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青藏高原公路路面结构水热差异变化分析 被引量:2
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作者 张中琼 吴青柏 +1 位作者 刘永智 温智 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期975-979,共5页
通过对青藏高原北麓河地区大气降水以及沥青路面和砂砾路面下部浅层土体水热变化的连续监测,分析路面结构中降水、地温以及水分变化之间的关系.结果表明,在降雨时段,5 cm深度土体水分增加,沥青路面下部土体的水分增量约为砂砾路面的2倍... 通过对青藏高原北麓河地区大气降水以及沥青路面和砂砾路面下部浅层土体水热变化的连续监测,分析路面结构中降水、地温以及水分变化之间的关系.结果表明,在降雨时段,5 cm深度土体水分增加,沥青路面下部土体的水分增量约为砂砾路面的2倍.砂砾路面20 cm及以下深度范围水分增加,而沥青路面下部水分变化量小于0.3%.砂砾路面下部土体间存在良好的水力联系,沥青路面结构中的隔水层阻隔了层中水热交换.面层中水分的波动与降水密切相关,基层水分变化受地温控制.路面结构的隔水层增加了面层的蒸发量,同时造成层下水分的大量聚集和路基储热量的增加,表现为基层地温明显高于面层.水热交换的差异是造成沥青路面热效应的重要原因之一. 展开更多
关键词 沥青路面 降雨 透水性 水分 地温
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青藏铁路多年冻土区路基变形特征及其来源 被引量:32
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作者 孙志忠 马巍 +2 位作者 党海明 贠汉伯 武贵龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2667-2671,共5页
基于青藏铁路多年冻土区34个路基监测断面2005-2011年的变形与地温资料,分析路基的变形特征及其来源。监测结果表明:①监测期累计变形量大于100 mm的断面均为普通路基,其变形主要来自路基下部因冻土上限下降而引起的高含冰量冻土的融沉... 基于青藏铁路多年冻土区34个路基监测断面2005-2011年的变形与地温资料,分析路基的变形特征及其来源。监测结果表明:①监测期累计变形量大于100 mm的断面均为普通路基,其变形主要来自路基下部因冻土上限下降而引起的高含冰量冻土的融沉变形以及融土的压密变形,其次为路基下部多年冻土因地温升高而产生的高温冻土的压缩变形。②监测期累计变形量小于100 mm的普通路基与块石结构路基断面,其变形主要来自路基下部多年冻土的压缩变形。③总体而言,块石结构路基变形量明显小于普通路基,从而验证了主动冷却措施的长期有效性。其研究结果可为冻土区路基稳定性判断及病害预警提供数据支持。 展开更多
关键词 青藏铁路 多年冻土 路基变形 沉降
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冻土蠕变特性研究现状及展望 被引量:6
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作者 美启航 于晖 陈继 《灾害学》 CSCD 北大核心 2018年第A01期47-56,共10页
对目前冻土蠕变试验研究和模型研究的研究成果进行了总结。从微观蠕变试验和宏观蠕变试验两方面对冻土蠕变的试验研究进行介绍。分经验模型、流变模型和一般的应力-应变-时间模型对冻土蠕变本构模型研究进行分析总结。从试验研究和本构... 对目前冻土蠕变试验研究和模型研究的研究成果进行了总结。从微观蠕变试验和宏观蠕变试验两方面对冻土蠕变的试验研究进行介绍。分经验模型、流变模型和一般的应力-应变-时间模型对冻土蠕变本构模型研究进行分析总结。从试验研究和本构模型研究两方面介绍冻土的动蠕变研究进展。同时,也介绍了冻土与桩基之间冻结强度的研究。目前,冻土蠕变研究大都集中在短期冻结强度,尤其缺乏桩土之间蠕变变形及长期强度的相关研究。随着未来冻土区铁路、公路建设以及民用建筑等级的提高,桩基础将越来越多的被应用。为优化冻土区桩基的设计,在当前有必要加强冻土区桩基蠕变特性的研究。 展开更多
关键词 冻土 蠕变变形 试验 本构模型 冻结强度
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热半导体材料冷却冻土效果的数值模拟研究
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作者 易康宇 张玥 +1 位作者 侯鑫 美启航 《灾害学》 CSCD 北大核心 2019年第A01期200-203,212,共5页
调节热传导是延缓多年冻土退化和保障冻土工程稳定的途径之一。在全球升温的背景下,单纯采用保温措施来提高冻土地基的稳定性是不适宜的。热半导体具有夏季热阻大、冬季热阻小的特点,在多年冻土区具有良好的应用前景。为了解不同因素对... 调节热传导是延缓多年冻土退化和保障冻土工程稳定的途径之一。在全球升温的背景下,单纯采用保温措施来提高冻土地基的稳定性是不适宜的。热半导体具有夏季热阻大、冬季热阻小的特点,在多年冻土区具有良好的应用前景。为了解不同因素对热半导体冷却多年冻土效果的影响,该文采用一维模型数值模拟并分析了多年冻土区热半导体覆盖层的温度位移。结果表明,冻融导热系数比愈高、热半导体材料愈厚、较湿润的表土、接近表土冻结温度的年平均地表温度和较大的温度波幅有利于产生较大的温度位移。 展开更多
