高纬度多年冻土区是对气候变化响应最敏感的区域,多年冻土退化严重影响土壤碳循环过程,揭示不同地表覆盖类型下多年冻土区土壤有机碳的垂直分布规律,对于预测未来多年冻土区土壤碳库变化有重要意义。本研究以大兴安岭高纬度多年冻土区森林、森林沼泽、灌丛沼泽为研究对象,利用钻探法采集土柱(7~8 m),对3种不同植被下的土壤碳(有机碳、可溶性有机碳)进行测定,进一步分析土壤碳含量的垂直分布特征。结果表明,随着深度增加,土壤碳含量降低,有机碳含量变化范围为14.55~95.98 g/kg(森林沼泽)、17.48~132.93 g/kg(森林)、2.58~396.50g/kg(灌丛沼泽),但在多年冻土层中也存在较高碳含量的情况;活动层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为:灌丛沼泽>森林>森林沼泽,多年冻土层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为在森林沼泽>森林>灌丛沼泽;各组分碳在活动层的变异系数表现为30.31%~114.26%,各组分碳在多年冻土层的变异系数表现为30.23%~192.09%;相关分析表明,土壤碳与深度和pH呈负相关,与土壤水分显著正相关。
高纬度多年冻土区是对气候变化响应最敏感的区域,多年冻土退化严重影响土壤碳循环过程,揭示不同地表覆盖类型下多年冻土区土壤有机碳的垂直分布规律,对于预测未来多年冻土区土壤碳库变化有重要意义。本研究以大兴安岭高纬度多年冻土区森林、森林沼泽、灌丛沼泽为研究对象,利用钻探法采集土柱(7~8 m),对3种不同植被下的土壤碳(有机碳、可溶性有机碳)进行测定,进一步分析土壤碳含量的垂直分布特征。结果表明,随着深度增加,土壤碳含量降低,有机碳含量变化范围为14.55~95.98 g/kg(森林沼泽)、17.48~132.93 g/kg(森林)、2.58~396.50g/kg(灌丛沼泽),但在多年冻土层中也存在较高碳含量的情况;活动层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为:灌丛沼泽>森林>森林沼泽,多年冻土层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为在森林沼泽>森林>灌丛沼泽;各组分碳在活动层的变异系数表现为30.31%~114.26%,各组分碳在多年冻土层的变异系数表现为30.23%~192.09%;相关分析表明,土壤碳与深度和pH呈负相关,与土壤水分显著正相关。
高纬度多年冻土区是对气候变化响应最敏感的区域,多年冻土退化严重影响土壤碳循环过程,揭示不同地表覆盖类型下多年冻土区土壤有机碳的垂直分布规律,对于预测未来多年冻土区土壤碳库变化有重要意义。本研究以大兴安岭高纬度多年冻土区森林、森林沼泽、灌丛沼泽为研究对象,利用钻探法采集土柱(7~8 m),对3种不同植被下的土壤碳(有机碳、可溶性有机碳)进行测定,进一步分析土壤碳含量的垂直分布特征。结果表明,随着深度增加,土壤碳含量降低,有机碳含量变化范围为14.55~95.98 g/kg(森林沼泽)、17.48~132.93 g/kg(森林)、2.58~396.50g/kg(灌丛沼泽),但在多年冻土层中也存在较高碳含量的情况;活动层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为:灌丛沼泽>森林>森林沼泽,多年冻土层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为在森林沼泽>森林>灌丛沼泽;各组分碳在活动层的变异系数表现为30.31%~114.26%,各组分碳在多年冻土层的变异系数表现为30.23%~192.09%;相关分析表明,土壤碳与深度和pH呈负相关,与土壤水分显著正相关。
为了解决含多年冻土层公路隧道排水系统设计中存在的问题,该文充分结合国家现有隧道排水系统设计规范,同时详细调查冻土层公路隧道的冻害情况,针对当前公路隧道排水设计中存在的问题进行分析,并阐述各类型冻土段的排水系统设计,最后提出各分段排水系统互相衔接策略,可为相关研究人员提供参考。
为了解决含多年冻土层公路隧道排水系统设计中存在的问题,该文充分结合国家现有隧道排水系统设计规范,同时详细调查冻土层公路隧道的冻害情况,针对当前公路隧道排水设计中存在的问题进行分析,并阐述各类型冻土段的排水系统设计,最后提出各分段排水系统互相衔接策略,可为相关研究人员提供参考。
为了解决含多年冻土层公路隧道排水系统设计中存在的问题,该文充分结合国家现有隧道排水系统设计规范,同时详细调查冻土层公路隧道的冻害情况,针对当前公路隧道排水设计中存在的问题进行分析,并阐述各类型冻土段的排水系统设计,最后提出各分段排水系统互相衔接策略,可为相关研究人员提供参考。
以青海木里煤田江仓四矿为研究背景,通过实验室试验得到了矿区冻土的抗压强度、抗拉强度及弹性模量随温度的变化关系式;通过理论分析,以“薄板”理论为基础建立了长壁采场顶板“板盖”结构力学模型,推导并计算得出江仓四矿首采区上覆多年冻土层初次、周期性破断步距表达式及数值,应用FLAC3D数值模拟方法对首采工作面开采过程进行模拟。结果显示:冻土层受采动影响大,温度对冻土位移影响明显,冻土层两侧发生明显塑性破坏,冻土层地表最大下沉量约2.0 m。
以青海木里煤田江仓四矿为研究背景,通过实验室试验得到了矿区冻土的抗压强度、抗拉强度及弹性模量随温度的变化关系式;通过理论分析,以“薄板”理论为基础建立了长壁采场顶板“板盖”结构力学模型,推导并计算得出江仓四矿首采区上覆多年冻土层初次、周期性破断步距表达式及数值,应用FLAC3D数值模拟方法对首采工作面开采过程进行模拟。结果显示:冻土层受采动影响大,温度对冻土位移影响明显,冻土层两侧发生明显塑性破坏,冻土层地表最大下沉量约2.0 m。
以青海木里煤田江仓四矿为研究背景,通过实验室试验得到了矿区冻土的抗压强度、抗拉强度及弹性模量随温度的变化关系式;通过理论分析,以“薄板”理论为基础建立了长壁采场顶板“板盖”结构力学模型,推导并计算得出江仓四矿首采区上覆多年冻土层初次、周期性破断步距表达式及数值,应用FLAC3D数值模拟方法对首采工作面开采过程进行模拟。结果显示:冻土层受采动影响大,温度对冻土位移影响明显,冻土层两侧发生明显塑性破坏,冻土层地表最大下沉量约2.0 m。
为解决极地冻土区油气资源储量极大但其力学特性和钻井井壁失稳机理尚不清晰的问题,对冻土岩样开展低温三轴力学特性实验,并基于此开展钻井井壁坍塌失稳相关数值模拟分析。结果表明:冻土的极限强度会随温度的降低和围压的增大而逐渐提高;冻土弹性模量尽管会随温度的降低而增加,但受围压影响较小,而泊松比基本不受温度及围压的影响;冻土内聚力会随实验温度的降低得到较大幅度提升,但不同实验温度范围内温度对冻土内聚力的影响程度存在差异,实验温度高于-12.5℃时温度对冻土内聚力的影响较强;极地冻土储层钻井过程近井地带冰的分解会随钻井作业的进行而逐渐变慢,冰的最终分解前缘位置为0.079 6 m,井眼扩大率达到63.51%。研究结果可为极地冻土层油气资源钻井作业设计提供参考与指导。