青藏高原道路工程及其生态环境研究

“世界屋脊”的青藏高原是中低纬地带面积最大的高原多年冻土区。该区的生态环境和地质环境十分脆弱，而道路工程本身的特点加之施工管理不当，会造成沿线冻土环境和生态环境的恶化。本文探讨了该区道路工程及其沿线生态环境的相互作用机制，提出了为了维护道路工程的稳定和保护沿线生态环境在施工和管理上应采取的措施。     

青藏高原多年冻土区铁路路堤变形特征研究

路堤的稳定是公路、铁路等行车安全的保证。路堤变形通过路基—轨道—车辆大系统的相互作用而影响行车安全。冻胀、融沉是多年冻土地区路堤变形的重要形式。多年冻土区的路基变形问题是至今仍未彻底解决的一大难题。青藏铁路穿越 5 5 0km多年冻土区 ,为研究多年冻土区路堤变形特征 ,笔者对青藏铁路某试验段进行变形监测并对监测数据进行分析。结果表明铁路路堤的修建改变了多年冻土原来的水热平衡 ,天然冻土上限的变化导致路堤产生变形。同时 ,变形特征还受路堤边坡的坡向、降水量和地基土类型等因素的制约。在此基础上 ,提出几点减少多年冻土区铁路路堤变形的一些看法和建议。     

人类工程活动对多年冻土区地质环境影响的探讨

多年冻土地区自然环境既原始又脆弱,在受到人为工程干扰后,冻土层水文地质条件发生改变,将导致冻结层上水位下降,随着冻土融化会引起土壤含水量的改变,进而影响地上植被组成的变化和土壤结构的改变,造成沼泽消失,草场退化;线路工程路基填筑造成冻土上限降低,隔断地表径流,在路基上游积水,引发冻胀融沉灾害,下游补给量减小湿地或沼泽萎缩。边坡开挖使冻土层暴露地表,冻土消融,或切断地下径流,引起热融滑塌、融冻泥流等问题。     

长江源区基于坡面尺度的土壤水热过程模拟研究

长江源多年冻土区土壤水热传输过程机理与模拟,是广泛关系到高原生态环境保护恢复和区域水文过程的关键科学问题。因此,以GEOtop模型为研究平台,以长江源不同植被盖度下（裸地、30%、65%和92%）高寒草甸的观测数据为基础,检验模型对土壤水热迁移过程的描述与模拟精度。总体而言,GEOtop模型需要率定的参数较少,从而减少模型模拟的不确定性,提高了模拟精度。对不同植被盖度下土壤温度、水分和实际蒸散发模拟的NSE 系数基本达到08,表明模型能准确模拟高寒生态系统土壤的水热传输过程,可以作为长江源区土壤水热过程的有效模拟工具     

青藏高等级公路斜插式热棒路基降温效果数值分析

以青海共和至玉树高等级公路中的实际设计断面为模型,通过数值模拟研究斜插式热棒路基和斜插式热棒-XPS复合路基的降温效果。结果表明,在气候变暖背景下,两种路基在一定时期内可以降低其下部多年冻土温度,提高路基下冻土上限,但随着气温逐渐升高,两种路基反压护道下多年冻土中有融化核出现,并且斜插式热棒路基下多年冻土中及斜插式热棒-XPS复合路基填土中有融化核出现;增加XPS保温板,在一定时期内可以提升斜插式热棒路基的降温能力,使斜插式热棒-XPS复合路基降温效果优于斜插式热棒路基,且前者冻土上限始终高于后者,但对于增强其长期降温的效果并不显著。     

长江源多年冻土区地下水氢氧稳定同位素特征及其影响因素

基于长江源区冬克玛底流域2017年6～9月采集的84个地下水样品,分析了地下水稳定同位素特征及其影响因素,讨论了地下水的补给来源.结果表明,研究区多年冻土区地下水δ¹⁸O的变化范围为-15. 3‰～-12. 5‰,平均值为-14. 0‰;δD的变化范围为-108. 9‰～-91. 7‰,平均值为-100. 2‰,与当地大气降水相比,地下水较为富集重同位素;地下水线(LG)的斜率和截距均低于全球和局地大气降水线(GMWL和LMWL),表明地下水在接受降水的补给后经历了不同程度的蒸发作用;地下水氘盈余(d-excess)变化范围为4. 9‰～25. 0‰,平均值为11. 6‰,低于大气降水平均氘盈余值;地下水同位素与降水量存在显著的负相关关系,表明大气降水对地下水具有重要的补给作用;不同时期影响地下水同位素的组成和变化因素有所不同,在冻土的冻融前期(气温上升阶段),由于冻土活动层较薄,地下水受气温影响显著.虽然后期气温降低,但冻土活动层厚度依然在增加,此时地下水在土壤中滞留的时间的增加是地下水同位素富集的一个重要因素.结合流域的地形特点、地下水同位素特征及其影响因素,...     

青藏高原多年冻土区露天煤矿边坡地温预测模型研究

为预测青藏高原多年冻土区露天煤矿边坡地温变化,揭示多年冻土分布规律,指导寒区露天矿安全生产,以木里煤田聚乎更矿区露天矿边坡2011—2014年地温监测数据为基础,通过数据的统计与拟合,依据传热学理论建立研究区多年冻土地温预测模型,并利用邻区露天矿冻土地温监测结果与数值模拟对预测模型精度进行验证。研究结果表明：木里煤田聚乎更矿区露天矿边坡季节活动层厚度普遍在5.75～6.59 m,多年冻土下限在63.85～64.35 m,地温年变化深度在11.65～12.25 m;采矿揭露后,边坡表层原生多年冻土演化为3.85～5.65 m季节活动层;坡面季节活动层厚度较原生季节活动层厚度略薄,随着冻融循环周期的递增,其厚度逐渐接近原生厚度;冻土地温变化曲线与简谐波波形线接近。本文所提出的冻土地温预测模型可用于预测青藏高原多年冻土区边坡地温变化,研究结果可为寒区露天矿边坡稳定性研究提供技术支撑。     

多年冻土区冻融灾害风险性评价

青藏高原多年冻土区由于自然环境变化和人为活动的影响,不少区域存在如热融滑塌、冻胀丘、融沉、冻胀等与冻土变化相关的冻融灾害。冻融灾害的存在与发展给冻土区环境与开发带来极大影响。在广泛现场调查和查阅相关资料的基础上,分析了各种灾害的形成机制以及冻融灾害的主要影响因素。结合地质灾害形成机理和多年冻土区工程建设的实际情况,确定了以岩土性质、活动层厚度、植被覆盖度、坡度、海拔、纬度为内因,年平均气温变化、人为活动为外因的评价模式。评价结果表明,整个青藏高原在现状条件下以中低风险性为主。中高风险区主要分布在年平均地温较高、人类活动强度较大的区域。     

青藏铁路沿线纳赤台——沱沱河段工程地质条件概述

文章是根据近年来在青藏铁路、公路沿线所做的一些基础性工作所取得成果，浅议该区段工程地质条件，以期相互探讨、借鉴。