科尔沁沙地是我国苜蓿产业的重要产区,在近几十年的发展中,种植规模不断扩大,管理水平也在不断提高。苜蓿冻害虽然是个产业化持续关注的问题,但科尔沁沙地苜蓿冻害时有发生,给当地苜蓿产业发展带来巨大的经济损失和生态影响。本文在分析引起科尔沁沙地苜蓿冻害原因的基础上,简要介绍了防御苜蓿冻害发生的秋冬季管理要点,主要包括播种时间、刈割制度、最后一茬刈割留茬、钾肥施用和冬灌水。这些综合方法旨在增强苜蓿的抗寒能力,保障科尔沁沙地农牧业可持续发展。
南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行10个冬季,2020—2021年度冬季为冰情第二严重的冬季,具有较大的研究价值。沿线冬季气温、输水流量和水温是输水渠道冰凌生成的两大关键驱动因子,流量越小、气温越低越易生成冰凌。该冬季沿线闸站输水流量约占其渠段设计流量的40%~52%,并总体保持稳定,其中,陶岔闸输水流量175 m3/s,岗头闸输水流量51 m3/s,北拒马河闸输水流量26 m3/s。该冬季气候具有前期偏冷、后期回暖早的特点,尤其2021年1月6—8日出现历史罕见强寒潮过程,保定站最低气温达-22.0℃,3 d滑动气温为-10.2℃,沿线多个气象站接近建站以来的最低值,导致流冰和冰盖等冰情发生。岗头隧洞至北拒马河暗渠为封冻冰盖渠段,呈非连续冰盖分布,冰盖累计长38 km,最大冰厚16.0 cm,封冻历时10 d。该冬季冰盖具有生成发展速度快,开河时间早,持续时间短的特征。
基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6)的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量(Snow Water Equivalent, SWE)资料,评估了CMIP6耦合模式对1981~2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力,并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明,CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力,能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征;耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异,但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力;此外,多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明,21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期(1995~2014年),而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征;21世纪早期,4种不同排放情景下积雪变化的差异不大,但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大,而且排放越高积雪变化的幅度越大,模式不确定性也越大;进一步的分析表明,欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变...
哈大高速铁路是世界上第一条高寒地区高速铁路,横跨我国黑龙江、吉林、辽宁三省,从冰城哈尔滨直通海滨城市大连,冬季自然环境恶劣,大风、冻雨、冰雪等自然灾害对铁路行车设备影响较大。通过对高寒地区冬季自然灾害进行分析,总结高速铁路运营中受冬季自然灾害影响的特点,分析高寒地区冬季自然灾害对高速铁路的影响,并针对性提出应对措施,可进一步提高高速铁路应对高寒地区冬季自然灾害的能力,保证高寒地区高速铁路安全运行。
南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行8个冬季,为防止冰塞冬季输水流量控制为设计流量的30%~50%,严重制约了工程输水效益的发挥。因此,渠道水温和冰盖特性一直是冬季输水关注的重点问题之一。实测数据表明:(1)冬季输水流量总体逐年增大,最末段保持相对稳定,岗头闸流量约为50 m3/s,北拒马河闸约为25 m3/s;(2)冬季气温总体以暖冬居多。保定站最低气温-22.0℃,3日滑动气温极值-10.7℃,短期强寒潮可能是今后冰盖生成的关键驱动因子;(3)冬季水温沿程逐渐降低,渠首陶岔闸最低水温6.7℃,渠末北拒马河闸多数年份降至0℃附近。北拒马河闸水温最大降幅10日内由3.5℃降至0℃,期间渠段水温降幅亦达到极大值1.69℃/100 km。(4)2016年冬季冰盖最长达280 km(最南端延伸至午河闸),次之为2015年冬季的73 km和2021年冬季的38 km,有两个冬季未生成冰盖。岗头闸-北拒马河闸近90 km是冰盖多发渠段,应引起关注。基于冰盖生成前实测数据,以初始水温和区间气温为输水条件,拟合给出了2 d、3 d和7 d等...
研究寒区渠道内水流冻结规律对于渠道冰冻灾害防治有积极意义,研制了寒区长距离输水渠道水流冻结模型试验系统,模拟了渠道中冰塞、冰盖的形成过程,分析了水流结冰变化规律及冰盖形成前后水位和流速的变化规律;利用COMSOL Multiphysics软件三维仿真了模型内水流的流态,并与实测流速结果进行对比。结果表明,研制的模型试验系统可较真实地模拟长距离输水渠道冬季运行的实际状态,是研究渠道冬季运行的有效试验手段;冰盖的形成起源于冰花、碎冰在水中障碍物或流速缓慢区域的堆积和热增长;冰盖形成的时间与流速成线性关系;冰盖形成后渠道过水断面各个位置流速普遍减低。
为提升高寒地区现浇钢筋混凝土构筑物冬季施工水平,结合海外施工实践经验,通过分析当地气候特点和冻胀对混凝土的影响,总结了冬季地下结构、土方、混凝土、钢筋施工措施,为类似工程提供借鉴经验。
近年来,国内民用机场的发展迅速、工期短任务重,为保质、保量、保工期不断加大冻土施工力度。所以要熟悉冻土地区气象、地质条件以及多年冻土物理力学性质,掌握冻土基础施工方法和技术措施,做好施工安全、质量、经济、环境效果的全方位监督工作,提高施工效率。文章结合五大连池机场飞行区场道工程冻土施工,提出了新的施工方法,供大家参考应用。
目前季节性冻土区冬季停水渠道的保温防冻胀措施已经有很多,并且已经基本成熟,在工程中的应用效果也很好,但冬季输水渠道一般直接套用冬季停水渠道的防冻胀措施,因此,迫切需要找出一种针对冬季输水渠道的防冻胀措施。本文采用有限元软件,利用热阻等效原理对冬季输水渠道的温度场、应力场、位移场进行数值分析,最终提出一种适用于冬季输水渠道的新式保温防冻胀措施。该措施主要是在渠坡顶部和水面以上边坡板后铺设聚苯乙烯保温板,水面以下不铺设保温材料。模拟结果表明:新式保温结构等温线较无保温措施的情况分布更加均匀,并且可以极大的降低和改善渠道水面、空气、衬砌板交界处及其附近的应力分布情况;厚度为0、8、10、12、13、14、15cm的聚苯乙烯保温板被铺设后,渠道混凝土衬砌板最大位移依次分别为6.25、3.7、3.25、2.75、2.5、2.46、2.35 cm,从中取出最优的保温板厚度为13 cm,此时冻胀量由6.25 cm降至2.5cm,符合规范要求。本文提出的季节性冻土区冬季输水渠道新式防冻胀措施不仅可以节约工程成本,而且还能减少渠道的次数维修和延长其使用年限。
针对我国北方寒旱区困难立地造林成活率低、保存率难于保证这个客观实际,研制出一种可于初冬季节造林的冻土坨营养杯大苗造林新技术。试验区面积为133.3hm2,取得了困难立地造林当年成活率平均达到96%、5年后的保存率平均在90%以上的好成绩,与传统老旧的造林模式相比较,每667m2可节省造林费600元。它既适用于在困难立地上营造生态林和"青山工程"建设,亦适用于商品林造林、果树栽植、沙漠治理和城乡园林绿化,有望成为我国北方寒旱区困难立地植被恢复最可宝贵的造林技法。