冰川冻土

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谢自楚, 王欣, 康尔泗, 冯清华, 李巧媛, 程磊

冰川冻土. 2006, 28(4): 457-466. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0067

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基于中国冰川编目资料,应用冰川系统对气候变化响应的功能模型,按照几种不同升温率的气候背景,对全国各大流域冰川径流进行了评估,并对未来50 a冰川径流的变化趋势进行了预测.结果表明:1980年全国冰川总径流量615.7×10⁸m³,在升温0.02 K·a^-1及0.03 K·a^-1情景下,2000年比1980年增大7.13%~10.8%,径流总量增至659.66×10⁸m³~682.24×10⁸m³;与此同时,冰川面积减少1.07%~1.62%,冰储量也减少1.14%~1.73%.2000—2030年全国冰川径流都将逐步增长,在2030年左右均达到了最高峰,径流增率ΔW/W₀分别为9.6%及15.0%,总径流量分别为675.15×10⁸m³,和707.91×10⁸m³.2030年以后,全国冰川径流均开始从高峰缓慢回落,但直到2050年分别比初始径流量多8.6%及13.6%.因此,在2050年以前,特别是2030年前后是在上述气候情景下充分利用冰川融水的最好时机,但也是冰川洪水等灾害的多发期.就各流域来说,敏感型区径流高峰出现时间早而径流增率小,稳定型区则反之.如果出现极端的持续升温,如升温率为0.05 K·a^-1,全国冰川径流增率可达26.5%,到21世纪末回落到1980年水平以下,而冰川储量损失达57%,届时中国西部生态环境将急剧恶化.

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大小兴安岭多年冻土退化及其趋势初步评估

金会军, 于少鹏, 吕兰芝, 郭东信, 李英武

冰川冻土. 2006, 28(4): 467-476. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0068

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大小兴安岭多年冻土处于欧亚大陆多年冻土带南缘,地温高、厚度小、热稳定性差、对气候变暖的敏感性强.过去40 a来该区多年冻土退化主要表现为最大季节融化深度增大,厚度减薄,地温升高,融区扩大,多年冻土岛消失等.气候变暖及该区森林植被的锐减是导致多年冻土退化的普遍性和基础性因素,而多种人为活动影响起了加速促进作用.依据多年冻土南界与多年平均气温的密切相关关系,据1991—2000年平均气温-1.0~1.0℃等值线给出了现今多年冻土南界位置,并探讨了未来40~50 a后气温升高1.0~1.5℃情况下多年冻土南界的可能北移情况.

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天山南坡科契卡尔巴西冰川物质平衡初步研究

张勇, 刘时银, 丁永建, 李晶, 上官冬辉

冰川冻土. 2006, 28(4): 477-484. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0069

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基于2003—2005年考察期间观测的气温与降水资料,运用度日物质平衡模型模拟了天山南坡科契卡尔巴西冰川近期的物质平衡变化状况.结果表明:度日物质平衡模型模拟的冰川物质平衡值与实测值的变化趋势基本一致,模型模拟结果较为理想;2003/2004年度和2004/2005年度两个物质平衡年的平均物质平衡值分别为-494和-384 mm,平衡线高度(ELA)比20世纪70年升高了300 m左右.由此可见,在由暖干向暖湿转型的气候背景下,尽管降水增加显著,但强烈的升温导致科契卡尔巴西冰川处于强烈的物质亏损状态.

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黑河流域水资源及现阶段合理开发利用

魏余广, 白福, 张太岭

冰川冻土. 2006, 28(4): 485-491. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0070

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黑河是我国西部较大的一条内陆河,近30多年来,由于中游地区水资源开发利用程度不断提高,使进入下游额济纳平原的地表水逐渐减少,导致下游生态环境发生恶化.为了拯救下游绿洲,改善生态环境,自1992年起对黑河中、下游用水实行计划调度,1999年开始实施国家定量分水方案.根据近几年的最新调查研究成果,计算评价了黑河流域的总水资源、地表水资源、地下水资源、地表水和地下水的利用现状及开采潜力.在此基础上,提出现阶段中游以加强引输水工程改造、提高地表水资源利用率和推广田间节水灌溉工程,发挥水利用效益;下游以适度开发利用地下水、加强地表水和地下水综合开发利用,改善生态环境.为中、下游科学分配地表水资源和合理开发利用地下水资源提供科学依据.

