地下水对河道径流贡献最大,其贡献比例为90.85±0.59%,冰雪融水次之(7.26±0.62%),降雨最小(1.89±0.25%);在夏季,地下水仍是河道径流最主要的贡献来源,其贡献比例为62.55±0.74%,而冰雪融水(24.34±3.01%)和降雨(13.11±2.36%)也是不可忽视的来源。同时,与采用贝叶斯三元混合模型(BMC)径流分割结果进行了对照,显示在春末和夏季,地下水对河道径流的贡献比例分别为73.50±3.67%和85.72±0.60%。虽然两种方法计算各水源的贡献比例有明显差异,但两种结果均说明地下水在不同季节对河道径流的贡献是最高的。基于IHS和BMC计算冰雪融水的贡献率和贡献量,分析了其季节性变化特征,发现冰雪融水对河道径流的贡献比例与冰川前缘处的气温之间存在明显的正相关关系,与日降水事件没有明显的响应关系;流域内冰川覆盖率约7.75%,但冰雪融水对河道径流提供了相当可观的水量(IHS:1.13×106 m3,BMC:3.53×105m3)。其主要原因:冰川排水管道系统较浅,存储以中期-短期存储为主,冻岩区冰碛角砾孔隙含水层有极强的导水能力,缩短了冰雪融水的运移时间,极大地促进了冰雪融水对河道径流的贡献。基于IHS和BMC计算降雨的贡献率和贡献量,分析了其季节性变化特征,发现降雨对河道径流的贡献率和贡献量变化与日降雨事件存在明显的响应关系,很大程度上归因于流域内基岩裸露面积和多年冻土的分布较大。流域内基岩裸露区的面积占整个高山区80%左右,具有较小的渗透性和存储容量,极大地促进了降雨对河道径流的贡献以及径流对降雨事件的快速响应过程。多年冻土具有隔水层的作用,春末期间冻土层上水的水位接近地表或甚至超过地表,夏季期间冻土层上水的水位接近地表,促使降雨在春季末期以超蓄坡面流形式和在夏季多以超渗坡面流的形式快速进入河道径流,增大了降雨对河道径流的贡献。基于径流分割计算结果,对地下水贡献率和贡献量的季节变化特征的分析,与河流中反应示踪剂沿流程的变化规律相结合,揭示了三种孔隙含水层的调节功能,即:(1)位于冰川前缘冰碛角砾孔隙含水层在暖季有很强的导水能力,冰雪融水、降水和坡面流进入该含水层,迅速流入附近河道和位于低处的含水层中;在冷季,该含水层处于疏干状态。(2)在多年冻土区,夷平面泥质砾石孔隙含水层在暖季有着很强的导水能力,在冷季因为活动层冻结导致导水能力变得极差,表现出隔水层或弱透水层性质;冻土层下含水层在暖季和冷季其导水能力一般,因该含水层厚度限制,其储水能力也一般。(3)山前平原冲洪积砂砾石孔隙含水层在暖季表现出较强的导水能力和储水能力,而在冷季,山前平原地下水是流域出口水分唯一来源,在维持河道基流上发挥着重要的作用。最后,对上述研究成果进行了归纳,提出了“山区+山前平原”组合的产、汇流过程的概念模型为:基岩山区和多年冻土区是主要的产流区,山前平原季节性冻土区是主要的汇流区。冰雪融水和降水在冰川前缘冰碛垅岗内侧急剧渗漏,迅速转化为第四系松散岩类冻结层孔隙水,其中一部分水流穿过冰碛物后以下降泉形式排出,成为河流的源头,而另一部分水流会补给位于低处的夷平面泥质砾石孔隙含水层,成为冻土层上孔隙水。在多年冻土区,降水和冻土融水部分入渗转化为冻土层上孔隙水,向下部汇集时,在坡脚受弱透水层和冻土层阻隔溢出地表,以坡面流的形式进入河道径流。河水在流入山前平原时,通过河床下带状融区渗漏或侧向补给的形式转化为地下水,在山前平原末端出露,再次补给河流。论文的创新之处:(1)在青藏高原北部高山-峡谷型地貌的代表区——祁连山区,分布多年冻土、季节性冻土,水流路径复杂。本研究识别了沿冰川前缘-多年冻土区-季节性冻土区分布的3类典型孔隙含水层,系统总结了它们在径流形成中的调节功能,分析了其调节功能随年内冻-融循环而发生的转变机制,构建了典型高山-峡谷型流域河道径流形成的概念模型。(2)在贝叶斯蒙特卡罗估算方法的应用中,以往的研究通常缺乏冰雪融水动态监测数据,冰雪融水描述为静态变量,分割结果无法反映冰雪融水对河道径流贡献的动态特征。本研究在该方法的基础上考虑冰雪融水的动态输入,从机理上而言更为科学合理,从计算结果而言更为准确。

