科学数据已成为战略性资源，科学数据中心作为科学数据长期保存和开放共享的重要载体，支撑着科技创新发展。基于30多年的科学数据建设积累，国家冰川冻土沙漠科学数据中心聚合了60%以上国内冰川冻土沙漠研究领域的科学数据。为了推动本领域科学数据资源的开放共享，国家冰川冻土沙漠科学数据中心研究了寒区旱区科学数据的资源体系建设，数据共享的机制和方法。本文通过回顾国家冰川冻土沙漠科学数据中心的发展历程、建设思路，从标准规范体系建设、数据资源管理、系统平台建设、共享服务成效与进展等方面，总结了国家冰川冻土沙漠科学数据中心在寒区旱区科学数据共享领域的研究实践。最后，针对国家科学数据中心的可持续发展给出未来展望。
科学数据中心是科学数据的载体，是科学数据资源安全支撑的基础和保障环境，承担着促进科学数据开放共享的使命，科学数据的安全主要依赖于科学数据中心的安全管理。本研究针对国家冰川冻土沙漠科学数据中心的安全工作实践，分析了数据中心安全问题的来源，提出包含工作层级、安全过程、安全对象三个维度的数据中心安全能力建设模型，提出了以数据为中心，兼顾发展和安全，预防为主、全程管控的安全工作思路；分析了数据中心重点关注的物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、数据安全的主要防范内容，并针对这些安全对象，设计了相应的安全管理措施，开展了安全能力建设；并从制度流程建设、人员安全能力培训、数据安全审计、数据分级分类、容灾备份和应急处置、安全工作中的防呆设计、技术工具利用七个方面对数据中心十年以来的安全实践经验进行了总结。
随着工业建设的不断推进，多年冻土区工程建设的热效应越来越受到人们的关注。文章基于实测数据和热传导模型，模拟了多年冻土区房屋建设对多年冻土的影响。结果表明，在房屋取暖边界条件的影响下，房屋下方50 m深度多年冻土层内将形成巨大的融化盘，并且融化速度随时间变化呈现由快变慢的速度发展特点。
冻土层与气候变化、人类工程活动和社会经济发展具有极为密切的关系,尤其是在工程建设和安全运营方面存在着巨大的挑战,在冻土区域开展基础设施建设将会受到冻土消融及地层结构变化等要素的制约。本文通过建立数学模型,求解了冻土消融对基建工程引起变化的问题。从理论上能够追踪冻土消融问题影响工程建设的相变界面,为实际中的工程建设提供理论依据。
利用新疆生产建设兵团第八师当地1962—2018年气候资料,分析冻土冻结始期、融通期、持续期和冻土最大深度变化趋势及和气候因子的关系。结果表明,新疆农八师垦区季节性冻土稳定期在11月至翌年3月,最深冻土出现在2月中上旬;冻结始期倾向率为1.12 d/10年,线性推后约6 d;融通期倾向率为-1.42 d/10年,线性提前约8 d;持续期倾向率为-1.36 cm/10年,线性缩短约8 d;冻土最大深度倾向率为-8.09 cm/10年,线性变浅46 cm。冻土最大深度变化与同期气温、降水、积雪深度显著相关,11月至翌年3月气温每升高1℃,冻土层变浅4.0 cm左右;降水量每增加10 mm,冻土层变浅约2.5 cm;1月积雪深度每增加1 cm,冻土层变浅约0.7 cm。季节性冻土层逐渐变浅、冻土期缩短与气候变暖有直接关系。
综合考虑第二、三类上边界条件,运用ABAQUS模拟漠河地区机场跑道多年冻土地基温度场分布,探讨了附面层理论在漠河地区的应用,研究了漠河地区多年冻土地基温度场附面层参数及温度函数。研究结果表明:漠河地区机场跑道沥青混凝土道面附面层厚度为0.12 m,附面层底地基温度初始值为1.90℃,振幅为25.09℃;天然地面附面层厚度为0.06 m,附面层底地基温度初始值为1.03℃,振幅为25.20℃,扩展了附面层理论的应用地区,为漠河地区机场跑道地基稳定性研究提供了基础。
结合工程实例,阐述了冻土路基类型,分析了冻土路基处理方案,从一般填方路基、片块石路基、热棒路基、土工格栅等方面探讨了冻土路基施工技术控制措施,可为相关施工提供参考。
从施工角度描述了冻土区水力冲填的经验,分析了施工方法选择的主要方面(包括多年冻土施工方法-原理一和冻土活动的施工方法-原理二)。水力冲填厚度的变化对建成区冻土环境的影响已经呈现。基础工程的功能已被广泛认可。提出了全面的水文地质监测,以检测地基的土热和机械状态,对雅库茨克新发展区域的冻土产生了广泛而深远的影响。
在地铁建设冻结法施工中,冻胀会造成冻结管断裂、路面上拱、周围建筑物移位和破坏等。本人通过总结具体人工冻土工程经验,并结合本人实验数据,得出一般性粘土在冻胀过程不同应力下的冻胀率,为以后人工冻土工程提供一定的参考。
国际上有关冻土地区输电工程建设的成功经验,对我国类似工程建设及相关问题的研究具有积极的借鉴意义.重点以加拿大育空地区和美国阿拉斯加地区输电工程为例,对国外冻土地区输电工程建设相关经验进行系统总结,涵盖工程建设全过程,即从工程前期准备到工程设计和建设直至工程建成后的运行维护.基于此,从完善工程评估机制、建立和执行相关工程建设规范与技术标准、工程建设环境风险控制以及确保工程运营安全等方面,探讨了国外经验的可借鉴之处.