冻融过程对土壤物理化学及生物学性质的影响研究及展望 被引量：45

1

作者 高敏 李艳霞 +4 位作者 张雪莲 张丰松 刘蓓 高诗颖 陈兴财 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2269-2274,共6页

冻融是我国北方地区常见的气候现象,其水热条件的反复变化会影响土壤等环境介质的物理化学及生物学性质。冻融过程产生的交替收缩与膨胀可改变土壤结构、水分分布特征,尤其会降低土壤团聚体的稳定性;由于温度、水分、氧化还原等条件的... 冻融是我国北方地区常见的气候现象,其水热条件的反复变化会影响土壤等环境介质的物理化学及生物学性质。冻融过程产生的交替收缩与膨胀可改变土壤结构、水分分布特征,尤其会降低土壤团聚体的稳定性;由于温度、水分、氧化还原等条件的不断变化,冻融过程会促进土壤硝化作用和溶解性有机酸的释放,使土壤微生物量及其活性受到影响,导致土壤pH值、CEC和Ca CO_3含量等随之降低。在冻融过程中,土壤有机质的变化最为明显,反复冻融使有机碳不同程度地暴露和释放,加快了土壤有机碳矿化速率,使土壤可溶性有机碳量增加,最终加剧可溶性有机碳的流失。以往对冻融作用的研究主要集中在自然土壤介质,缺乏对其他环境介质如畜禽粪便等有机固体废弃物的相关报道。在综述冻融过程对土壤物理、化学及生物学性质影响的基础上,提出了未来在一定区域尺度上开展冻融过程对土壤理化性质影响研究,并结合探讨畜禽粪便等有机固体废弃物和土壤污染物的响应机制,为冻融气候条件下土壤污染控制和科学土地利用管理提供科学依据。 展开更多

关键词 冻融过程 土壤 理化性质 生物学性质

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蒙古高原中部草地土壤冻融过程及土壤含水量分布 被引量：54

2

作者 刘帅 于贵瑞 +5 位作者 浅沼顺 杉田伦明 张雷明 赵风华 胡中民 李胜功 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期46-51,共6页

利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了蒙古高原中部典型针茅草原在季节转变过程中(2003～2004年)的土壤冻融过程和土壤含水量分布动态。研究表明,0～150cm深度范围的土壤完全冻结天数为154～160d。冻融日循环主要... 利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了蒙古高原中部典型针茅草原在季节转变过程中(2003～2004年)的土壤冻融过程和土壤含水量分布动态。研究表明,0～150cm深度范围的土壤完全冻结天数为154～160d。冻融日循环主要发生在表层0～5cm。0～30cm土层的土壤含水量变化剧烈,与地温有较好的一致性。0～10cm深度土壤含水量高于其他土层。随着深度的增加,土壤含水量季节波动性变小。冻结过程有利于保持土壤水分,有利于春季草地植被返青。 展开更多

关键词 冻融过程 土壤含水量 蒙古高原 针茅草地

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科尔沁沙地沙丘和草甸的地温与冻融过程分析 被引量：3

3

作者 李东方 刘廷玺 +1 位作者 刘小燕 段利民 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第5期82-85,88,共5页

为探索科尔沁沙地地温变化对农业生产和植被建设的影响,分析了该区沙丘试验点A3、草甸试验点C3的0～200 cm土层年内各月的地温变化规律和冻结融解过程,以及浅层土层20 cm以内地温昼夜动态变化等。结果表明:①沙丘、草甸月平均地温1—4... 为探索科尔沁沙地地温变化对农业生产和植被建设的影响,分析了该区沙丘试验点A3、草甸试验点C3的0～200 cm土层年内各月的地温变化规律和冻结融解过程,以及浅层土层20 cm以内地温昼夜动态变化等。结果表明:①沙丘、草甸月平均地温1—4月最低、8—9月最高,最低、最高温度出现时间由浅至深存在滞后现象,草甸比沙丘滞后现象更明显。②沙丘与草甸3—8月等地温线凹凸性正好相反,沙丘等地温线呈现较一致的向左凸型,最高温度出现在地表下30～50 cm土层;而草甸等地温线呈现较一致的向右凸型,最高温度出现在地表至10 cm之间,其他月份两地点等地温线趋势大体相同,只是沙丘更密集,变异更大。③沙丘与草甸土壤表层冻结与融解的起始时间大致相同,但两试验点冻结层下部开始融解时间分别比表层土壤提前近1个月和半个月;沙丘的冻结与融解速度都明显大于草甸,草甸冻深浅。④各浅层土层地温昼夜变化基本呈正弦曲线;沙丘各浅层土层地温变幅均大于草甸。 展开更多