李宗杰[6](2020)在《基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究》文中提出全球气候变化背景下,冰冻圈的剧烈消融一方面引起固体水资源的锐减,另一方面增加的融水量正逐步改变着流域水文过程和水循环特征,特别是液态降水增加和冰雪、冻土剧烈消融引起的寒区径流成分改变及其水文效应变化,对流域径流演变规律及水循环机制产生了深刻影响,进而对水资源的时空配置及其水利资源的开发利用带来了新的挑战。那么如何量化气候变暖和冰冻圈剧烈消融背景下径流成分的变化,已成为寒区水文学研究亟待解决的关键科学问题。为此,本文以长江源区为研究区,共采集大气降水、冰雪融水、冻土层上水和河水样品1770组,应用稳定同位素示踪和端元混合径流分割模型等方法,分析了长江源区径流稳定同位素特征及指示的水文过程,然后基于稳定同位素示踪剖析了径流与大气降水、冰雪融水和冻土层上水的紧密联系,确定了径流组成成分,最后运用端元混合径流分割模型量化了出山口径流、不同类型支流和冻土层上水的补给源。得出的主要结论如下:(1)受局地环境及不同水源补给比例差异的影响,河水稳定同位素时空变化差异显著,其空间变化主要反映了3个因素的影响:不同海拔的河水补给源及补给比例的差异性;不同海拔降水汇流量及稀释作用的程度差异;不同海拔蒸散发程度的差异。(2)长江源区冰雪融水和冻土层上水稳定同位素特征主要受消融过程、蒸散发和补给源变化的影响。冻土层上水氧同位素以4400-4600 m为界,低于该海拔时呈现出显著的反海拔效应,高于该海拔时呈现显著的海拔效应,这一现象主要是由于地下冰融水对冻土层上水补给比例随海拔的增加而引起的。(3)冻土层上水是长江源区径流的主要补给源。与降水、冰雪融水和冻土层上水相比,河水稳定同位素年际变化比较平稳、波动小,反映了各水体先混合转化为地下水,然后补给径流。更为重要的是,河水局地蒸发线与大气水线交点的稳定同位素组成与冻土层上水极为相近。各水体稳定同位素的聚类分布和紧密联系表明,长江源区径流主要由冻土层上水、大气降水和冰雪融水混合补给而成。(4)2016年6月至2018年5月,沱沱河站冻土层上水、大气降水和冰雪融水分别贡献了河水的约51%、26%和23%,直门达站冻土层上水、大气降水和冰雪融水分别贡献了河水的约49%、34%和17%。研究区冰雪融水对径流的贡献率从源区到出山口呈下降趋势,而大气降水呈增加趋势,冻土层上水则保持稳定态势,5月、6月和10月冻土层上水主导研究区径流补给,而7月和8月降水的贡献率达50%左右。(5)冻土层上水也是冰川冻土区支流河水、冻土区支流河水和不同海拔干流河水的主要补给源。在强消融期,冻土层上水对冰川冻土区支流河水的补给比例与大气降水和冰雪融水的补给比例相差不大。对冻土区支流河水而言,大气降水和冰雪融水的补给比例相对较低。强消融期不同海拔干流河水的主要补给源是大气降水。(6)大气降水是长江源区冻土层上水的主要补给源,其次是地下冰融水,但其贡献率远低于大气降水,而冰雪融水仅在消融初期和消融末期补给冻土层上水,并且冰雪融水对冻土层上水的补给仅限于高海拔区,其贡献比例较小。本文首次将冻土层上水及其对寒区径流的影响作为研究内容,确认了冻土层上水是径流的主导,并从寒区水循环过程的角度开展同位素水文学研究,率先量化确定了不同类型支流和冻土层上水的补给源及补给源的时空变化特征,拓展了寒区同位素水文学,为深入揭示气候变暖背景下寒区径流的演变机制提供理论基础,为寒区径流变化模拟和预测研究提供参数支持,进而为更准确的评估冰冻圈快速变化对水文水资源和生态系统的影响提供科学依据。

侯威[7](2020)在《青海湖流域生态环境地质条件与生态环境地质问题研究》文中认为青海湖流域生态资源丰富,是我国水汽循环的重要通道和气候变化的敏感区,还是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体,又是控制西部荒漠化向东蔓延的天然屏障。其生态环境质量不仅影响着本流域,而且对周边地区有着举足轻重的控制及调节作用。本文以青海湖流域为研究对象,主要依据沿布哈河和沙柳河两条主要河流条带的1:5万调查研究结果,研究地质与生态间的关系。地质环境对生态环境的作用在大的时间和空间尺度下表现为:地壳运动-地形地貌塑造-气候变化-生态环境演变是一组相生相依的作用过程,地壳运动决定了区域尺度生态环境的缓慢演变与格局形成。在高原隆升-地形地貌塑造过程中,区域尺度高寒的气候特点与水气运移模式逐渐形成,共和运动-青海南山隆起使来自西北的水气受阻,造成了地区干湿情况差异显著。青海湖流域湿润适中,而南部的共和与茶卡盆地显的干旱异常。水土环境差异决定了青海湖流域相对共和-茶卡干盐盆半荒漠化盆地以及柴达木盆地戈壁荒漠化盆地迥异的高寒草甸草原-微咸水湖盆生态环境地区差异格局,受地貌影响青海湖流域西北部相对干旱,又进一步决定流域内生态环境的差异性。地质环境对生态环境的作用在地区与近代时间尺度上表现为:在当前气候环境下,研究区每类植被类型都是基于不同的地形地貌、地层岩性、地下水以及多年冻土等地质环境条件组合下形成的特征群落。在当期气候条件下地质环境条件决定了生态环境的面貌和格局,任意一个地质要素的变化又将引起植被的演替变化。对于陆地生态来说,荒漠化、沙漠化、植被盖度降低、土地覆被变化等是生态环境问题的宏观表现,而组成陆地生态各类草地的逆向演替(退化)是生态环境问题的具体过程与实质内容。人类活动与气候均主要是通过改变地质环境进而影响生态环境。地质、气候与人类活动是驱动力,地下水与表土等水土环境变异是中间过程,外动力侵蚀在其中起到了相当的作用,植被的演替和荒漠化是过程的末端。结合大量实地调查数据对流域生态地质环境问题按照上述驱动力-水土环境变异-植被演替的过程方式将流域生态环境地质问题分为12类,包括:气候-地表水变化/多年冻土变化-地下水下降-退化型2类、气候-包气带干燥-退化型1类、工程建设-地下水下降/地层土壤变异-退化型2类、放牧-风蚀-地层土壤变异-退化型1类、地壳抬升-河流下切、含水层疏干-地下水下降-退化型1类、地壳抬升-地形切割变陡—外动力侵蚀-地层土壤变异-退化型1类以及相对静态的地质环境-地下水或地层土壤条件-退化型4类。

王振兴[8](2020)在《高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究 ——以大通河源区为例》文中认为高寒区多年冻土融化导致的地下水循环变化机制是水文地质和环境地质基础理论研究方面的关键科学问题之一,了解该类地下水动态对冻土变化的响应对寒区水资源保护、生态环境和工程建设具有重要价值。本文以青海大通河源区为研究区,开展高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究。通过监测、微结构测试、新型水化学同位素、多场耦合模拟等研究方法,系统分析了冻土退化过程特征,揭示了冻土微结构与渗流特征变化规律以及冻土退化条件下区域地下水循环演化机制,取得了如下主要成果:1)通过遥感解译、多元统计、地温监测及微结构研究,划分冻土类型与退化阶段,对比研究了大通河源区不同冻土退化阶段冻土面积、上下限、边界、地温及微观结构变化规律。通过多元统计分析水均衡计算等手段,阐明了地下水补径排响应规律。在降雨量不显著增加的基础上区内泉水流量、地表水径流量和地下水天然资源量呈现出了增加趋势,认为是冻土退化增大了地下水的补给通道及地下冰融水量所致。通过水均衡概算,得出地下冰融水占比约为17%。2)通过控温CT扫描、压汞实验及控温渗透试验,揭示了退化条件下冻土的微观结构变化及冻土渗透性能变化规律。升温过程使得冻土颗粒以及孔隙产生了重分配,冻土的中大孔隙增多,连通性增强;升温初期渗透系数快速增大,至-0.5℃时,渗透系数成倍增长,说明“高温冻土”已经具有一定的渗透性能,而非必须完全融化才能由“隔水层”变为“含水层”。探索建立了温度、微结构与渗透性能的定量关系方程。3)通过硫、硼、锶、铀同位素识别了不同地下水来源和循环途径;计算了多元水转化关系,结果表明冻土退化条件下,冻结层上水与层下水的联系变为密切,地下水系统由封闭转为开放;地下冰融水参与了地下水循环,其在连续冻土区、片状冻土区和岛状冻土区冻结层下水中补给的比例分别为9%、17%和11%;冻结层上水中补给比例分别为18%、24%和20%。最终建立了冻土退化条件下的高寒河源区山-盆多层级区域地下水循环模式。4)利用COMSOL Multi-physics软件系统的二次开发功能,改进了多场的耦合模型,实现了从中长周期时间尺度冻土退化条件下区域地下水循环演化的定量模拟与预测。5)揭示了“温度→冻土类型→微结构→渗透系数→水文地质结构→地下水循环模式演变→冻土释水→水质变化”的冻土退化条件下区域地下水循环演化机制。最后以地球科学系统理论从多圈层交互带的角度针对冻土退化可能产生的资源环境效应,提出了冻土环境与地下水资源保护的对策和建议。

