1993年, 第15卷, 第1期 刊出日期:1993-02-25
  

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    研究论文
  • 陈肖柏
    冰川冻土. 1993, 15(1): 1-8. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0001
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    调查踏勘及观测估算表明,本区除大湖融区外,多年冻土连续分布,其厚度变化在20—100m,表层最大融化深度0.5—1.8m不等,主要取决于地貌单元、雪盖厚度与持续历时,土质及水分状况。小山包顶上发育着30cm厚的地下冰层及高15cm的冰楔。多年冻土层中还存在融化夹层。
  • 王雅卿, 陈肖柏
    冰川冻土. 1993, 15(1): 9-16. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0002
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    土层冻结温度及未冻水含量指示着土的矿物成分、颗粒分散度,特别是化学成分,从而表征着土层的生成环境与发育条件。试验分析表明在中国南极长城站区土层中冻结温度及未冻水含量沿深度分布并非均匀或渐变,而在几个深度水平上出现突变区,它反映出长城站区在历史上有可能出现多次海进海退过程,或湿润与干旱期相间,或大量冰雪融水期与间冰期消融微弱期相间。
  • 周幼吾, 梁林恒, 顾钟炜, 梁凤仙, 张齐兵
    冰川冻土. 1993, 15(1): 17-26. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0003
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    大兴安岭北部阿木尔地区火烧地与天然地对比观测表明,森林火灾对冻土水热状况有明显的影响。火烧地局部气温升高,相应的地面和浅层地温也升高,在沼泽地比山坡上更为明显。文中评价了雪盖变化对地面年平均温度和较差的影响。火烧地年平均地温明显升高。季节融化类型向不稳定方向发展。土层含水量在季节融化前期是火烧地小,在后期相反,而季节融化层平均含水量在沼泽火烧地增大20%,山坡上差异不大。最大季节融化深度在沼泽火烧地增大一倍,坡地上季节冻深变化很小。最后,作者对火灾后冻土水热状况变化对森林恢复的影响提出初步认识。
  • 梁凤仙, 顾钟炜
    冰川冻土. 1993, 15(1): 27-33. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0004
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    利用航空、航天像片,以“1987.5.6”火烧区为重点,同时对大兴安岭地区50年代以来典型地区历史火烧迹地进行了现场调查,对火烧程度、树种类型、森林更新等建立了解译标志。并指出火烧3a后,中轻度火烧区森林环境基本恢复;森林火灾之后对冻土环境的影响主要是增温效应。以TM遥感图像上表现为植被枯黄期滞后现象,实测表明,6月初20cm处地温火烧区比天然区高4.2℃、融深增大20.2cm,增温效应随深度增加逐渐减小。
  • 顾钟炜, 周幼吾, 梁凤仙, 梁林恒, 张齐兵
    冰川冻土. 1993, 15(1): 34-40. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0005
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    按多年冻土特征可分为:1)坡脚和沼泽湿地多年冻土区;2)山前缓坡多年冻土区;3)河流阶地多年冻土区。多年冻土在退化之中,季节融化深度至少增加了约30cm,厚度减少了52—17m;融区范围在扩大。多年冻土变化的原因主要为气候变暖和强烈的人为活动影响。
  • 童伯良
    冰川冻土. 1993, 15(1): 41-46. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0006
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    在中国大兴安岭西北部的乌玛(52°45′N,120°45′E)地区的伊里吉奇河一级阶地上,首次发现有一群保存完好的不活动冰楔。冰楔顶宽1—5m,高2m多,形成于晚更新世晚冰期的早期严寒、干燥、少雪的冰缘环境中,终止于晚更新世末。由冰楔可知,当时的年平均气温比今至少低4.6—7.6℃,全新世高温期的年平均气温不会高于0.6— -1.4℃,冻土的年平均地温在0— -1.9℃,仍然处于冰缘环境下。高温期后,与欧洲北部和西伯利亚相比,中国东北部冻土的稳定性较大。
  • 王银学
    冰川冻土. 1993, 15(1): 47-51. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0007
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    采矿是促进矿区冻土环境变化的主导因子。采矿后森林面积减少,地面土层破坏,局部气温、地表温度、地中温度升高,导致土层含水量减少,季节融化深度加厚,冻土退化,沼泽地消失,干旱化形成。所有这些影响矿区的生态平衡,植被逆向演替。采矿与环境治理应同步进行,并提出了恢复和治理环境的几点建议。
  • 黄以职, 郭东信, 赵秀锋
