寒区工程冻害防治对策探讨

工程冻害主要表现为;基土在冻融过程中.结构物或基础的各种冻胀及融沉破坏;江河水库等的冻结冰盖板对建筑物的静冰推力及动压力作用;工程材料的冻融损伤破坏。而冻害的实质是冻土(或冰)与结构物之间相互作用和相互适应的问题.本文从工程冻害防治的角度出发,分别对抗冻胀设计,冻害预测预报和防治措施优化等几方面,进行了初步分析与探讨.     

基于近地高光谱和环境星高光谱数据的冬小麦越冬冻害遥感监测方法研究

基于试验箱冬小麦冻害盆栽试验,得到了识别和评价冻害差异程度的高光谱敏感波段和指数,获得了冻害农学指标;研究了河南省林州市东南部及周边地区2012-2013年的冻害过程,以冻害发生前后的两幅高光谱影像为研究对象,利用冬小麦冻害高光谱敏感指数的研究结果,结合大田试验对农学冻害指标进行尺度转换,获得了HSI遥感冬小麦冻害指标,进行了冬小麦冻害的高光谱遥感监测。结果显示,VI_3[VI_3=(SDr-SDb)/(SDr+SDb)]高光谱指数冻害遥感监测结果更精确。研究表明利用HJ-1A星HSI数据进行冬小麦冻害监测是可行的,可为HJ-1A星高光谱数据在农业遥感监测中的应用提供参考。     

陕西省苹果花期冻害风险评估及预测技术研究

苹果花期冻害风险评估及预测对促进苹果产业合理规划布局,减轻气象灾害损失有十分重要的意义。以冻害风险灾损率为指标,对陕西苹果基地县的冻害发生风险进行了评估,开发了基于数值预报模式和G IS技术的花期冻害中短期预测模型,将冻害温度预报扩大到乡镇级并实现了业务化解释应用。     

GIS在广西香蕉低温冻害分析中的应用

根据香蕉生长状况、受害程度与低温冻害强度的关系,确定香蕉冻害的等级指标;利用广西90个气象台站30年的气候资料和台站地理信息,建立冻害指标的空间分析模型,采用GIS技术推算出1km×1km分辨率的冻害指标空间分布;并根据香蕉冻害分级指标,通过GIS的空间分析能力,分析了广西香蕉低温冻害的空间分布特征。     

宁夏酿酒葡萄越冬期冻害时空分布特征

为了研究宁夏酿酒葡萄越冬期冻害风险的时空分布特征,以充分利用温度资源合理埋土,保障酿酒葡萄安全越冬、减少损失。本文根据宁夏酿酒葡萄种植区气象站1980-2018年各项温度观测资料,通过冻害资料验证,以-19℃极端最低气温为冻害指标临界值,采用数理统计方法,线性趋势拟合、Mann-Kendall突变检验法、Morlet小波分析法,分析了宁夏酿酒葡萄种植区冻害空间分布及年际变化特征。结果表明:宁夏酿酒葡萄主要种植区北部出现冻害风险最高,由北到南冻害风险逐渐减少;可种植区的北部、偏东、偏西的地区冻害风险较高;1980-2018年宁夏酿酒葡萄主要种植区越冬达到冻害日数呈减少趋势,2007年以后减少比较明显;冻害日数最多的年份为2007年冬季,实际调查冻害较严重的1992、1988、2002、2010、1984年,各种植区都出现了持续时间较长的冻害;1989、1990、2001、2006年主要酿酒葡萄种植区均未出现冻害日;冻害日数有3a和21a左右的周期性变化,且在1988、2002、2013年有趋势突变。     

江西省近40年来低温冻害的统计特征

本文基于江西省81个气象站建站以来近40年的年极端最低气温资料,用功率谱估计分析了江西省低温冻害的周期特性.并用历史资料拟合Gumbel分布对江西1991年底的冻害进行了分析,给出了全省各地出现柑桔冻害的可能频率.     

广西冬季冻害发生规律及影响因子研究

利用广西88个观测站1959-2000年冬季（12-2月）逐日极端最低气温资料，根据冬季冻害的标准，分析了广西冬季冻害的发生规律和地域分布特征，并采用数理统计方法，分析了北半球500hPa月平均高度场和太平洋海温场与广西冬季冻害的关系。     

冰雪灾害后中原阁楼建筑空间环境冻害机理分析

建筑冻害是冰雪灾害的衍生灾害之一,为了降低其对建筑带来的损害,以中原阁楼建筑为例,对冰雪灾害给建筑空间环境产生的冻害机理进行分析。以中原阁楼建筑结构为基础,搭建建筑空间环境模型。在该模型下模拟演化冰雪灾害的冻害过程,并分析建筑冻害的具体表现。在温度和湿度影响下,分析中原阁楼建筑空间环境的冻胀力变化和力学性质变化,得出阁楼建筑冻害机理的分析结果,并通过将分析结果应用到实际建筑修复工作当中,通过修复率,验证冰雪灾害后中原阁楼建筑空间环境冻害情况。     