王家澄[9](1982)在《国外高山多年冻土研究概况》文中研究表明近年来,在区域冻土学研究领域中,除了以极地为中心的高纬度多年冻土、海底冻土和古冻土方面有了许多进展之外,有关高山多年冻土的研究引起了国内外许多学者的广泛兴趣,学术活动日趋频繁。1972、1974年藤井理行和埃佛斯(Ives)相继明确提出了高山多年冻土的概念。1976年苏联多年冻土研究所A.P.戈尔布诺夫(Gorbunov)在高加索召开的国际地理学会高海拔地区生态学讨论会上提出了高山多年冻土的分类,并于

高伟峰[10](2019)在《大兴安岭连续多年冻土区温室气体释放特征及其影响因素》文中进行了进一步梳理多年冻土占北半球陆地表面积的25%,冻土中含有大量的土壤有机碳和全氮,是重要的土壤碳和氮库。受到全球气候变化的影响,世界各地的多年冻土均呈现退化的趋势,这会改变微生物群落结构及其介导的碳氮循环过程,导致大量的温室气体释放到大气中。氧化亚氮(N2O)、二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是大气中最重要的三种温室气体,是高纬度多年冻土区碳氮循环的重要组成部分。然而,目前对多年冻土区森林沼泽湿地N2O、CO2和CH4通量的研究还比较少。本研究采用静态箱-气相色谱法观测大兴安岭多年冻土区三种森林沼泽湿地的N2O、CO2和CH4通量,研究:(1)生长季多年冻土区N2O、CO2和CH4通量排放规律,揭示温室气体通量与环境因子的关系;(2)冻融作用对N2O、CO2和CH4通量的影响,解析冻融过程中影响N2O、CO2和CH4通量释放的主导因素。(3)沼泽湿地类型对多年冻土区N2O、CO2和CH4通量的影响,揭示引起N2O、CO2和CH4通量空间差异的关键影响因素。(4)评估多年冻土区温室气体在生长季、冻融期和年累积排放量及其全球增温潜势。结果表明:生长季大兴安岭多年冻土区N2O、CO2和CH4通量范围分别在11.81-79.25 μg m-2 h-1、60.45-894.42 mg m-2 h-1和-0.248-11.459 mg m-2 h-1。每个环境因子单独对 N2O 通量的影响比较弱,N2O通量主要受到多个环境因子的共同影响,包括空气温度、土壤温度、水位、pH、硝态氮、有机碳、全氮和碳氮比,环境因子可以解释N2O通量变化的11.49-82.84%。三种类型沼泽湿地CO2通量季节变化均显著受到土壤温度的影响,与土壤温度呈显著的正相关关系,可以解释CO2通量变化的43.89-80.20%。CO2通量的温度敏感系数在1.18-1.24。三种类型沼泽湿地CH4通量的影响因素存在差异,兴安落叶松-杜香沼泽湿地(XD湿地)和灌丛沼泽湿地(GC湿地)受到土壤温度的显著影响,而兴安落叶松-苔草沼泽湿地(XT湿地)受到水位的影响。此外,活动层融化深度也会影响XD湿地CH4通量的释放。冻融作用显著的影响N2O、CO2和CH4通量的季节变化特征,N2O、CO2和CH4通量的范围分别在-35.75-74.17μg m-2 h-1、19.08-696.02 mg m-2 h-1和-0.067-3.457 mg m-2 h-1。逐步多元线性回归分析表明N2O通量受到多个环境因子的共同影响,包括空气温度、土壤温度、土壤湿度、pH、铵态氮、硝态氮、有机碳、全氮和碳氮比,但是在不同类型的沼泽湿地影响因素有所差异。土壤温度和活动层融化深度显著影响冻融期CO2通量释放,CO2通量与土壤温度呈现显著的正相关关系和指数关系,可以解释冻融期CO2通量季节变化的44.84-95.38%。与生长季相似,大兴安岭地区CO2通量的Q10值在1.10-1.57。在XD湿地和GC湿地CH4通量与土壤温度呈现显著的正相关关系,而在XT湿地CH4通量主要受到空气温度和土壤水分的共同影响,环境因子可以解释冻融期CH4通量变化的38.53-97.37%。冻融期CH4的温度敏感系数Q10值在1.79-1.86之间。在生长季和冻融期,沼泽湿地类型对平均N2O通量均无显著的影响。矿质氮含量是决定N2O通量释放的关键因素,较低的矿质氮含量导致反硝化作用的反应底物不足,严重限制了 N2O通量的释放,使三种类型沼泽湿地N2O通量没有显著差异。在生长季和冻融期CO2通量均表现为GC湿地显著高于XD湿地,而XT湿地与XD湿地和GC湿地均无显著差异,水位是决定CO2通量的关键因素。在生长季和冻融期CH4通量均表现为GC湿地显著高于XD湿地和XT湿地,水位是影响CH4通量的主导因子。大兴安岭多年冻土区生长季N2O累积排放量为1.02-1.46 kg hm-2,年通量范围在1.92-2.90 kg hm-2,生长季对年通量的贡献率在46.27-53.57%。冻融期累积释放了 0.35-0.66 kg hm-2的N2O通量,其对年通量的贡献率在15.86-32.77%。大兴安岭地区CO2年累积排放量为10864.76-22205.48 kg hm-2,其中生长季占CO2年通量的69.95-77.21%,而冻融期只占CO2年通量的15.37-18.56%。多年冻土区CH4年累积排放量在2.83-205.19 kg hm-2,GC湿地的年通量略高于湿地生态系统平均CH4释放通量,而XD湿地和XT湿地CH4年通量偏低。受到全球气候变化的影响,多年冻土退化会引起多年冻土中C向大气中的释放,加剧全球气候变化。三种类型沼泽湿地全年GWP分别为11589.72±708.73、14708.57±222.71和28481.46±898.25 kg CO2-eqhm-2,其中生长季对全年GWP的贡献比较大,占全年GWP的69.02-79.36%。在三种温室气体中,C通量(CO2和CH4)对年GWP的贡献最高,其中CO2的贡献在75.85-95.26%,CH4的贡献在0.54-22.94%,而N2O通量只占1.20-6.90%。在全球气候变化的背景下,多年冻土退化,土壤温度升高,可能会增加多年冻土区的GWP。本研究对于理解多年冻土区温室气体的释放特征和影响因素以及评估区域气候变化具有重要的意义,为全球气候变暖条件下多年冻土区温室气体释放的响应提供了科学依据。