关键词 沙丘 草甸 地温 冻融过程 科尔沁沙地

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冻融过程对FDR测量土壤体积含水量的影响 被引量：4

4

作者 张爱莉 高磊 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第4期364-368,共5页

为研究冻融过程对FDR测量土壤体积含水量的影响,采用基于FDR技术的土壤水分传感器TDR-3,通过室内温度实验箱控制环境温度范围为-20～20℃,对冻融过程中黏性土样体积含水量进行了测试分析.结果表明:采用FDR测量黏性土样体积含水量,在土... 为研究冻融过程对FDR测量土壤体积含水量的影响,采用基于FDR技术的土壤水分传感器TDR-3,通过室内温度实验箱控制环境温度范围为-20～20℃,对冻融过程中黏性土样体积含水量进行了测试分析.结果表明:采用FDR测量黏性土样体积含水量,在土样未进行冻融前,温度在0℃以上时,FDR的测量值随温度呈线性变化,随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小;黏性土样冻融过程中,在冻结过程中,FDR的测量值随着温度的降低逐渐减小;在融化过程中,随着温度的升高,FDR的测量值逐渐增大;相同温度条件下,黏性土冻结过程中FDR的测量值明显大于黏性土融化过程中FDR的测量值,0℃时两者差值最大,该差值受土壤初始体积含水量和冻融温度的影响.研究成果对于提高FDR测量冻融过程中土壤体积含水量的可靠性具有重要意义. 展开更多

关键词 土壤 频域反射技术 冻融过程 土壤水分传感器 体积含水量

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饱和多孔介质冻融过程的混合物连续介质理论 被引量：9

5

作者 陆宏轮 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期599-603,共5页

应用混合物的连续介质理论 ,建立了冻融过程中饱和多孔介质的渗流场、应力场和温度场耦合作用的数学模型。该模型以多孔骨架位移、水头和温度为基本变量 ,包括水总质量守恒方程 ,总应力平衡方程和总能量守恒方程。该模型可简化为未冻区... 应用混合物的连续介质理论 ,建立了冻融过程中饱和多孔介质的渗流场、应力场和温度场耦合作用的数学模型。该模型以多孔骨架位移、水头和温度为基本变量 ,包括水总质量守恒方程 ,总应力平衡方程和总能量守恒方程。该模型可简化为未冻区域内的三场耦合模型 ,两场耦合的渗流 弹性模型 ,热 弹性模型和热 渗流模型 ,以及单场作用的渗流模型 ,弹性模型和热传导模型。 展开更多

关键词 混合物 耦合模型 冻融过程 饱和多孔介质 连续介质理论 渗流场 应力场 温度场

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季节性冻土地区公路路基冻融过程实时监测分析 被引量：8

6

作者 王书娟 陈志国 +1 位作者 秦绪喜 于丽梅 《路基工程》 2015年第1期39-42,共4页

在典型季节性冰冻气候区公路路基内埋设温度传感器及单点位移计,采用无线远程自动传输装置,获取了一个完整冻结-融化周期内路基冻融过程实时监测数据,定量分析了路基冻结-融化时间、降温升温幅度、降温升温速率及分层冻胀量和总冻胀量特... 在典型季节性冰冻气候区公路路基内埋设温度传感器及单点位移计,采用无线远程自动传输装置,获取了一个完整冻结-融化周期内路基冻融过程实时监测数据,定量分析了路基冻结-融化时间、降温升温幅度、降温升温速率及分层冻胀量和总冻胀量特征,指出下路床下部及有水源补给的冻深线末端是发生冻胀的主要层位,春融期上下冻层双向融化产生的软弱夹层会导致路基承载力下降,应作为冻害防治考虑的重点,对路基冻融机理分析和冻害防治具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 季节性冻土地区 公路 路基 冻融过程 实时监测