    冰川冻土. 1993, 15(1): 52-57. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0008
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    青藏高原特殊的自然地理和地质环境给风沙作用创造了十分有利的内外营力,造成了青藏高原多年冻土区广泛的沙漠化。风沙堆积使多年冻土层上限强烈下降、温度升高、冻土层退化。冻土的退化又进一步促使沙漠化的发展,造成冻土区环境变化的恶性循环。在风沙覆盖区还普遍发育着一种特殊的冻融地貌过程——风沙融蚀坍塌。
  • 郭东信, 黄以职, 赵秀锋
    冰川冻土. 1993, 15(1): 58-62. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0009
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    融冻泥流是该区主要的斜坡冷生地貌过程之一。本文根据对垭口盆地WS坡12级融冻泥流阶地两次(1984,1990年)地面调查及动态观测资料分析,认为融冻泥流形成和蠕动是地表暂时溪流、重力作用、以及活动层双向冻结挤压共同作用的结果。
  • 赵秀锋, 郭东信, 黄以职, 张宇田
    冰川冻土. 1993, 15(1): 63-69. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0010
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    昆仑山区黄土沉积是高原隆升和晚更新世末气候转于的产物。黄土沉积所记录的气候波动表明,本区气候变化具波动剧烈、降温频繁、冷期明显等特征。根据黄土气候记录和冰缘现象等分析,本区24000aB.P. 以来的气候变化历史可分匀为5个或细分为8个阶段,并可与其它地区的气候变化序列相互印证和对比。
  • 曾仲巩, 黄以职, 夏志英, M. K. Seguin
    冰川冻土. 1993, 15(1): 70-76. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0011
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    举例分析了雷达探测在青藏公路多年冻土地段的应用效果,与钻探、电探配合,较好地圈定了路面下多年冻土与季节冻土的分布范围,推断的多年冻层人为上限平均相对误差不超过5%。同时讨论了雷达探测工作方法和应用的其它一些问题。
  • 李树德, 李世杰
    冰川冻土. 1993, 15(1): 77-82. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0012
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    青海可可西里地区位于青藏高原腹部地带,平均海拔5000m左右,气候干寒,封冻期长达8个月之久,年平均气温-4.1— -10.0℃之间,发育着我国特有的中低纬度高海拔高原多年冻土,多年冻土的形成受海拔的严格控制,多年冻土的厚度可从1—128.5m,基岩山区更大。地下冰最发育的地段是风火山地区。融区的形成主要是构造地热和地表水作用。多年冻土形成于末次冰期和新冰期。冰缘地貌的类型分布广泛。
  • 李作福, 李树德, 王银学
    冰川冻土. 1993, 15(1): 83-89. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0013
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    研究区几个场地上的钻探和地温测量证实,我国黄土高原上多年冻土存在确凿无疑。多年冻土以岛状和分散形式出现,其面积从10m2到1.5×105m2。厚度3m或5m到30m,其中分散性多年冻土在中国是首次发现。多年冻土发育的关键因素是海拔,在3500m以上的高度范围内,区域性因素使多年冻土的平面分布复杂化。
  • 张长庆, 朱林楠, 张健明, 刘永智
    冰川冻土. 1993, 15(1): 90-95. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0014
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    拟议中的中国南水北调西线引水工程,跨越连续多年冻土与季节冻土分布区,自然地理条件复杂,生态环境脆弱,将面临一系列寒区工程问题有待解决。根据对调水地区考察实践,提出了该工程地区资源环境评价总体设想、具体内容、技术路线。
  • 邱国庆
    冰川冻土. 1993, 15(1): 96-102. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0015
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    气温在三度空间上的变化,导致天山多年冻土下界向北、向东降低,导致高山冻土向高处增厚、变冷。由于天山多年冻土区的大陆度一般低于5O,因而不能称此处的多年冻土为“大陆型”的,由于多年冻土下界可穿越具有不同大陆度的地方,因此不能认为大陆度是决定冻土分布的唯一因素。降水的年总量、季节分布及形式的差异可能是导致西天山与东天山冻土分布差异的重要原因。
  • 赵林, 邱国庆, 金会军
    冰川冻土. 1993, 15(1): 103-109. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0016