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额济纳蒙古族民间景观格局反映的区域环境状况

肖生春, 肖洪浪, 肖笃宁, 周茅先

冰川冻土. 2006, 28(4): 492-499. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0071

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以内蒙古额济纳旗为例,对当地土尔扈特蒙古族自18世纪初定牧于此开始,至20世纪之前形成的水域、植被和沙丘3大类蒙古族民间自然景观类型进行了研究.水域景观格局特征表明,相对于现代生态环境状况,在20世纪之前,额济纳冲积平原水环境较为优越,整个地区水域景观广布,地下水埋藏较浅.在植被景观格局方面,两河地区主要以胡杨-沙枣河岸林和河岸湿地为主;两湖地区主要以芦苇沼泽-芨芨草草甸和湖岸梭梭林为主;整个地区植被景观处于早期演替阶段.绿洲内部荒漠沙丘景观分布格局体现了干旱荒漠地区的景观基质特征.

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全球变暖对新疆水循环影响分析

冯思, 黄云, 许有鹏

冰川冻土. 2006, 28(4): 500-505. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0072

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随着全球气候变暖,新疆地区降水量、冰川数量、径流量、地下水位等自20世纪80年代中后期以来发生了很大的变化.通过对61个国家水文、气象站点20世纪50年代到2000年的降水量、气温、冰川、径流量、湖泊水量、地下水位的变化资料分析,探讨了新疆水循环的变化趋势和原因.结果表明:新疆地区降水量增加主要是由于全球水循环速度加快引起的.通过分析新疆高山冰川的变化,试图揭示全球气候持续变暖对新疆乃至整个西北地区水资源可能造成的巨大影响.

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梭罗草在青藏铁路取土场植被恢复中的应用研究

陈桂琛, 周国英, 孙菁, 陈志国, 韩友吉, 卢学峰

冰川冻土. 2006, 28(4): 506-511. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0073

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根据青藏铁路工程建设中的生态环境保护以及植被恢复建设的迫切需要,在青藏铁路沱沱河试验段高寒草原区取土场开展植被恢复的试验工作,主要研究和分析了梭罗草(Kengyilia thoroldiana(Oliv.)J.L.Yang,Yen et Baum)在青藏铁路取土场植被恢复中的应用,为青藏铁路工程建设中的取土场植被恢复提供科学依据.结果表明:青藏铁路建设过程中形成的取土场属次生裸地,其有机质含量为3.31 g·kg^-1,pH为8.84.梭罗草为高原干旱地区乡土多年生草本植物,具有耐寒旱、抗风沙以及耐盐碱等特性.在取土场植物的出苗率接近50%,越冬率可达75%以上.恢复第2年植物群落盖度为41%,群落地上生物量和地下生物量分别达到(128.16±41.85)g·m^-2和(266.50±95.69)g·m^-2.可见,无论是种子萌发和植物越冬,还是植物个体生长发育以及人工植物群落特征,梭罗草表现出对青藏铁路沿线高寒干旱地区气候和土壤环境具有较好的适应性.只要采用高原乡土植物种类和采取相应的植被恢复技术措施,青藏铁路多年冻土区取土场次生裸地的植被快速恢复是可行的.

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基于MODIS资料的2000—2004年江河源区陆地植被净初级生产力分析

郭晓寅, 何勇, 沈永平, 冯丁

冰川冻土. 2006, 28(4): 512-518. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0074

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基于EOS/MODIS卫星遥感资料的分析表明,2000-2004年江河源地区陆地植被平均年NPP为82.04 gC·m^-2,相当于同期全国陆地植被年NPP的23%,其中2001年的年NPP最小,只有78.04gC·m^-2,2002年最大,为85.44 gC·m^-2.根据年NPP分布显示,黄河源区的植被生长状况要好于长江源区,其中在黄河源东南部陆地植被的年NPP>250 gC·m^-2,为江河源区植被年生长最大的区域;该地区的植被年NPP最小值的区域分布在长江源的西北部地区,年NPP大部分<50 gC·m^-2.江河源地区植被的年NPP表现为显著的年际变化特征,不同地区年NPP的变化特征各不相同;高寒草甸的年NPP为该地区所有陆地植被年NPP中最大,其5 a平均值为89.38 gC·m^-2,其次为高寒草原和灌木及草本植被;由于地处高寒地区,温度成为影响该地区陆地植被净初级生产力的主要因素.