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冻融过程对土体无侧限抗压强度影响分析

7

作者 刘思奇 冯文泉 +2 位作者 孙皓 申杨凡 王绍全 《山西建筑》 2015年第26期95-96,共2页

为了研究冻融过程中粘性土的强度变化规律,通过对不同冻融时间(2 h,4 h,6 h)的土体进行了无侧限抗压强度试验,得到了其无侧限抗压强度,并与素土的无侧限抗压强度作了对比,试验结果表明:随着冻融时间的增加,土体无侧限抗压强度呈现三次... 为了研究冻融过程中粘性土的强度变化规律,通过对不同冻融时间(2 h,4 h,6 h)的土体进行了无侧限抗压强度试验,得到了其无侧限抗压强度,并与素土的无侧限抗压强度作了对比,试验结果表明:随着冻融时间的增加,土体无侧限抗压强度呈现三次抛物线下降趋势;土体经过冻融以后随冻融过程的加剧更易达到无侧限应力峰值。 展开更多

关键词 冻融过程 粘性土 无侧限抗压强度

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科尔沁沙地坨甸相间地区土壤冻融过程及土壤含水量分布 被引量：2

8

作者 暴路敏 刘小燕 +2 位作者 刘廷玺 于炜 王力 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第11期77-81,85,共6页

利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了2008-2009年科尔沁沙地坨甸相间不同典型地貌下土壤冻融过程和土壤含水量分布。结果表明：科尔沁沙地沙坨地完全冻结天数为149d,最大冻结深度为160.3cm;草甸地完全冻结天数为18... 利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了2008-2009年科尔沁沙地坨甸相间不同典型地貌下土壤冻融过程和土壤含水量分布。结果表明：科尔沁沙地沙坨地完全冻结天数为149d,最大冻结深度为160.3cm;草甸地完全冻结天数为186d,最大冻结深度为116.8cm。整个冻融过程中,浅层土壤（0~50cm）受冻融期气温波动影响显著,土壤剖面含水量的变化发生在各时期冻深附近范围内,且主要发生在冻结锋面以下的附近土层内。草甸地的土壤温度随气温的变化比沙坨地缓和,含水率变化幅度比沙坨地大。 展开更多

关键词 冻融过程 土壤含水量 沙坨地 草甸地

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土壤冻融过程中电导率特征分析及模拟 被引量：3

9

作者 魏欢欢 李晓东 许龙 《安徽农业科学》 CAS 2015年第3期75-77,86,共4页

[目的]通过对土壤冻融过程中电导率特征分析及模拟,为季节性冻土条件下精细农业的发展提供指导作用。[方法]主要通过EM50采集的土壤温度、土壤湿度、土壤电导率数据,对土壤冻融过程中表层土壤电导率的变化特征进行了分析。[结果]土壤电... [目的]通过对土壤冻融过程中电导率特征分析及模拟,为季节性冻土条件下精细农业的发展提供指导作用。[方法]主要通过EM50采集的土壤温度、土壤湿度、土壤电导率数据,对土壤冻融过程中表层土壤电导率的变化特征进行了分析。[结果]土壤电导率并不是随土壤剖面深度的增加而增大,而是土壤剖面20 cm处的土壤电导率最大,并且在土壤融冻期土壤电导率随时间呈现增-减-增-减的变化趋势。通过建立BP神经网络模型对土壤电导率进行模拟预测,得出的土壤电导率模拟值与观测值拟合程度高。[结论]BP神经网络模型可以对土壤电导率的实际观测进行辅助和验证。 展开更多

关键词 土壤冻融过程 土壤电导率 BP神经网络模型 变化特征

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冻融过程诱导精子凋亡及抗冻保护剂的研究进展

10

作者 耿欣 郭勇 +7 位作者 陈余 王梁 倪和民 盛熙晖 王相国 邢凯 肖龙菲 齐晓龙 《安徽农业科学》 CAS 2022年第3期19-21,25,共4页

精子凋亡广泛存在于精液冻融过程,冷应激或氧化应激刺激及获能样变化均可引起精子凋亡。产生凋亡样变化的精子其结构、线粒体功能、膜电位、DNA完整性和参与凋亡反应的蛋白均发生变化,导致精子死亡率升高,活率下降。简述了冻融过程中精... 精子凋亡广泛存在于精液冻融过程,冷应激或氧化应激刺激及获能样变化均可引起精子凋亡。产生凋亡样变化的精子其结构、线粒体功能、膜电位、DNA完整性和参与凋亡反应的蛋白均发生变化,导致精子死亡率升高,活率下降。简述了冻融过程中精子凋亡的成因及抗冻保护剂的研究进展,以期为进一步提高冻融后的精子质量提供理论参考。 展开更多