二、国外高山多年冻土研究概况(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、国外高山多年冻土研究概况(论文提纲范文)

(1)高山多年冻土分布模型与制图研究进展(论文提纲范文)

0 引言
1 高山冻土勘察方法
    1.1 高山冻土勘察方法现状
        1.1.1 经验方法
        1.1.2 地球物理勘探方法
        1.1.3 遥感勘察方法
    1.2 高山冻土勘察方法述评
2 高山多年冻土模型与制图
    2.1 高山多年冻土模型的尺度与制图
    2.2 高山多年冻土模型的类型与制图
        2.2.1 经验-统计模型
        2.2.2 过程模型
    2.3 高山多年冻土模型与制图述评
3 国内外高山冻土模型与制图的发展趋势
    (1) 影响因素多元化.
    (2) 研究方法多元化.
    (3) 冻土指数多元化.
    (4) 经验统计模型与过程模型的综合.
    (5) 冻土制图方面, 野外调查方法与模型相结合、 GIS技术的应用.

(2)高山多年冻土地区路基冻胀融沉机理及稳定性评价(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻土区水热耦合的研究现状
        1.2.2 冻土地区道路冻胀与融沉研究现状
        1.2.3 路基稳定性评价现状
    1.3 本文主要研究内容与技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线图
第二章 新疆高山冻土区道路病害调查与分析
    2.1 G219线(新疆境)工程概况及自然环境特征
        2.1.1 工程概况
        2.1.2 自然环境
    2.2 新疆多年冻土区典型路段路基病害调查
        2.2.1 路基融沉
        2.2.2 冻胀翻浆
        2.2.3 冻融滑塌
        2.2.4 涎流冰
    2.3 高山冻土地区路基冻胀与融沉影响因素分析
    2.4 小结
第三章 室内土柱冻胀与融沉试验分析
    3.1 冻胀融沉土柱模型试验测试系统
    3.2 试验方案介绍
    3.3 土体水热变化对变形的影响
        3.3.1 冻结过程中水热以及变形特性
        3.3.2 融化过程中的水热以及变形特性
        3.3.3 冻胀融沉机理分析
    3.4 小结
第四章 新疆高山冻土区路基水、热及变形测设
    4.1 特殊路基工程概况与自然环境特征
    4.2 传感器的布设
        4.2.1 普通路基
        4.2.2 片石路基
        4.2.3 热棒路基
        4.2.4 通风管路基
    4.3 典型断面特殊路基水分场、温度场及变形分布特性
        4.3.1 典型断面温度场分析
        4.3.2 典型断面水分场分析
        4.3.3 典型断面变形场分析
    4.4 本章小结
第五章 高山多年冻土区路基稳定性评价
    5.1 G219公路路基病害致灾因子分析
        5.1.1 自然环境因素分析
        5.1.2 设计因素
        5.1.3 冻土因素
    5.2 高山冻土地区路基稳定性模糊综合评价
        5.2.1 高山冻土地区路基稳定性评价体系
        5.2.2 计算权重
        5.2.3 建立模糊集合
        5.2.4 隶属函数的确定
        5.2.5 模糊变换与综合评判
    5.3 工程实例分析
        5.3.1 普通路基段稳定性分析
        5.3.2 特殊路基形式下路基稳定性分析
    5.4 小结
第六章 主要结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 不足与建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(3)祁连山水源涵养林生态系统水分传输过程与机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外相关研究发展历程
        1.2.1 国外发展历程
        1.2.2 国内发展历程
    1.3 森林水分传输过程研究
        1.3.1 林冠层水分传输过程研究
        1.3.2 地被物层水分传输过程
        1.3.3 土壤层水分传输入过程
        1.3.4 森林生态系统的蒸散发过程
    1.4 森林对径流影响研究
        1.4.1 森林对流域产水量的影响
        1.4.2 森林对洪水的调节作用
        1.4.3 森林对径流泥沙含量的影响
        1.4.4 森林水量平衡研究
    1.5 高新技术在森林水文学研究中的应用
    1.6 森林生态系统生态水文模型研究
        1.6.1 单因素水文模型
        1.6.2 多因素水文模型
        1.6.3 分布式水文模型
    1.7 存在的问题及发展趋势
        1.7.1 存在的问题
        1.7.2 发展趋势
2 研究内容与研究方法
    2.1 研究目标
    2.2 试验研究内容
        2.2.1 试验区降水输入规律
        2.2.2 林冠层水文过程
        2.2.3 苔藓、枯落物层水文过程
        2.2.4 土壤水文过程
        2.2.5 冻土水文过程
        2.2.6 径流规律及组成特征
        2.2.7 森林对径流的影响
    2.3 技术路线(见图2.1)
    2.4 试验研究方法
        2.4.1 试验样地设立及观测设施建设
        2.4.2 典型流域基本信息调查
        2.4.3 流域降水观测
        2.4.4 森林水文过程试验观测
        2.4.5 河川径流测定
3 试验区及试验流域基本概况
    3.1 祁连山的基本概况
        3.1.1 地质地貌
        3.1.2 水文
        3.1.3 气候
        3.1.4 冻土
        3.1.5 土壤
        3.1.6 森林
    3.2 试验流域基本概况
        3.2.1 黑河流域基本概况
        3.2.2 寺大隆河流域基本概况
        3.2.3 冰沟流域基本概况
        3.2.4 天涝池河流域基本概况
        3.2.5 排露沟流域基本概况
    3.3 典型试验及试验研究样地基本概况
        3.3.1 地表径流观测样地
        3.3.2 土壤水分动态观测样地
        3.3.3 水分限制型森林生态系统结构动态观测试验
4 祁连山水源涵养林区降水规律及特点
    4.1 降水季节变化规律