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前期土壤含水量对水文模拟不确定性影响分析

刘金涛, 张佳宝

冰川冻土. 2006, 28(4): 519-525. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0075

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前期土壤含水量是影响洪水形成的重要流域物理因素,在该次水文模拟中土壤初始含水量采用新安江日模型计算得出.研究中,通过改变日模型模拟的时间长度TP,来研究初始时刻土壤含水量的变化对洪水模拟精度的影响.结果表明:初始土壤含水量对于洪水模拟的精度有显著影响,不同日模型计算时间可以使次洪初始土壤蓄水量W的变化达到42%,而相应的洪峰偏差达到57.7%.土壤和降雨观测数据分析显示,土壤体积含水量与前期累积降雨量有一定地相关关系.为有效解决传统模型与流域真实物理属性数据的融合问题,初步建立了实测土壤体积含水量数据与模型中土壤湿度参数及前期降雨的经验关系.

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长江源区径流年内分配时程变化规律分析

燕华云, 杨贵林, 汪青春

冰川冻土. 2006, 28(4): 526-529. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0076

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在气候变化和人类活动的影响下,河川径流的年内分配特征也发生变化,直接影响人类开发利用和生态环境建设.根据长江源区1956-2000年河流月径流资料,分析了年内分配不均匀系数、完全调节系数、集中度、集中期、变化幅度等特性.结果表明:长江源径流年内分配特征在1960年前后与1988年前后径流年内分配较为相近,1970—1976年与1993年以后径流年内分配较为相近.沱沱河站径流年内分配的不均匀性、集中度以及相对变化幅度都高于直门达站.

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新疆军塘湖河典型融雪洪水过程研究

隗经斌

冰川冻土. 2006, 28(4): 530-534. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0077

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开春融雪型洪水在新疆具有多发、易发的特点.春汛对解决春旱极为有利,但在一定条件下也可造成一定危害.运用成因分析法和相关分析法,对军塘湖河量级较大的典型融雪洪水的个例分析,在融雪型洪水的制导因素、形成机理、洪水特性等方面进行研究,以便寻求融雪型洪水的一般规律,同时在趋利避害、洪水资源利用方面进行有益的尝试.

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40a来中国旱灾对ENSO事件的区域差异响应研究

卢爱刚, 葛剑平, 庞德谦, 何元庆, 庞洪喜

冰川冻土. 2006, 28(4): 535-542. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0078

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利用中国各地区1949—1990年间旱灾的受灾面积比和成灾面积比,分别与ENSO指数进行相关分析.结果发现:ENSO指数与各地的旱灾事件有着一定的反相关关系,表明ENSO的发生对我国大部分地区有着显著的影响,特别是对华北、东北、华南、内蒙古和新疆等地区的相关性具有很好的显著水平.通过对比各个分区对ENSO事件的响应程度,分析了其空间差异性.ENSO指数的变化与中国各地的旱灾有密切的联系,全球升温通过影响ENSO事件而影响中国的旱灾面积:全球升温影响下,ENSO指数升高,旱灾减少.

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塔里木河干流河道水均衡模型研究

丛振涛, 倪广恒, 雷志栋, 师峰军

冰川冻土. 2006, 28(4): 543-548. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0079

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通过对河道水面蒸发量、渗漏量、漫溢量的分析,建立了以月为单位的塔里木河干流河道水均衡模型.该模型以阿拉尔来水量为输入,输出包括干流主要水文站点的水量、各河段的蒸发量、渗漏量、漫溢量等.利用1981—1995年逐月的水文资料进行了模型参数率定,以1996—2000年的水文资料进行了模型验证,结果表明模型具有较好的适应性.利用该模型分析塔里木河干流水资源转化消耗的规律,得出河道漫溢尤其是中游的漫溢是塔里木河干流主要的水量消耗.考虑堤防建设对模型进行了修正,并利用修正后的水均衡模型分析了堤防建设的影响.