关键词 精子 冻融过程 凋亡 抗冻保护剂 研究进展

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农田土壤冻融过程的水土环境效应理论与实践研究 被引量：4

11

作者 付强 李庆林 +1 位作者 李天霄 侯仁杰 《黑龙江大学工程学报》 2021年第3期164-175,共12页

作为北方寒区一种常见的自然现象,季节性冻融能够改变农田土壤环境,影响自然界的物质循环和能量迁移过程。综述了冻融作用对土壤理化性质的影响,阐述了农田冻融土壤水、热、盐耦合运移机制,分析了农田冻融土壤环境演变机理,并对生物炭... 作为北方寒区一种常见的自然现象,季节性冻融能够改变农田土壤环境,影响自然界的物质循环和能量迁移过程。综述了冻融作用对土壤理化性质的影响,阐述了农田冻融土壤水、热、盐耦合运移机制,分析了农田冻融土壤环境演变机理,并对生物炭对农田土壤的调控效果进行了总结。最后提出未来农田土壤冻融过程水土环境效应理论与实践研究的重点。 展开更多

关键词 季节性冻土区 冻融过程 农田土壤 生物炭 水土环境效应

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季节冻土区场地冻融过程相似模拟试验研究 被引量：2

12

作者 钟华 岳为群 汪恩良 《黑龙江水利科技》 2009年第3期6-8,共3页

针对季节冻土区工程冻土的特点,结合野外冻土观测场的实际观测结果,进行了季节冻土区场地冻融过程相似模拟试验的研究。试验结果表明:①土体0℃等温线深度的变化趋势与冻结指数的变化趋势基本相同,冻结指数I<500℃.h时,0℃等温线深... 针对季节冻土区工程冻土的特点,结合野外冻土观测场的实际观测结果,进行了季节冻土区场地冻融过程相似模拟试验的研究。试验结果表明:①土体0℃等温线深度的变化趋势与冻结指数的变化趋势基本相同,冻结指数I<500℃.h时,0℃等温线深度发展速率较快,当冻结指数I>500℃.h时,0℃等温线深度发展速率趋于平缓,且与土体的冻结指数的发展速率趋于一致;②在模型试验中应用冻深器观测冻深有局限性,其冻深的发展具有一定的延迟效应。 展开更多

关键词 季节冻土区 冻融过程 相似模拟试验 延迟效应

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冻融过程中卵裂球的损失对冷冻胚胎移植周期的影响

13

作者 张美姿 《国外医学（计划生育分册）》 2003年第4期247-247,共1页

目前为了避免多胎妊娠的发生,减少新鲜胚胎移植的数 量,胚胎冷冻技术的应用将更为重要。 研究选择377个冷冻胚胎移植周期,共1 687个融解的卵裂期胚胎,记录冷冻保存前和解冻后所有处于完好无损状态卵裂球的胚胎数量,从而将377个周期分为A... 目前为了避免多胎妊娠的发生,减少新鲜胚胎移植的数 量,胚胎冷冻技术的应用将更为重要。 研究选择377个冷冻胚胎移植周期,共1 687个融解的卵裂期胚胎,记录冷冻保存前和解冻后所有处于完好无损状态卵裂球的胚胎数量,从而将377个周期分为A、B两组。A组包括184个周期,在冷冻保存和解冻过程中,移植胚胎中的所有卵裂球均保持完好无损;B组共193个周期。 展开更多

关键词 冻融过程中 卵裂球 损失 冷冻胚胎 移植周期 影响

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不同土地利用方式下冻融期黑土水热过程观测研究 被引量：11