    4.2 影响降水季节变化的气象因子
    4.3 降水形式及构成
    4.4 坡向或植被类型的降水变化规律
        4.4.1 降水坡向变化规律
        4.4.2 降水森林类型变化规律
        4.4.3 坡向引起降水差异的原因
    4.5 降水垂直梯度变化规律及其数量特征
        4.5.1 降水梯度变化规律
        4.5.2 降水梯度变化的数量特征
    4.6 林区内积雪分布规律及特点
        4.6.1 积雪海拔梯度变化规律及生态水文功能
        4.6.2 积雪植被类型分布规律
        4.6.3 乔木林内积雪分布规律
        4.6.4 林缘的积雪效应
        4.6.5 坡向对积雪分布规律的影响
    4.7 流域降水量研究与估测方法评价
        4.7.1 以点代面
        4.7.2 数学平均
        4.7.3 加权平均
        4.7.4 模型估算
        4.7.5 估测方法评价
    4.8 典型流域降水时空分布
    4.9 小结与讨论
5 林冠层水分传输过程
    5.1 林冠层降水截留
        5.1.1 林型间的冠层降水截留差异
        5.1.2 降水量对冠层降水截留的影响
        5.1.3 降水强度对冠层降水截留的影响
        5.1.4 林地郁闭度对降水截留的影响
        5.1.5 降水形式对林冠截留的影响
    5.2 降水穿透
    5.3 树干茎流
    5.4 林冠层水分传输经验模型
        5.4.1 穿透水量与降水量关系模型
        5.4.2 林冠截留量与降水量关系模型
        5.4.3 林冠截留率与降水量关系模型
        5.4.4 林冠截留率与降雨强度关系模型
    5.5 林冠截留与林地养分输入
    5.6 小结与讨论
6 苔藓、枯落物层水分传输过程
    6.1 苔藓枯落物层分布与组成规律
        6.1.1 苔藓、枯落物层组成特点
        6.1.2 苔藓、枯落物分布规律
        6.1.3 苔藓枯落物分布波动较大的原因分析
    6.2 苔藓和枯枝落叶层的水文特性
        6.2.1 苔藓枯落物最大持水量
        6.2.2 苔藓枯落物层的截持能力
        6.2.3 苔藓枯落物层蓄积量与截持能力
    6.3 苔藓、枯落物截持规律
        6.3.1 苔藓、枯落物截持作用
        6.3.2 苔藓、枯落物截持作用的季节变化
    6.4 苔藓和枯枝落叶层水分传输过程
        6.4.1 降水截留阶段
        6.4.2 非饱和下渗阶段
        6.4.3 饱和下渗阶段
        6.4.4 青海云杉林枯落物层截持作用和水分传输过程
    6.5 苔藓枯落物层水文功能及水分传输机制
    6.6 小结
7 森林土壤水分时空动态与分布
    7.1 森林土壤水分物理性质
        7.1.1 土壤类型与物理性质
        7.1.2 土壤类型与水分性质
        7.1.3 土壤空间分布与水文物理性质
        7.1.4 土壤垂直变化与水分物理性质
        7.1.5 土壤贮水能力
    7.2 土壤水分垂直变化
        7.2.1 垂直变化规律
        7.2.2 垂直变化幅度
        7.2.3 垂直变化层次划分
    7.3 土壤水分季节动态
        7.3.1 年动态阶段划分
        7.3.2 年际间土壤水分动态差异
        7.3.3 土壤水分年动态与土壤层次变化
        7.3.4 土壤水分季节动态机理
        7.3.5 土壤水分季节动态评价
    7.4 土壤水分空间分布
        7.4.1 土壤类型与水分空间分布
        7.4.2 土壤层次与水分空间分布
    7.5 小结
8 森林土壤层水分传输过程与机理
    8.1 土壤水分蒸散
        8.1.1 降水与地表蒸散
        8.1.2 海拔与地表蒸散量
    8.2 土壤水分有效性分析
        8.2.1 土壤水分有效性理论及划分标准
        8.2.2 土壤水分有效性海拔梯度和植被类型变化
        8.2.3 土壤水分有效性的垂直变化
    8.3 土壤水分传输过程与机理
        8.3.1 土壤入渗
        8.3.2 土壤蓄水
        8.3.3 土壤产流
        8.3.4 土壤水分传输机理
    8.4 小结
9 典型流域水量平衡与径流潜力
    9.1 降水时空分布及径流潜力
    9.2 土壤水分空间分布与径流形成潜力
    9.3 土壤水分季节动态与径流形成
    9.4 蒸散与径流形成
    9.5 青海云杉林水量平衡
        9.5.1 林冠层水量平衡
        9.5.2 地表及土壤层水量平衡
        9.5.3 水量平衡要素值
    9.6 流域径流潜力计算
    9.7 小结
10 水源涵养林区冻土水文过程
    10.1 试验流域冻土分布
    10.2 土壤冻融过程及变化规律
        10.2.1 冻土季节性变化规律
        10.2.2 冻土沿海拔变化规律
        10.2.3 植被类型对季节性冻土变化的影响
        10.2.4 温度变化对冻土厚度的影响
    10.3 冻土的水文特性与气候响应
    10.4 冻土水文生态功能
    10.5 冻土对径流的作用
        10.5.1 冻土气候响应对河川径流的影响
        10.5.2 冻土活动层时空变化对径流的影响
        10.5.3 活动层冻结面变化与地下水位
        10.5.4 流域土壤冻融与河川径流规律
    10.6 冻土活动层水文过程
    10.7 小结与讨论
11 径流组成及运动规律
    11.1 地表径流规律
        11.1.1 植被类型对地表径流的影响
        11.1.2 草地地表径流规律
    11.2 河川径流规律
        11.2.1 降水径流规律
        11.2.2 河川径流季节动态
        11.2.3 影响河川径流季节变化的原因
    11.3 河川径流水文特征
        11.3.1 融水径流期
        11.3.2 降水径流期
        11.3.3 地下水径流期
    11.4 河川径流年际变化
    11.5 河川径流组成特征
        11.5.1 河川径流组成研究方法
        11.5.2 径流组成规律
    11.6 降水、径流与时间的模型函数及相关性分析
    11.7 森林植被对径流量的影响
    11.8 小结与讨论
结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的主要学术成果