甘肃河西走廊临泽小枣冻害成因及防治对策

进入21世纪的短短几年里,甘肃河西走廊临泽小枣就遭受了2次冻害,2008年的冻害比2003年更为严重,位于临泽县北部的四个乡镇的枣粮间作地,全部幼树和绝大部分大树树冠均冻死、绝产.冻害程度调查表明,临泽县南部乡镇轻,北部乡镇重;村庄宅旁轻,枣粮间作地重;靠近林带和小网格林带内轻,远离林带和大网格林带内重;背风面轻,迎风面重.气象资料分析得出,2003年冻害是由于2002年12月下旬的低温所致;2008年冻害是1月下旬到2月上旬的低温所致,冻害期间,最大风力为西北风,吹得最多的是东北风.通过与正常年份气温的比较分析得出,临泽小枣安全越冬的临界气温为-20.0℃,2d日平均温度低于-20℃的低温即可使临泽小枣遭受冻害,但≤1d的-20℃以下的低温对临泽小枣不产生冻害;温度越低,枣树能忍受的时间越短,可忍受的极端最低气温为-27℃.加强绿洲防护体系建设,大力发展村旁、路旁、渠旁、宅旁等四旁枣树种植,及根据天气预报采取应急措施是防止临泽小枣发生冻害的主要对策.     

输电线压弯除冰机理研究

输电线路除冰应满足有效除冰且不损伤导线。结合覆冰脆性材料的特点,提出了一种压弯除冰的方法,即约束一段覆冰导线,在破冰轮的作用下使其压弯,使覆冰从导线上破碎脱落。通过推导覆冰导线弯曲应力方程,建立了覆冰导线实体模型,分析其在不同破冰轮半径、覆冰厚度和加载力下的覆冰和导线的应力变化。结果表明:覆冰挤压应力和弯曲应力随着加载力的增加而增大,在计算参数范围内,均超过导线覆冰的破碎强度,且导线应力未超过破坏强度,验证了压弯除冰方法的可行性。破冰轮半径和覆冰厚度增加,不利于压弯除冰。推导的覆冰导线弯曲应力公式可为设计压弯除冰机器人提供参考,为保证线路有效除冰,可适当增大加载力以达到理想的除冰效果。     

河冰对桥墩作用的冰荷载计算方法(Ⅱ)——冰压力计算公式

在松花江河冰力学性能试验和流冰动压力测量的基础上,回顾了国内外目前有关冰-结构相互作用与冰荷载计算的主要方法和公式,并通过黑龙江省流冰长期观测数据的统计分析,提出了适合我国国情的冰荷载计算方法,可供工程部门参考使用。     

高压输电线路抗冰灾的研究现状与发展趋势

从导地线和输电塔的覆冰模型、覆冰断线倒塔破坏机理、覆冰气象条件下塔-线体系可靠性等方面,全面分析了高压输电塔-线体系抗冰灾的研究现状和发展趋势,系统总结了国内外有关高压输电线路抗冰灾的研究成果。指出了目前高压输电塔-线体系抗冰灾研究中存在的问题和不足,具体从导地线和输电塔的覆冰模型、覆冰断线冲击的动力学分析理论、模型实验和数值模拟方法、塔-线体系覆冰可靠性等方面提出了当前迫切需要进行研究的内容与方向,以揭示高压输电线路覆冰断线以及倒塔破坏的机理,增强抵抗冰荷载灾害性破坏的能力及完善高压架空输电线路设计的标准。     

冰试样动态冲击破坏力学特性实验研究∗

为了进一步探究冰材质动态冲击破坏力学特性,通过分离式 Hopkinson压杆（SHPB）试验装置,采用快速加载、 杆端降温与波形整形技术,保证冰材质的稳定性并实现了加载过程中的动态应力平衡,分析了应变率、温度、长径比、 冻藏时间对冰力学特性与破坏模式的影响。结果表明：在 100 s^-1 ~500 s^-1 的应变率范围内,冰的动态单轴抗压强度与应变率呈现明显的正相关性;小长径比冰温度越低,抗压强度越大,且这种特性会受到应变率的影响;大长径比冰抗压强度随温度的下降而下降,这与体积大导致冰试样受冷不均,内部预应力增大有关;稳定无预应力冰,短冻藏时间会使其强度下降;温度、长径比对冰弹性模量影响明显,小长径比冰弹性模量随温度下降而增大,大长径比冰弹性模量随温度下降而减小;应变率是影响冰材质破坏模式的主要因素,随着应变率的上升,冰材质达到破坏时的轴向裂纹明显增加,形成的破碎产物尺寸明显变小。     