14

作者 胡伟 张兴义 严月 《土壤与作物》 2018年第3期312-323,共12页

冻融是我国季节性冻土区重要的自然环境特征,冻融过程中土壤水热变化影响着生态系统的功能。本文利用长期定位试验,监测对比分析了东北典型黑土冻融过程中,传统耕作、草地和裸地3种土地利用方式下黑土水热动态变化规律。结果表明:观测期... 冻融是我国季节性冻土区重要的自然环境特征,冻融过程中土壤水热变化影响着生态系统的功能。本文利用长期定位试验,监测对比分析了东北典型黑土冻融过程中,传统耕作、草地和裸地3种土地利用方式下黑土水热动态变化规律。结果表明:观测期内,月尺度和日尺度上土壤温度、液态含水量和电导率变化趋势基本一致。不同冻融阶段,土壤温度表现为解冻期>始冻期>完全冻结期,土壤液态含水量表现为始冻期≈解冻期>完全冻结期,土壤电导率表现为始冻期>解冻期>完全冻结期。对于不同土地利用方式,土壤温度在各冻融阶段均表现为裸地>草地>传统耕作。在始冻期,土壤液态含水量和电导率均表现为裸地>传统耕作>草地。在完全冻结期,土壤液态含水量表现为传统耕作>裸地>草地,土壤电导率表现为裸地>传统耕作>草地。在解冻期,土壤液态含水量表现为草地>传统耕作>裸地,土壤电导率表现为传统耕作>草地>裸地。 展开更多

关键词 黑土 冻融过程 土地利用方式 土壤温度 土壤液态含水量 土壤电导率

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地铁联络通道冻结法施工冻融全过程温度场发展特性及影响因素分析 被引量：8

15

作者 黄洁 何亮 陈军浩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第12期101-105,111,共6页

以福州地铁金山站—金祥站区间联络通道冻结法施工为工程背景,通过现场实测与有限元数值计算相结合方法,开展冻结温度场冻融全过程发展特性及影响因素分析研究。研究结果表明:冻结管内侧土体降温速率为外侧土体降温速率的1.26倍;受冻结... 以福州地铁金山站—金祥站区间联络通道冻结法施工为工程背景,通过现场实测与有限元数值计算相结合方法,开展冻结温度场冻融全过程发展特性及影响因素分析研究。研究结果表明:冻结管内侧土体降温速率为外侧土体降温速率的1.26倍;受冻结管布置影响,喇叭口处冻结壁呈马蹄形,而通道处冻结壁呈类矩形状;正常通道段积极冻结阶段末期,冻结壁有效厚度平均值为2.62m,平均温度为-11.3℃;维护冻结阶段结束时,冻结壁有效厚度增加0.23m,平均温度降低0.2℃,自然解冻阶段的外侧土体温度回升速率明显高于内侧土体温度回升速率;联络通道冻结温度场发展受不同因素影响较大,在积极冻结阶段早期主要受地层初始地温度影响,积极冻结阶段后期主要受土层导热系数影响。 展开更多

关键词 地铁 联络通道 冻结法施工 温度场 冻融过程

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人工冻土多圈管冻融全过程温度场模型试验研究 被引量：4

16

作者 陈军浩 《人民长江》 北大核心 2013年第7期71-74,共4页

为掌握多圈管冻结壁温度场形成及融化规律,进行了人工冻土多圈管冻融全过程模型试验研究。试验结果表明:冻结与融化过程中的土体温度快速变化速率相当;融化阶段,土体温度在相变点处需要保持一个相对稳定的长时间过程;融化过程中冻结壁... 为掌握多圈管冻结壁温度场形成及融化规律,进行了人工冻土多圈管冻融全过程模型试验研究。试验结果表明:冻结与融化过程中的土体温度快速变化速率相当;融化阶段,土体温度在相变点处需要保持一个相对稳定的长时间过程;融化过程中冻结壁温度沿径向方向整体呈规则的二次抛物曲线分布,冻结壁平均温度随时间变化的关系可以用幂函数来表示;在冻结91.7 h的前提下,得到冻结壁融冻时间比介于1.47～2.04之间。试验结果为井筒冻结设计、壁间注浆最佳时间选取提供了理论依据。 展开更多

关键词 多圈管 模型试验 冻融全过程 冻结壁温度场 融冻时间比

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白垩系地层冻结壁冻融全过程温度场现场实测研究 被引量：1

17

作者 陈飞敏 陈军浩 《安徽建筑》 2014年第6期86-86,89,共2页

目前西部地区矿井建设普遍采用冻结法凿井,但对白垩系地层冻结特性了解不清,特别是融化过程尚未有可靠资料作为参考。文章以西部地区某在建井筒选择代表性地层为研究对象,开展冻结壁温度场冻结、融化全过程现场实测,通过二者结果对比,... 目前西部地区矿井建设普遍采用冻结法凿井,但对白垩系地层冻结特性了解不清,特别是融化过程尚未有可靠资料作为参考。文章以西部地区某在建井筒选择代表性地层为研究对象,开展冻结壁温度场冻结、融化全过程现场实测,通过二者结果对比,得出西部地区冻结壁温度场冻融过程分布规律,为以后类似地层冻结法凿井提供参考。 展开更多