(4)共玉高速公路多年冻土地区路基病害分析与研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究的意义及必要性
    1.3 国内外研究进展及现状
        1.3.1 冻土工程研究
        1.3.2 冻土冻涨融沉研究
        1.3.3 冻土力学研究
        1.3.4 片块石路基降温效果研究
        1.3.5 多年冻土区路基病害与处置对策研究
    1.4 研究内容及研究方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 主要研究方法
    1.5 技术路线图
2 共玉高速公路多年冻土地区自然地理概况及冻土特征
    2.1 自然地理特征
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地质特征
        2.1.3 气候特征
    2.2 多年冻土地温特点
        2.2.1 放热型
        2.2.2 吸热型
        2.2.3 过渡型
        2.2.4 残留型
    2.3 多年冻土上限
    2.4 多年冻土融化夹层(融化核)
        2.4.1 融化夹层与与年平均地温的关系
        2.4.2 融化夹层与与路基高度的关系
        2.4.3 融化夹层与与含冰量的关系
    2.5 多年冻土区冻土特征及分布
        2.5.1 多年冻土地区环境特点
        2.5.2 多年冻土地区冻土分布情况
3 共玉高速公路多年冻土地区公路路基病害分析
    3.1 共玉高速公路沿线多年冻土段路基病害调查
        3.1.1 原有路面结构
        3.1.2 路基沉陷与裂缝
        3.1.3 涵洞台背沉陷
        3.1.4 交通安全设施
    3.2 路基的病害类型
        3.2.1 路基的不均匀变形
        3.2.2 松散及局部沉陷
        3.2.3 冻胀和融沉、翻浆
        3.2.4 纵向裂缝
    3.3 路基病害与冻土特征的关系
        3.3.1 沉陷
        3.3.2 波浪
        3.3.3 纵向裂缝
        3.3.4 翻浆
    3.4 路基高度对冻土区主要路基病害的影响
        3.4.1 路基高度对路基沉陷病害的影响
        3.4.2 路基高度对纵向裂缝病害的影响
4 共玉高速公路多年冻土地区路基病害形成机理
    4.1 路基病害形成机理
        4.1.1 冻土路基
        4.1.2 低路基
        4.1.3 高路基
    4.2 冻土地区路基稳定性主要影响因素
        4.2.1 太阳直接辐射与气温
        4.2.2 蒸发和降雨
        4.2.3 地表水和冻结层上水
        4.2.4 季节融化层的土质及工程地质条件
        4.2.5 路基填料和路基断面
        4.2.6 路面性状
        4.2.7 路基高度
        4.2.8 施工质量与冻土环境
    4.3 路基病害规律
    4.4 共玉高速公路多年冻土区现有旧路主要施工技术
    4.5 共玉高速公路沿线多年冻土段路基病害原因分析
        4.5.1 原有路面结构
        4.5.2 路基沉陷产生原因
        4.5.3 涵洞台背沉陷
        4.5.4 交通安全设施
5 共玉高速公路多年冻土地区公路路基病害处置对策
    5.1 多年冻土区热棒工法
        5.1.1 施工工艺
        5.1.2 质量控制及施工安全与环保
        5.1.3 K550+000—K620+000路段热棒施工
    5.2 原有路面结构主要处治措施
        5.2.1 原有路面路基沉降路段处理措施
        5.2.2 原有路面涵洞台背沉降路段处理措施
        5.2.3 原有路面菱形骨架护坡
    5.3 路基沉陷处治措施
        5.3.1 分离式路基路段冻土路基处置(热棒工法)
        5.3.2 整体式路基路段冻土路基处置(热棒工法)
        5.3.3 共玉高速6种类型路基沉陷具体处理措施
    5.4 涵洞台背沉陷处治措施
        5.4.1 类型1路基沉陷(涵洞台背)
        5.4.2 类型2路基沉陷(涵洞台背)
        5.4.3 类型3路基沉陷(涵洞台背)
    5.5 交通安全设施治理措施
结论
致谢
参考文献
附录A 部分路基病害调查图

(5)高寒山区河道径流水分来源及其季节变化规律 ——以黑河上游葫芦沟流域为例(论文提纲范文)

作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于水稳定同位素的水分来源示踪研究
        1.2.2 基于反应溶质示踪剂的流动路径示踪研究
        1.2.3 高寒山区含水层水文特征研究
        1.2.4 黑河上游葫芦沟流域
    1.3 研究内容、技术路线及创新点
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
        1.3.4 创新点
第二章 研究区概况
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 气候条件
        2.1.4 水文特征
        2.1.5 植被景观
    2.2 区域地质条件
        2.2.1 地层
        2.2.2 构造
    2.3 区域水文地质条件
        2.3.1 孔隙含水层的类型
        2.3.2 地下水类型
        2.3.3 地下水补给、径流和排泄特征
    2.4 流域冻土分布及地温特征
        2.4.1 冻土的分布
        2.4.2 不同高程处地温特征
第三章 河道径流水分来源的分割方法
    3.1 数据获取
        3.1.1 观测点布设和数据获取
        3.1.2 样品的采集与测试
    3.2 径流分割端元混合模型
        3.2.1 传统同位素端元混合模型
        3.2.2 贝叶斯三元混合模型
    3.3 径流分割时段的选择
    3.4 河道径流潜在水分来源的水化学和同位素特征
        3.4.1 地下水的水化学和同位素特征
        3.4.2 降雨的水化学和同位素特征
        3.4.3 冰雪融水的水化学和同位素特征
        3.4.4 季节性融雪水的同位素特征
    3.5 本章小结
第四章 河道径流水分来源的分割结果
    4.1 春季末期河道径流分割
        4.1.1 基于传统同位素端元混合模型的分割结果
        4.1.2 基于贝叶斯三元混合模型的分割结果
        4.1.3 基于上述两种分割方法结果的对比分析
    4.2 夏季和初秋期间河道径流分割
        4.2.1 基于传统同位素端元混合模型的分割结果
        4.2.2 基于贝叶斯三元混合模型的分割结果
        4.2.3 基于上述两种分割方法结果的对比分析
    4.3 春季融雪期间河道径流分割
        4.3.1 基于传统同位素二元混合模型的分割结果
        4.3.2 影响季节性融雪水对河道径流贡献率和贡献量的因素
    4.4 本章小结
第五章 河道径流水分来源的季节性变化特征
    5.1 冰雪融水贡献率和贡献量的季节性变化特征
        5.1.1 影响冰雪融水对河道径流贡献率和贡献量的气象因素
        5.1.2 冰川存储与冰碛角砾孔隙含水层对冰雪融水贡献量的影响
    5.2 降雨贡献率和贡献量的季节性变化特征
        5.2.1 基岩山区对降雨贡献率和贡献量的影响
        5.2.2 多年冻土对降雨贡献率和贡献量的影响
    5.3 地下水贡献率和贡献量的季节性变化特征
        5.3.1 孔隙含水层对地下水贡献率和贡献量的影响
        5.3.2 河流中DOC和 DIC浓度的季节变化特征
    5.4 本章小结
第六章 孔隙含水层对河道径流形成的调节机制
    6.1 河流中反应示踪剂沿流程的变化规律
        6.1.1 春末河流中反应示踪剂沿流程的变化
        6.1.2 夏季河流中反应示踪剂沿流程的变化
        6.1.3 初秋河流中反应示踪剂沿流程的变化
    6.2 孔隙含水层的水文调节功能及其季节性转换特征
    6.3 祁连山“山区-山前平原”型流域径流形成的概念模型
    6.4 本章小结
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献
附录一