引种台湾青枣的寒冻害等级指标研究

通过专家走访和寒冻害灾情调查,建立台湾青枣的寒冻害形态学分级标准。根据近年来福建、广西、广东引种台湾青枣的寒冻害调查资料,结合2014/2015年、2015/2016年冬季青枣的野外观测和地理移置试验,基于形态学分级建立灾情样本集。采用K-means聚类分析方法对灾情样本分析,获取各寒冻害等级指标的阈值,最终建立基于日极端最低气温的台湾青枣寒冻害等级指标,各级指标分别为:2.5℃T_d≤5.0℃,轻度;0℃T_d≤2.5℃,中度;-2.5℃T_d≤0℃,重度;T_d≤-2.5℃,严重。研究的等级指标采用典型年灾情和人工气候箱致灾试验结果验证,准确率达90%以上。研究结果对引种台湾青枣的合理布局及寒冻害监测预警具有实际参考价值。     

冻土冻胀模型研究现状与进展

随着"一带一路"和极地开发战略的推进,寒区重点工程快速发展。土体冻胀现象对寒区工程运行的稳定性造成了巨大危害,是寒区工程建设中迫切需要解决的问题。冻胀模型是了解冻胀机理、模拟冻胀过程和指导抗冻害措施设计的基础理论。国内外相关领域学者在不同假设条件下提出了许多冻胀模型。为了更加明晰冻胀发生的机理、理清不同冻胀模型的适用范围、提高抗冻害措施的效果,本文总结了理论分析中常用的几种冻胀模型,评价了各种冻胀模型在实际使用中的合理性及不足,介绍了冻胀模型研究的发展趋势及面临的问题。最后,描述了寒区工程冻害现状,并从土质、水分和温度等引起冻害的关键因素出发,与冻胀模型相结合,分析各种抗冻胀措施在工程中的应用效果。     

气象灾害模型在电网运检业务中的应用研究

为了探究气象灾害模型在电网运检业务中的应用,从覆冰、污闪两种由气象等因素造成线路故障方面入手,分别构建了覆冰预警模型和污闪预警模型。基于输电线路的覆冰预警模型和污闪预警模型对历史气象灾害数据进行了案例分析。结果表明,输电线路的覆冰和污闪预警模型与实际情况吻合,具有较高的预警准确性。     

冰力作用下穿越河流输水管线的可靠性分析

针对我国北方河冰灾害情况,分析了冰力作用下穿越河流输水管道的受力情况,研究了其失效模式,提出了冰荷载的计算模型;在此基础上,建立了输水管道在冰荷载作用下安全裕度方程,提出了冰力作用下输水管线可靠性的计算方法,并结合实际计算,验证了方法的适用性.     

覆冰输电塔-线体系风致动力响应分析

依据流体诱发振动原理,结合已有覆冰计算模型,考虑降雨的分类,模拟了输电塔-线体系不同高度导线的覆冰和风荷载。以东北地区某输电塔为例,对覆冰输电塔-线体系在稳定风速激励下的动力响应进行分析,并与不考虑塔线耦联的导线舞动分析结果及覆冰塔线拟静力的分析结果进行对比,对塔位移、输电线位移、钢材应力进行了分析。研究结果表明:塔-线耦联体系对覆冰导线风振有很大影响,覆冰输电塔抗风设计安全度需要进一步提高。     

输电导线风致舞动的数值模拟研究

风致舞动是一种大幅值驰振现象,在输电导线覆冰时经常发生,是输电导线最为严重的灾害之一。为了揭示输电导线风致舞动的致灾机理,本文采用基于双向耦合的CFD数值模拟方法对新月形覆冰导线舞动过程进行模拟分析,研究了不同风速下覆冰导线气动负阻尼的变化规律。研究结果发现,覆冰导线在横向不会产生气动负阻尼,而在竖向和扭转方向的部分风攻角下会产生气动负阻尼。当结构气动负阻尼大于结构固有阻尼时,覆冰导线形成发散的自激振动。进一步研究表明,当覆冰导线同时发生竖向和扭转方向气动发散时,扭转振动发散会改变覆冰导线的风攻角,从而改变竖向和扭转方向的气动阻尼。随着扭转方向的气动负阻尼和固有阻尼相抵消,覆冰导线的扭转振动渐渐趋于稳定。     

地理标志农产品种植户气象灾害的适应策略研究——以陕西猕猴桃种植户为例

基于地理标志农产品种植户的实地调研数据,利用多元线性回归模型从生计维度研究种植户对猕猴桃物候期内气象灾害的感知及适应策略的影响因素。物候期内气象灾害的感知对种植户适应能力有显著影响。不同类别生计资本对于种植户采取适应策略的影响具有差异性：自然资本通过提升家庭生计基础显著影响种植户采取越冬期冻害、芽膨大期冻害适应策略;物质资本通过改善家庭生产物资形式影响种植户采取越冬期冻害适应策略;金融资本通过拓宽家庭金融收入渠道等方式显著影响种植户采取越冬期冻害、芽膨大期冻害、高温日灼灾害适应策略;社会资本通过丰富家庭同质性和异质性社会资本显著影响种植户采取夏季干旱适应策略;人力资本则通过提升家庭整体教育质量并推动再生产能力显著影响种植户采取芽膨大期冻害与秋季连阴雨适应策略。最后,建议政府应通过提升种植户获取气象信息能力、加强举办农业培训等技能学习活动、完善农业组织建设等措施以提升其适应能力。