关键词 冻融全过程 现场实测 数值计算

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拉陵高里河下游区域矿井井壁冻融受力特征研究

18

作者 黄鑫军 周建华 《中国矿山工程》 2024年第5期1-5,共5页

为探究冻结施工条件下的冻融过程对矿井井壁的温度与力学影响,以拉陵高里河下游区域为例,采用ABAQUS软件建立土体与井壁模型。利用数值模拟方法分析了冻结与融沉过程中的土体温度分布特征、井壁Mises应力特征、竖向附加力与融沉附加力... 为探究冻结施工条件下的冻融过程对矿井井壁的温度与力学影响,以拉陵高里河下游区域为例,采用ABAQUS软件建立土体与井壁模型。利用数值模拟方法分析了冻结与融沉过程中的土体温度分布特征、井壁Mises应力特征、竖向附加力与融沉附加力随温度的演化规律。结果表明:在0℃以下时,竖向附加力的数值较为稳定,当温度超过0℃时,竖向附加力伴随着融沉过程快速降低。在0~5℃过程中,融沉附加力快速增长,当温度超过15℃后,融沉附加力达到稳定状态。在深度影响下,井壁的应力主要受到地应力的控制。随着地层深度的逐渐增加,融沉附加力最大值呈现为指数类型的变化趋势。 展开更多

关键词 冻融过程 冻结法施工 井筒施工 数值模拟

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沼泽湿地土壤氮矿化对温度变化及冻融的响应 被引量：28

19

作者 周旺明 秦胜金 +1 位作者 刘景双 代力民 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期806-811,共6页

通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响。结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25~30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加... 通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响。结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25~30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加,30℃时矿化速率（1.17mg.kg-1.d-1）和硝化速率（0.79mg.kg-.1d-1）最大。沼泽湿地土壤有机氮矿化培养时间以4~5周较为适宜。冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25~5℃冻融循环比-5~5℃冻融循环矿化累积量高。冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持生态系统稳定有重要意义。 展开更多

关键词 温度 冻融过程 氮矿化 沼泽湿地 三江平原

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白垩系红砂岩冻结融化后的力学性质试验研究 被引量：8

20

作者 刘波 马永君 +3 位作者 盛海龙 常雅儒 于俊杰 贾帅龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期161-171,共11页

西部煤矿冻结建井穿越岩层以白垩系、侏罗系等富水弱胶结地层为主,在温度场和地应力场的耦合作用下冻结壁岩体经历了一次完整的冻融过程。以白垩系富水弱胶结红砂岩为研究对象,充分考虑红砂岩冻融过程中受到的温度场与地应力场耦合作用... 西部煤矿冻结建井穿越岩层以白垩系、侏罗系等富水弱胶结地层为主,在温度场和地应力场的耦合作用下冻结壁岩体经历了一次完整的冻融过程。以白垩系富水弱胶结红砂岩为研究对象,充分考虑红砂岩冻融过程中受到的温度场与地应力场耦合作用环境,基于力学试验得到白垩系弱胶结红砂岩冻结融化后的力学性质及冻融过程中的地应力对红砂岩力学参数的影响,对白垩系弱胶结红砂岩冻融劣化机理及冻融过程中地应力的影响机制进行了分析。冻融过程中围压分别设置为0、2、4、6、8 MPa,冻结温度分别设置为-5、-10、-15℃,融化温度统一设置为20℃。试验结果表明,白垩系弱胶结红砂岩胶结差、强度低,对冻融作用非常敏感,仅经历一次冻融后单轴抗压强度即下降28.39%;冻融过程中的地应力提高了白垩系弱胶结红砂岩孔隙裂隙的约束能力,使冻结作用可以尽可能地向次级微孔隙发展,随着冻结程度的加深,红砂岩内部冻胀力进一步增加,损伤加剧,故而融化后的力学参数相对于无围压冻融进一步降低。研究结果为西部地区煤矿冻结建井井壁设计提供了指导。 展开更多

关键词 弱胶结红砂岩 冻融过程 力学性质 地应力

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