(6)基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 寒区同位素水文学研究进展
        1.2.2 径流同位素研究进展
        1.2.3 径流源解析研究进展
        1.2.4 长江源区稳定同位素水文学研究进展
        1.2.5 已有研究工作对本研究的启示
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 科学问题
        1.3.2 研究目标
        1.3.3 研究内容
        1.3.4 特色与创新
        1.3.5 技术路线
第2章 研究区概况
    2.1 自然地理特征
    2.2 气象水文
        2.2.1 气温
        2.2.2 降水
        2.2.3 河流水系
        2.2.4 冰川
        2.2.5 冻土
第3章 研究材料与方法
    3.1 样品的采集与测定
        3.1.1 样品的采集
        3.1.2 样品的测试
    3.2 主要研究方法
        3.2.1 端元混合径流分割模型
        3.2.2 径流分割的不确定性分析
第4章 长江源区径流稳定同位素特征
    4.1 时空组合特征
        4.1.1 径流稳定同位素的时间变化
        4.1.2 径流稳定同位素的空间变化
    4.2 影响因素及演化机制
        4.2.1 局地蒸发线特征
        4.2.2 海拔对径流稳定同位素的影响
        4.2.3 气象因子对径流稳定同位素的影响
    4.3 本章小结
第5章 同位素指示的径流源分析
    5.1 大气降水稳定同位素特征
        5.1.1 时空组合特征
        5.1.2 影响因素分析
    5.2 冰雪融水稳定同位素特征
    5.3 冻土层上水稳定同位素特征
        5.3.1 时空组合特征
        5.3.2 影响因素分析
    5.4 径流源成分分析
        5.4.1 出山口径流与各水体同位素的关系
        5.4.2 不同类型支流径流与各水体同位素的关系
        5.4.3 冻土层上水与各水体同位素的关系
    5.5 本章小结
第6章 长江源区径流源的量化解析
    6.1 径流成分分割
        6.1.1 出山口径流
        6.1.2 支流
        6.1.3 冻土层上水
    6.2 径流成分变化原因分析
        6.2.1 出山口径流
        6.2.2 支流
        6.2.3 冻土层上水
    6.3 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 不足与展望
参考文献
在学期间的科研成果
致谢

(7)青海湖流域生态环境地质条件与生态环境地质问题研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 引言
    1.1 选题依据及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 国内外生态地质研究现状
        1.2.2 青海湖流域研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 工作量
2 研究区概况
    2.1 地理位置及交通概况
    2.2 地形地貌
        2.2.1 区域地貌基本特征
        2.2.2 地貌类型及分布
    2.3 气象水文
        2.3.1 气象
        2.3.2 水系
    2.4 区域地质
        2.4.1 地层
        2.4.2 构造
    2.5 生态系统与植被类型
        2.5.1 生态系统
        2.5.2 植被
3 不同生态类型的地质环境条件
    3.1 高寒荒漠
        3.1.1 红景天+地梅型草地
        3.1.2 红景天+高山嵩草型草地
    3.2 沼泽化高寒草甸
        3.2.1 准原生高寒沼泽草甸
        3.2.2 退化高寒沼泽化草甸
    3.3 典型高寒草甸
        3.3.1 准原生典型高寒草甸
        3.3.2 演替和退化型典型高寒草甸
    3.4 高寒草原化草甸
        3.4.1 布哈河段
        3.4.2 沙柳河段
        3.4.3 倒淌河段
    3.5 山地灌丛草甸
    3.6 高寒草原
        3.6.1 布哈河段
        3.6.2 沙柳河段
    3.7 温性草原
        3.7.1 芨芨草草原
        3.7.2 克氏针茅、疏花针茅草原
        3.7.3 低地盐渍化草原
        3.7.4 温性荒漠草原
    3.8 灌丛
        3.8.1 高寒灌丛
        3.8.2 河谷灌丛
        3.8.3 沙地灌丛
4 生态地质演化与生态环境地质问题
    4.1 生态地质演化
        4.1.1 区域空间与地质时间尺度
        4.1.2 近代时间尺度
    4.2 生态环境地质问题
        4.2.1 生态环境地质问题内涵
        4.2.2 荒漠化与沙漠化的特点
        4.2.3 生态环境地质问题的重要作用-外动力侵蚀作用
        4.2.4 生态环境地质问题的关键过程:驱动力-地质环境要素变异-植被退化
5 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献
作者简介

(8)高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究 ——以大通河源区为例(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与关键科学问题
    1.4 研究方法与技术路线
    1.5 支撑课题
    1.6 创新点
第二章 研究区概况
    2.1 自然地理
    2.2 区域构造及地质条件
    2.3 冻土分布特征
    2.4 区域水文地质条件
第三章 典型高原多年冻土退化过程及变化特征
    3.1 研究方案
    3.2 气温及人类活动变化特征
    3.3 冻土及融区面积变化
    3.4 冻土上下限及各类型冻土分布边界变化
    3.5 冻土地温变化及退化阶段划分
    3.6 冻土退化过程微结构特征
    3.7 本章小结
第四章 冻土退化条件下渗流性能与微结构演变规律及定量关系
    4.1 研究方案与试验原理
    4.2 基于CT特征值的冻土退化条件下微结构特征
    4.3 基于压汞实验的冻土退化条件下孔隙分布规律
    4.4 冻土退化条件下渗透性能的变化特征
    4.5 冻土退化条件下微结构、温度与渗流参数的定量关系方程
    4.6 本章小结
第五章 冻土退化条件下区域地下水补径排要素响应规律
    5.1 研究方案
    5.2 区域水文地质结构变化
    5.3 地下水主要补给源
    5.4 地下水主要排泄项-泉流量变化
    5.5 地表水径流量趋势分析
    5.6 区域地下水资源量均衡计算
    5.7 本章小结
第六章 冻土退化条件下地下水水化学及环境同位素特征
    6.1 研究方案、样品采集和测试方法
    6.2 冻结层上水水化学特征
    6.3 冻结层下水水化学特征
    6.4 构造融区、河谷融区水化学特征
    6.5 地下水形成起源的水化学识别
    6.6 热泉及冻结层下水循环深度
    6.7 冻结层上水氘氧环境同位素特征
    6.8 本章小结
第七章 冻土退化条件下区域地下水循环特征的新型同位素识别
    7.1 研究方案与分析原理
    7.2 地下水硫同位素特征
    7.3 地下水锶同位素特征
    7.4 地下水硼同位素特征
    7.5 地下水铀同位素特征
    7.6 地下水年龄及更新性
    7.7 基于新型同位素的多元水转化关系分析
    7.8 本章小结
第八章 冻土退化条件下区域地下水循环模式及演化机制
    8.1 连续冻土分布区地下水循环模式
    8.2 片状(岛状)冻土分布区地下水循环模式
    8.3 季节冻土区地下水循环模式
    8.4 大通河源区地下水循环模式演变过程
    8.5 冻土退化条件下区域地下水循环演化机制
    8.6 本章小结
第九章 冻土退化条件下区域地下水循环演化多场耦合模拟预测
    9.1 COMSOL MULTI-PHYSICS及其控制方程
    9.2 二维水文地质模拟剖面的概念模型与边界条件
    9.3 温度场模拟预测
    9.4 饱和度变化特征
    9.5 含水层结构变化
    9.6 模型的验证
    9.7 地下水循环模式的演变模拟预测
    9.8 地下水排泄量变化规律
    9.9 本章小结
结论与建议
    结论
    建议
致谢
参考文献
个人简历
主持的项目
第一作者发表的文章