关键词 多年冻土 热半导体 温度位移 数值试验
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多年冻土区典型地面浅层地温对降水的响应 被引量:6
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作者 张中琼 吴青柏 +2 位作者 刘永智 侯彦东 高思如 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期948-953,共6页
在大气-地面-冻土之间存在复杂的水热变化过程,降水是青藏高原地区主要的水分补给来源,在浅层形成水热变化的不连续层.通过对北麓河地区降水和工程路面(沥青路面、砂砾路面)、天然地面(高寒草原、高寒草甸)浅层(0~80cm)温度数据... 在大气-地面-冻土之间存在复杂的水热变化过程,降水是青藏高原地区主要的水分补给来源,在浅层形成水热变化的不连续层.通过对北麓河地区降水和工程路面(沥青路面、砂砾路面)、天然地面(高寒草原、高寒草甸)浅层(0~80cm)温度数据的原位监测,分析在不同降水量和不同时段浅层的温度变化,结果表明北麓河地区年降水量逐年增加,增加速率为229mm·a^-1.降雨主要集中在5~9月.白天地温对降水的响应比夜间强烈.工程路面夜间的温度变化大于天然地面.在相同降水条件下,10:00~15:30时段的温度变化量大于16:00~18:00时段.随着降雨量的增加,温度下降幅度增大.砂砾、高寒草原、高寒草甸地面地温对降水的响应深度范围为0~30cm.受路面结构中隔水层的影响,沥青路面为0~20cm,且5cm深度温度的变化幅度大于地表.为进一步研究不同地面类型不同水热传输模式层结的划分提供数据基础. 展开更多
关键词 降水 地面温度 地温 影响范围
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关于多年冻土区热管冷却半径的探讨 被引量:2
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作者 陈继 高佳潍 +2 位作者 于晖 美启航 侯鑫 《灾害学》 CSCD 北大核心 2019年第A01期220-223,共4页
随着工程建设标准的提高及全球气候的增温,热管降温措施在近十余年来被广泛应用于多年冻土区的铁路、公路等工程中。冷却半径作为反映热管措施效果的关键指标,在理论和实践上给予了大量研究,基本掌握了影响热管冷却半径的大致范围。但... 随着工程建设标准的提高及全球气候的增温,热管降温措施在近十余年来被广泛应用于多年冻土区的铁路、公路等工程中。冷却半径作为反映热管措施效果的关键指标,在理论和实践上给予了大量研究,基本掌握了影响热管冷却半径的大致范围。但是由于工程地质条件的复杂性、热管结构参数的多样性、年平均气温的差异性,以及评价季节的差异,对热管冷却半径的认识还有一定差异。同时,当前关于热管冷却半径的评价,多侧重于冬季,且评价标准不明确。采用热管措施的出发点是提高地基的承载力,下一步关于热管冷却半径的研究需要从最不利的季节入手,并结合地温和承载力的关系,进一步明确多年冻土区热管冷却半径的评价标准。 展开更多
关键词 多年冻土 热管 冷却半径 承载力
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长江黄河源区不同径流组分变化及成因分析 被引量:1
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作者 叶思露 叶虎林 +3 位作者 赵静毅 邹海明 郭林茂 宋春林 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第6期79-85,94,共8页
长江源区和黄河源区地处青藏高原腹地,是全球气候变化的敏感区,其区域内不同径流组分受到气候变化的强烈影响,径流组分的变化尤其是高流量的变化可能会对流域生态和人类生产活动造成一系列的影响。为探究长江源区和黄河源区不同径流组... 长江源区和黄河源区地处青藏高原腹地,是全球气候变化的敏感区,其区域内不同径流组分受到气候变化的强烈影响,径流组分的变化尤其是高流量的变化可能会对流域生态和人类生产活动造成一系列的影响。为探究长江源区和黄河源区不同径流组分变化特征及其变化原因,在长江源区和黄河源区多年径流和气象数据的基础上,利用流量历时曲线Flow Duration Curve(FDC)、Mann-Kendall(M-K)法和多元线性回归等多种方法进行了相关研究。研究结果表明:(1)长江源区高流量(Q_(10)~Q_(30))、中流量(Q_(40)~Q_(60))和低流量(Q_(70)~Q_(90))在1964-2021年期间分别以4.68、2.18和0.38 m^(3)/(s·a)的速率增加;黄河源区高流量与总流量在1962-2021年期间变化趋势一致,分别以1.99和0.16 m^(3)/(s·a)的速率减小,但其中流量和低流量分别以0.12和0.68 m^(3)/(s·a)的速率增加。(2)在1979-2018年期间,降水增加是导致长江源区高流量和中流量增加的主要原因,其对高流量和中流量变化的贡献率分别为92.93%和71.17%;气温上升则是导致长江源区低流量增加的主要原因,其对低流量变化的贡献率达77.72%。(3)在1979-2018年期间,气温上升是导致黄河源区高流量和中流量减小的主要原因,其对高流量和中流量变化的贡献率分别为-58.79%和-53.98%;降水增加是导致黄河源区低流量增加的主要原因,其对低流量的贡献率为67.11%。研究可为气候变化背景下长江黄河源区水资源管理及生态环境保护提供一定的参考。 展开更多