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    末次冰期以来,乌鲁木齐河源气候变化幅度较小,一直处于较为稳定的寒冷气候条件下。埋藏腐殖质土的存在说明末次冰期以来河源区的地层在加积,在寒冷气候条件下,地层的加积导致了共生多年冻土的形成。根据轻矿物学方面的证据及与前人工作的对比,认为末次冰期时乌鲁木齐河源区多年冻土下界的位置应在2100ma.s.l.附近,约比现代多年冻土的下界低900m。
  • 金会军, 邱国庆, 赵林, 王淑娟, 曾仲巩
    冰川冻土. 1993, 15(1): 110-114. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0017
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    东天山中段高山多年冻土的分布与海拔关系密切。阳坡和阴坡的冻土下界海拔分别为3250和2900m,大致与-2.0℃气温等值线一致。冻土钻孔测温表明,随海拔由3348m升高至3900m,冻土地温由-0.7℃降至-4.9℃,冻土厚度由50m增厚至230m。2号钻孔(海拔3437m)地温等值线表明,0.5m季节融化始于4月底,10月中旬达最大,季节融化深度3.5m;回冻始于11月初,2月中旬回冻完毕。在4号孔(海拔3549m)0.5m深度上融化始于6月中旬,10月中旬达最大,季节融化深度2.3m,随后回冻开始并于12月底冻透。
  • 李广泮, 高敏
    冰川冻土. 1993, 15(1): 115-120. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0018
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    本文概括了多边形网络研究现状,阐述了非平衡态热力学是它的理论基础,指出构造土是自然界实际存在的,在非平衡态热力学上称为“耗散结构”的一种空间有序结构图。在融化或冻结期间,土水体系处于远离平衡的状态,由于浮力—重力或冻结场力—扩散、表面张力等动力学系统的作用,在临界条件下水形成非平衡有序对流。对流的持续作用会改变土颗粒间的结合,在土体中轻轻刻画上对流的空间结构图。单独的对流作用力很弱。当冻胀、干燥收缩叠加在有序对流过程上时,它们能相互增强效力。过程的多次重复即形成宏观可见的构造土。
  • 吴紫汪, 马巍, 张长庆, 常小晓, 刘永智
    冰川冻土. 1993, 15(1): 121-124. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0019
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    冻结壁变形模型试验结果表明,冻结壁变形与冻结壁高度、偏应力及平均温度等均有密切关系。试验发现冻结壁最大变形的位置并不是一定在一固定空间位置,而是随着偏应力的增加而逐渐下移。
  • 吴紫汪, 马巍, 常小晓, 沈忠言
    冰川冻土. 1993, 15(1): 125-128. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0020
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    本文讨论分析了单轴横应变状态下,冻结黄土的松弛规律及影响因素,发现初始应力愈接近瞬时强度或温度愈高,冻土的应力松弛就越强烈。其松弛方程可用公式б(t)=A(θ)ε0m(t+1)描述,还介绍了一种确定流变体粘滞系数η的新方法。
  • 马巍, 吴紫汪, 张长庆
    冰川冻土. 1993, 15(1): 129-133. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0021
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    人们长期沿用的线性屈服准则已越来越表现出了它的局限性。在复杂应力状况下,随着国压的增大,强度达到最大值,然后又逐渐降低。在主应力空间形成一个抛物形屈服面。此屈服面依赖于冻土的粘聚力和内摩擦角,并随温度的变化而变化。通过试验,本文给出了抛物型屈服准则以及一些参数,此准则在低应力状态下可转化为线性屈服准则。
  • 高兴旺
    冰川冻土. 1993, 15(1): 134-139. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0022
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    相变热传导问题是一个弱间断的非线性问题。借助于一种数学变换将原控制微分方程变为空间变量为无量纲的微分方程后,采用三时间层隐式有限差分格式(Bonacina,1973)求数值解是非常方便的。本文用这种方法求解了冻结壁温度场。但这种方法只能用于相变温度等于零且水分迁移可以被忽略的粗颗粒土,对于不同相变温度区间的各类粘土则不能使用。
  • 盛煜, 马巍, 侯仲杰
    冰川冻土. 1993, 15(1): 140-143. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0023
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    本文提出了正冻土中水分场计算的一维数学模型。模型引入了迁移势(广义分凝势)的概念,确定冻结前缘区的水分迁移,从而可通过达西定律、迁移势确定整个正冻土的水分场。通过试验可确定迁移势与其影响因素之间的关系。此模型避免了一般数学模型中冻结前缘区导水系数不确定性的影响.
