近几十年来大规模冻土退化极大影响了冻土区地下水动态。以黑龙江省三江平原季节性冻土区为例,结合2000~2020年的文献研究及数据,分析了气候变化及冻土退化对地下水系统的影响,总结归纳了地下水开发利用现状及存在的问题。结果表明:(1)暖化效应及人为干预影响下使三江平原冻土退化,虽增加了区域径流量并促进地下水补给,但也加重了地下水污染。(2)降雨入渗补给为地下水补给最主要来源,约占地下水补给总量的3/4,暴雨等极端降水使地下水储量明显增加。(3)三江平原地下水开采量呈逐年上升趋势,超采问题十分严峻。(4)如何设计地下水保护体系是未来需要解决的主要课题,必要时可增加自动监测系统的建设,减少人力资源支出,从而提高效率。
近几十年来大规模冻土退化极大影响了冻土区地下水动态。以黑龙江省三江平原季节性冻土区为例,结合2000~2020年的文献研究及数据,分析了气候变化及冻土退化对地下水系统的影响,总结归纳了地下水开发利用现状及存在的问题。结果表明:(1)暖化效应及人为干预影响下使三江平原冻土退化,虽增加了区域径流量并促进地下水补给,但也加重了地下水污染。(2)降雨入渗补给为地下水补给最主要来源,约占地下水补给总量的3/4,暴雨等极端降水使地下水储量明显增加。(3)三江平原地下水开采量呈逐年上升趋势,超采问题十分严峻。(4)如何设计地下水保护体系是未来需要解决的主要课题,必要时可增加自动监测系统的建设,减少人力资源支出,从而提高效率。
近几十年来大规模冻土退化极大影响了冻土区地下水动态。以黑龙江省三江平原季节性冻土区为例,结合2000~2020年的文献研究及数据,分析了气候变化及冻土退化对地下水系统的影响,总结归纳了地下水开发利用现状及存在的问题。结果表明:(1)暖化效应及人为干预影响下使三江平原冻土退化,虽增加了区域径流量并促进地下水补给,但也加重了地下水污染。(2)降雨入渗补给为地下水补给最主要来源,约占地下水补给总量的3/4,暴雨等极端降水使地下水储量明显增加。(3)三江平原地下水开采量呈逐年上升趋势,超采问题十分严峻。(4)如何设计地下水保护体系是未来需要解决的主要课题,必要时可增加自动监测系统的建设,减少人力资源支出,从而提高效率。
为研究季节冻土区含砂低液限黏土在不同埋深地下水补给时的单向冻融过程,采用由箱体、制冷/热系统和地下水补给系统等构成的冻融系统装置,对大尺寸土体模型进行单向冻融试验。试验结果表明:在冻融过程中,各土层平面的温度、含水率与冻融量均分布不均匀,且三者之间相互影响;在地下水补给下,土体的冻胀量大于融沉量,且融沉时长小于冻胀时长;不同埋深地下水对冻融的影响主要表现在对土体冻前初始含水率的影响,进而影响温度梯度和冻结锋面的变化,进一步影响未冻水的迁移、冻胀量和融沉量等发展,因此,冻融作用为温度场、水分场和位移场等复杂的多场耦合作用的结果。
为了分析季节性冻土区春季融雪入渗对地下水的补给作用,通过对小型野外试验场地气温、地下水位和土壤温度以及土壤湿度动态的系统监测,分析了冻结期和融冻期间地下水位动态的变化特征及其与相关环境要素的对应关系。在此基础上,分析了冻土层渗透性的影响因素,提出了季节性冻土区不同冻融阶段相应的地下水补给模式。研究结果表明:季节性冻土区大气降水入渗量应分非冻结期、冻结期以及融冻期三个时段进行计算,其中冻结期大气降水以降雪形式出现,对地下水无入渗补给作用;春季融冻期间,在冻结期内产生的积雪开始融化,可单独或与大气降雨一起入渗,并对地下水产生较为明显补给作用,但入渗补给系数相对较小,在本文的实例研究场地内,融冻期的融雪(降水)入渗补给系数仅为非冻结期大气降水入渗系数的1/2左右。