关键词 长江源和黄河源 径流组分 M-K趋势检测 多元线性回归 流量历时曲线
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沥青路面能量平衡特征分析 被引量:3
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作者 张中琼 吴青柏 +1 位作者 刘永智 陈继 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第6期1705-1711,共7页
为了分析沥青路面与天然地表在热量吸收方面的差异及原因,在青藏高原北麓河地区的沥青路面和天然地表进行了辐射、风速、气温、湿度、气压以及浅层地温的观测,并利用空气动力学方法计算两种地面类型的蒸发和湍流散热。结果表明,5-9月天... 为了分析沥青路面与天然地表在热量吸收方面的差异及原因,在青藏高原北麓河地区的沥青路面和天然地表进行了辐射、风速、气温、湿度、气压以及浅层地温的观测,并利用空气动力学方法计算两种地面类型的蒸发和湍流散热。结果表明,5-9月天然地表的净辐射量大于沥青路面,其他时段沥青路面的净辐射量大于天然地表。沥青路面的年总净辐射量比天然地表多6.2%,随着沥青路面的使用,两者差异有减小趋势。北麓河地区以湍流散热为主。沥青路面的潜热和感热通量均小于天然地表,夏、冬季两者差异较大。沥青路面的潜热通量比天然地表减少了24.4%,感热通量减少了14.3%。沥青路面浅层地温明显高于天然地表。在5 cm深度,沥青路面下部地温比天然地表高1.15~8.6℃;在20 cm深度,沥青路面下部地温比天然地表高0.1~5.6℃。沥青路面比天然地表吸收了更多的热量,且路基中心位置大于右路肩位置。沥青路面吸热作用明显。 展开更多
关键词 沥青路面 净辐射 感热 潜热 地温
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高寒草甸土壤团聚体碳氮磷对退化的响应及其影响因素 被引量:9
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作者 孙建波 李成阳 +4 位作者 赖炽敏 陈洋 陈小杰 周俊 彭飞 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1106-1114,共9页
植物和土壤微生物是土壤团聚体黏合物和养分的重要来源,因此土壤团聚体组成及其养分库的变化可指示生态系统退化过程。本文在长江源区根据植被群落特征选取未退化、中度和严重退化高寒草甸,研究其土壤中大团聚体(>250μm)、微团聚体(... 植物和土壤微生物是土壤团聚体黏合物和养分的重要来源,因此土壤团聚体组成及其养分库的变化可指示生态系统退化过程。本文在长江源区根据植被群落特征选取未退化、中度和严重退化高寒草甸,研究其土壤中大团聚体(>250μm)、微团聚体(55~250μm)和游离态粉粒黏粒(<55μm)含量、不同粒级团聚体碳氮磷含量及储量随草地退化的变化特征,并分析了植物和微生物活动与这些变化特征的关系。结果表明:未退化和中度退化高寒草甸土壤以微团聚体为主。退化使高寒草甸大团聚体和微团聚体碳氮含量及储量显著下降,但磷含量及储量未发生显著变化。游离态粉粒黏粒氮磷储量在严重退化高寒草甸显著增加。各团聚体碳氮含量与地上生物量和微生物量碳正相关,磷含量与微生物量碳负相关。本研究表明植物及受其影响的土壤微生物变化是造成高寒草甸退化后不同团聚体碳氮磷库变化的主要原因。 展开更多
关键词 草地退化 团聚体 碳氮磷含量 高寒草甸 青藏高原
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长度比对低温重力热管强化传热的影响
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作者 王英梅 王俊程 +1 位作者 刘永恒 王茜 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期42-47,共6页
为提高多年冻土区重力热管制冷效果,建立了低温重力热管性能试验台。对比研究4种不同长度比的重力热管,即4.2、2.7、1.9和1,同时考虑热管倾角,即10°、50°和90°,深入探讨热管长度比对其稳态等温特性、热阻和传热功率的影... 为提高多年冻土区重力热管制冷效果,建立了低温重力热管性能试验台。对比研究4种不同长度比的重力热管,即4.2、2.7、1.9和1,同时考虑热管倾角,即10°、50°和90°,深入探讨热管长度比对其稳态等温特性、热阻和传热功率的影响。研究结果表明,相同工况下,热管等温特性随长度比减小而恶化;缩短蒸发段长度可以有效减小蒸发段热阻;热管传热总功率与长度比之间并非线性关系,除此之外,热管长度比一定时,选取合适倾角能发挥其最佳传热能力。试验热管在LR为1、倾角为90°工况下具有最小总热阻为0.018℃/W,此时热管的总功率为104.9 W。 展开更多
关键词 重力热管 长度比 等温特性 热阻 传热功率
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