(9)国外高山多年冻土研究概况(论文提纲范文)

一、高山多年冻土的分布和下界高度
二、高山多年冻土分布与环境因素的关系
三、高山多年冻土分类

(10)大兴安岭连续多年冻土区温室气体释放特征及其影响因素(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与目的意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 多年冻土的研究现状
        1.2.2 多年冻土区温室气体通量的研究进展
    1.3 研究目标、内容及技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
2 研究区自然概况与研究方法
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地貌
        2.1.3 气候
        2.1.4 植被
        2.1.5 土壤
    2.2 样地选择与实验布置
    2.3 温室气体的采集与分析
        2.3.1 温室气体采集
        2.3.2 温室气体的检测与分析
    2.4 环境因子的测定与土壤样品的采集和分析
        2.4.1 环境因子测定
        2.4.2 土壤样品采集
        2.4.3 土壤样品分析
    2.5 数据处理和统计分析
        2.5.1 温室气体通量的计算
        2.5.2 温室气体累积和年释放量的估算
        2.5.3 温室气体全球增温潜势(GWP)的计算
        2.5.4 数据统计与分析
3 生长季多年冻区温室气体通量释放特征
    3.1 引言
    3.2 生长季多年冻土区N_2O、CO_2和CH_4通量释放特征
        3.2.1 生长季多年冻土区N_2O通量释放特征
        3.2.2 生长季多年冻土区CO_2和CH_4通量释放特征
    3.3 生长季多年冻土区N_2O、CO_2和CH_4通量的影响因素
        3.3.1 生长季多年冻土区N_2O通量的影响因素
        3.3.2 生长季多年冻土区CO_2和CH_4通量的影响因素
    3.4 讨论
        3.4.1 大兴安岭N_2O通量与其他多年冻土区的比较
        3.4.2 与其它多年冻土区CO_2和CH_4通量的比较
        3.4.3 生长季多年冻土区N_2O通量释放的主导因子
        3.4.4 生长季多年冻土区CO_2和CH_4通量释放的主导因子
    3.5 本章小结
4 冻融作用对多年冻土区温室气体通量的影响
    4.1 引言
    4.2 冻融作用对多年冻土区N_2O、CO_2和CH_4通量的影响
        4.2.1 冻融作用对多年冻土区N_2O通量的影响
        4.2.2 冻融作用对多年冻土区CO_2和CH_4通量的影响
    4.3 冻融期多年冻土区N_2O、CO_2和CH_4通量的影响因素分析
        4.3.1 冻融期多年冻土区N_2O通量的影响因素分析
        4.3.2 冻融期多年冻土区CO_2和CH_4通量的影响因素分析
    4.4 讨论
        4.4.1 冻融期N_2O通量与其他生态系统的比较
        4.4.2 冻融期CO_2和CH_4通量与其他多年冻土区的比较
        4.4.3 多年冻土区冻融期N_2O通量的主导因素
        4.4.4 多年冻土区冻融期CO_2和CH_4通量的主导因素
    4.5 本章小结
5 多年冻土区沼泽湿地类型对温室气体通量的影响
    5.1 引言
    5.2 生长季沼泽湿地类型对温室气体通量的影响
        5.2.1 生长季沼泽湿地类型对N_2O通量的影响
        5.2.2 生长季沼泽湿地类型对CO_2和CH_4通量的影响
    5.3 冻融期沼泽湿地类型对温室气体的影响
        5.3.1 冻融期沼泽湿地类型对N_2O通量的影响
        5.3.2 冻融期沼泽湿地类型对CO_2和CH_4通量的影响
    5.4 讨论
        5.4.1 沼泽湿地类型对N_2O通量的影响
        5.4.2 沼泽湿地类型对CO_2和CH_4通量的影响
    5.5 本章小结
6 多年冻土区温室气体年通量及全球增温潜势
    6.1 引言
    6.2 多年冻土区温室气体累积排放量评估
        6.2.1 多年冻土区N_2O累积排放量评估
        6.2.2 多年冻土区CO_2和CH_4累积排放量评估
    6.3 多年冻土区温室气体全球增温潜势(GWP)
    6.4 讨论
        6.4.1 多年冻土区生长季、冻融期及年N_2O累积排放量
        6.4.2 多年冻土区CO_2和CH_4累积排放量
        6.4.3 温室气体全球增温潜势(GWP)
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件

四、国外高山多年冻土研究概况(论文参考文献)

  • [1]高山多年冻土分布模型与制图研究进展[J]. 李静,盛煜,焦士兴. 冰川冻土, 2009(04)
  • [2]高山多年冻土地区路基冻胀融沉机理及稳定性评价[D]. 朱凤杰. 长安大学, 2017(02)
  • [3]祁连山水源涵养林生态系统水分传输过程与机理研究[D]. 王金叶. 中南林业科技大学, 2006(01)
  • [4]共玉高速公路多年冻土地区路基病害分析与研究[D]. 史茜. 兰州交通大学, 2018(03)
  • [5]高寒山区河道径流水分来源及其季节变化规律 ——以黑河上游葫芦沟流域为例[D]. 常启昕. 中国地质大学, 2019
  • [6]基于稳定同位素示踪的长江源区径流源解析研究[D]. 李宗杰. 兰州大学, 2020(01)
  • [7]青海湖流域生态环境地质条件与生态环境地质问题研究[D]. 侯威. 中国地质大学(北京), 2020(08)
  • [8]高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究 ——以大通河源区为例[D]. 王振兴. 中国地质科学院, 2020
  • [9]国外高山多年冻土研究概况[J]. 王家澄. 冰川冻土, 1982(04)
  • [10]大兴安岭连续多年冻土区温室气体释放特征及其影响因素[D]. 高伟峰. 东北林业大学, 2019

标签:;  ;  ;  ;  ;  

国外高山多年冻土研究概况
下载Doc文档

猜你喜欢