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植物生长季海北高寒湿地辐射收支特征

李英年, 赵亮, 张法伟, 徐世晓, 赵新全

冰川冻土. 2006, 28(4): 549-555. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0080

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依据祁连山海北高寒湿地植物生长期观测资料,分析了区域辐射收支情况及其变化特征.结果表明:祁连山海北高寒湿地有较强的太阳总辐射(DR),但地表反射辐射(UR)、地面有效辐射(ELR)较低;地表长波辐射(ULR)、大气逆辐射(DLR)、净辐射(R_n)均较高,且具有明显的日、季节变化.植物生长期5~9月的日变化振幅DR>Rn>UR>ULR>DLR>ELR,其总量表现出ULR>DLR>DR>R_n>UR>ELR,分别达4650.6、4225.5、3058.8、2156.2、477.6和425.1 MJ·m^-2.从月际分布来看,ULR、DLR、DR最高出现在7月,R_n出现在6月,UR出现在5月,ELR出现在8月,分别为980.3、913.1、721.5、554.9、112.1和127.4 MJ·m^-2.

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玛曲气候变化对生态环境的影响

王素萍, 宋连春, 韩永翔, 冯建英

冰川冻土. 2006, 28(4): 556-561. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0081

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通过对温度、降水等气候要素的分析,发现玛曲草原的气候向暖干化方向发展.依据黄河玛曲段年径流量、产流量以及冻土最大深度的变化和牧草产量、牲畜数量等经济指标,初步探讨了玛曲生态恶化的原因.结果表明:气候变化和人类不合理的活动是玛曲草原生态恶化的主要原因.气候变化造成蒸发增加,冻土变浅,黄河玛曲段年产流量急剧减少,牧草产量下降.同时,过度放牧等人类活动使牛羊肉产量的大幅度上升,加速了草场的退化.

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一种简化的MODIS亚像元积雪信息提取方法

曹云刚, 刘闯

冰川冻土. 2006, 28(4): 562-567. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0082

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遥感技术已逐步成为大范围内积雪信息提取的主要手段,但通常的遥感积雪像元识别算法使用二值判定的模式,这对于山区非连续分布的积雪监测能力较差.针对目前应用广泛的MODIS传感器数据,充分利用了雪盖指数在积雪监测中的重要性,并在考虑了地表覆盖的情况下,建立了像元雪盖率与雪盖指数、植被指数之间的线性关系模型,并利用ETM+数据对模型估算的雪盖率进行了验证.结果表明,该方法能有效地提取亚像元尺度的积雪信息.

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全球新仙女木事件的恢复及其触发机制研究进展

李潮流, 康世昌

冰川冻土. 2006, 28(4): 568-576. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0083

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大约发生在12.9~11.6 ka BP的新仙女木事件(YD)在气候突变的研究中占有重要地位,然而对其触发时间、触发地点、触发机制以及YD事件是否是一个全球性的事件一直存在很大争议,并且该事件触发机制的研究对目前全球温度快速升高背景下未来气候变化的预测也有很大的意义.综述了近年来世界范围内YD事件恢复的最新研究,分析了该事件在全球不同区域发生时间和强度的异同,目前北半球对该事件的记录比较一致,南半球还有很大分歧.介绍了YD事件的可能触发机制,YD事件的触发除了北大西洋温盐环流终止之外,也可能受到诸如太阳辐射减少和赤道大洋的影响.最后讨论了有待加强的研究区域和未来的研究方向.

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宇宙成因核素测年方法及其在地球科学中的应用

许刘兵, 周尚哲

冰川冻土. 2006, 28(4): 577-585. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0084

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宇宙成因核素地表暴露测年方法,是近年来迅速发展起来的一种新的同位素地质年代学方法.宇宙成因核素主要是由来源于银河系的宇宙射线与暴露于地表的物质作用形成的,作用机制主要包括裂变、中子捕获和介子反应.产生宇宙成因核素宇宙射线粒子主要是次生快中子、热中子和负慢介子,由于这些宇宙射线粒子在空间分布上的不同,地球上不同纬度、海拔高度和深度处的宇宙成因核素生成速率也表现出较大的差异.地表物质中宇宙成因核素浓度除了受到核素生成速率和地表物质的暴露时间制约外,还与地表侵蚀速率密切相关,此外,地磁场强度、遮蔽、化学风化及样品的几何位置等也会对核素浓度产生一定影响,在求算样品的地表暴露年代时,应对这些因素进行相应的校正.宇宙成因核素地表暴露测年技术的理论和方法日臻完善,目前它已被广泛到第四纪冰川、撞击坑、火山地貌、断层面等地学问题中来.