  • 邓友生, 徐学祖, 张立新
    冰川冻土. 1993, 15(1): 144-148. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0024
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    甲烷气体与水在一定温度和压力环境中能形成一种结晶水化物,其分子式可用CH4·nH2O来表示。我们在压力(P)2.7—9.0MPa及对应的温度(T)0.2—9.8℃内合成了甲烷水化物、且其关系可用P=ABT来表示。甲烷水化物分解压力在3.0—9.0MPa内测得其对应的分解温度为1.75—11.7℃;且其关系也可用P分解=CDP分解来表示。甲烷水化物的合成条件与分解条件是不一致的,具有滞后现象。测得水化物的n值为6.3—6.6(即气水比为1:6.3—1:6.6);密度0.910—0.905g/cm3
  • 徐学祖, 张立新, 邓友生, 王家澄, IU. P. 列别钦科, E. M. 丘维林
    冰川冻土. 1993, 15(1): 149-152. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0025
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    把人工制作的大晶冰砸碎并筛分成>10,>7—3,>3—1和<1mm等4个粒级多晶冰,并将后三个粒级的多晶冰分成两组装入试管:一组加入0℃蒸馏水后快速冻结;第二组则不加蒸馏水,孔隙间由空气充填。用核磁共振技术测定了多晶冰中未冻水含量随温度变化曲线。结果表明,第二组多晶冰中未冻水含量随负温变化曲线的形态与土中未冻水含量变化曲线不同,随晶粒减小,曲线从线形向幂指数形过渡且温度相同时未冻水含量随晶粒减小变化不大,只是晶粒<1mm的稍大一点。粒级和温度相同条件下,第一组的未冻水含量明显比第二组大。因此,加大冻结速度可增加多晶冰中未冻水含量,增大多晶冰孔隙间的气相充填度可减少其中的未冻水含量。
  • 徐学祖, 王家澄, E. M. 丘维林, IU. P. 列别钦科
    冰川冻土. 1993, 15(1): 153-156. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0026
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    观察表明,某一负温下,粘土颗粒外围未冻水膜的形态和厚度随土类和含盐量而变。在-15℃的温度条件下,无盐蒙脱土颗粒外围有一层厚度均匀的未冻水膜,而无盐高岭土颗粒外围几乎看不见未冻水膜。土中含有0.1molNaCl溶液后,无论蒙脱土还是高岭土颗粒外围均有一层厚度不等的未冻水膜;内蒙粘土在温度分别为-5和-11℃及盐溶液浓度分别为0.5和1.0mol可见未冻水膜。饱冰粘土颗粒外围未冻水膜并非总是沿颗粒外围均匀分布,在盐溶液作用下可分为三种形态:平整形、弯曲形和弥散形,这与粘土颗粒在盐溶液作用下产生絮凝有关。
  • 陶兆祥, 张立新, 侯仲杰
    冰川冻土. 1993, 15(1): 157-159. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0027
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    本方法试验装置分为两个系统:恒温系统和测温测热系统。恒温系统由两台低温循环浴与恒温箱组成;测温测热系统由热流计和两支热电偶及数据采集仪组成。试样要求制成0.25×0.25×0.05m3的试样块,若是颗粒或粉沫试样,可装入两个侧面及底部是胶木、两个平壁面是铜板构成的0.25×0.25×0.05m3的试样盒内。将试样粘贴好热流计与热电偶后放入恒温箱内夹紧,使其两个壁面与试样之间接触紧密。接通低温循环浴和测温测热线路电源,调好所需温度,待温度状况稳定后,采集热流计读数和两壁面温度,据此计算出导热系数。
  • 王家澄, 徐学祖, 邓友生, 张立新, IU. P. 列别钦科, E. M. 丘维林
    冰川冻土. 1993, 15(1): 160-165. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0028
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    压力对冻土孔隙特征及冷生组构的形成具有重要影响,多向均匀加压(气压)和单向加压有侧限的方式对孔隙变化的影响截然不同。负温相同时,冻土中总孔隙体积和大孔径的数量在大气压环境下最小最少,在小于大气压的环境下(真空)最大最多,在高于大气的环境下随气压增高而增大增多,冻土构造从网状向多枝状过渡,试样边缘部位孔隙变化比中心部位大,压力梯度是制约孔隙变化的致导因素。气压相同时,冻土中总孔隙特征随负温降低而增大,冻土构造中的网格从大变小,从粗变细,这时冻胀是制约孔隙变化的致导因素。单向加压正冻土中由于水分迁移、冰分凝和冻胀,总孔隙体积随土柱剖面变化,但与冻前相比均减小且从层状构造向网状过渡。
  • 朱林楠, 李东庆, 郭兴民