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青藏铁路块石气冷结构路堤下冻土温度场变化分析

马巍, 吴青柏, 程国栋

冰川冻土. 2006, 28(4): 586-595. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0085

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基于青藏铁路沿线多年冻土区温度监测断面,选取了不同冻土分区中的8个块石路堤结构(块石路基、块石护坡、块石路基加块石护坡)断面,对其下温度场的变化分析研究.结果表明:经过2~3个冻融循环后,块石结构路堤下冻土上限已抬升了1.4~5.3 m,说明块石路堤结构已起到了积极调节下伏冻土温度的作用.结果也显示,在上限抬升的同时,其下部的冻土地温也在升高,但是这种过程已逐渐被块石路堤结构的降温所抑制,而这种抑制程度受控于不同的冻土区域.在不同的冻土分区中,无论是何种形式的块石路堤结构,其降温趋势是不同的.Ⅳ和Ⅲ冻土区块石路堤基底的负温积累比较明显,而I和Ⅱ区的较弱.

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高原高寒多年冻土区的桥梁施工技术

于居洲

冰川冻土. 2006, 28(4): 596-601. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0086

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针对青藏高原高寒、缺氧等特点,以及青藏铁路多年冻土的特殊性与复杂性,通过实践与理论讨论,详细地制订出了在高原高寒多年冻土区桥梁工程施工中的技术措施和施工工艺.在青藏高原的多年冻土区,由于桥梁及工程建筑物的修建,将改变原有的温度场、应力场、以及冻土层的水热交换.因此,选择合理的施工季节、施工方法和采取必要的施工措施,是减少施工对多年冻土热扰动的必要措施.

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甘肃道路冰锥病害及防治技术

康军, 喻文兵, 郭明, 李国玉

冰川冻土. 2006, 28(4): 602-606. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0087

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甘肃省大部分地区位于寒冷地区,各种道路冻害十分严重.通过调研,分析了甘肃省道路冰锥分布、发生机理及危害,针对冰锥类型提出了相应的防治措施.甘肃省道路冰锥主要分布在甘南高原、祁连山区及东段的乌鞘岭地区.冰锥类型多样,威胁道路安全的冰锥类型主要为工程活动诱发冰锥,其次是天然形成的山坡冰锥.在213国道合作-郎木寺改建工程中利用了提高路基、排水沟与涵洞结合、渗水盲沟及改变水流方向等方法防治道路冰锥,效果理想.

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人工神经网络在盐渍土盐胀特性研究中的应用

宋启卓, 陈龙珠

冰川冻土. 2006, 28(4): 607-612. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0088

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利用人工神经网络处理非线性体系的优势性,对盐渍土膨胀规律多影响因素试验数据进行了建模方法分析,提出了盐渍土盐胀率随含水量、氯化钠含量、硫酸钠含量、初始干容重和上覆荷载5因素变化的计算公式,计算结论比常规二次回归法更加符合目前对盐渍土盐胀规律的定性认识.

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多年冻土地区水泥稳定砂砾抗冻融耐久性模拟试验

马骉, 王秉纲

冰川冻土. 2006, 28(4): 613-617. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0089

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通过控制试件湿度,模拟基层实际使用中的最不利湿度状况下的冻融循环试验,分析了冻融循环次数和试件湿度状况对混合料耐冻系数的影响.结果表明,耐冻系数随冻融循环次数的增加而不断减小,湿度对抗冻融耐久性评价结果有明显影响.多年冻土地区水泥稳定砂砾的抗冻融耐久性评价不宜直接采用水泥混凝土的饱水冻融试验方法,采用模拟基层的最不利湿度状况的冻融试验,以10次冻融循环时弯拉强度损失表示的耐冻系数作为指标,评价结果稳定,更符合实际使用情况.

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牛背至天水高速公路路域环境地质安全性评价方法探讨

吴敏慧, 沈永平

冰川冻土. 2006, 28(4): 618-622. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2006.0090

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天(水)宝(鸡)高速公路牛背至天水段工程通过地区地质构造复杂,岩土种类繁多,岩土工程和环境地质安全如果不加以重视,易造成道路的地质灾害,直接影响到工程建设的质量和安全性,也将给未来运营安全带来严重的隐患和经济损失.在野外地质调查的基础上,探讨了公路路域环境地质安全性评价的影响因素和安全性评估内容,通过遥感技术等方法对地质和岩土工程信息提取并进行安全性评价,对研究区进行了初步评价,并提出了应对措施.

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2006年, 第28卷, 第4期　刊出日期：2006-08-25

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