    冰川冻土. 1993, 15(1): 166-169. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0029
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    冻土在无外荷载时的冻融过程中,存在着热量和水分综合输运并伴随着融沉和冻胀变形。模型试验运用相似理论进行了系统分析,提出了试验必须满足的相似条件。
  • 何平, 朱元林, 张家懿, 沈忠言, 俞祁浩
    冰川冻土. 1993, 15(1): 170-174. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0030
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    通过对饱和冻结粉土(兰州黄土)在不同温度(-10,-5和-2℃)、不同频率(0.1,1和5HZ)及不同动荷载下进行的大量振动试验表明,动弹模随冻土应变的增长而减小,随温度降低而增大,随频率增快而增大。最大应力对动弹模的影响可忽略。冻土的强度随温度降低而增大,频率对动强度的影响取决于冻土的固有频率。最小应力对强度影响可忽略。本文给出了动弹模及动强度随各种因素而变化的相关方程。
  • 张立新, 张虎元, 冯珂, 王银梅, 张咸恭
    冰川冻土. 1993, 15(1): 175-181. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0031
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    采用冻融循环试验评价水泥黄土的耐久性。冻融循环试验之后,试样切成片状,测定含水量和拍摄扫描电镜照片。对比研究循环试验前后水分分布及微结构变化,揭示水泥黄土的强度衰减机理。显微照片表明,掺加到黄土中的水泥水化并在土粒间产生大量的针状、纤维状结晶体。这种三维结晶网络提高了水泥黄土的强度。冻结期间发现试样中的水分或从外界补给的水分向冻结锋面逐渐迁移,并结晶形成连续冰层。在此过程中,冰层附近的水泥水化结晶网络被拉断,其结果,融化后试样中出现弱面。
  • 王家澄, 程国栋
    冰川冻土. 1993, 15(1): 182-185. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0032
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    利用受控冻结试验,时正冻材料:青砖、陶瓷、各种岩石和玻璃球等在温度梯度条件下的位移进行了观测,并用压汞仪测定了这些材料的孔隙特征。测试表明,在有水分补给的条件下正冻材料是否产生冻胀位移主要取决于温度梯度、冻结速率等外界条件和材料的孔隙特征。在其它条件相同情况下,0.1—10μm为可产生位移孔径,>1Oμm和<0.1μm不产生位移孔径,1—5μm为最佳位移孔径。同一种材料存在最佳位移起始温度。
  • 黄茂桓, 李纲, 苗丽娜, 金正妹
    冰川冻土. 1993, 15(1): 186-190. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0033
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    制备多晶冰冰样时掺进6φ,7φ粒度金刚砂和化学杂质,不同杂质含量冰样在-1℃下进行0.42MPa的恒应力单轴压缩蠕变实验,并同不含杂质冰样作对比。发现含固体杂质有迟缓蠕变进程的效应,推迟最小蠕变率出现的时间,并略增大最小蠕变率,而化学杂质(mg/g级的含量)能明显增大最小蠕变率。
  • 夏志英
    冰川冻土. 1993, 15(1): 191-195. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0034
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    本文分析了冻土数据的特点和应用方法,对冻土研究过程中所收集的数据和资料进行分析和归类,并根据关系数据库规范化理论对其进行规范化处理,在此基础上,设计出适用于冻土数据特点和应用要求的冻土数据库应用系统。主要内容概括为:一是数据库系统的信息采集和系统设计;二是信息的提取;三是信息输出与技术应用。应用结果表明,本系统对信息的存贮、管理和技术应用是有效的,有着重要的实际意义和实用价值。
  • 蒲毅彬
    冰川冻土. 1993, 15(1): 196-198. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.1993.0035
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    随着科学研究工作的深入进展,在各种科学实验设备中广泛地应用计算技术分析实验过程。另一方面,非破坏地持续检测不同实验条件下试样的内部状况是进行理论和工程应用研究的一种十分有效的方法。冻土实验研究中同样如此。CT检测就是能同时实现以上两种功能而且反映物质物理特性的有效手段。通过对试样的扫描和数据分析,可以揭示出以往实验手段不便掌握的试样内部的变化规律,为理论和工程应用研究服务。