【研究目的】南疆地区是中国重要的能源矿产基地和诸多国家战略的核心区。该区地处干旱区,水资源短缺是制约社会经济发展和生态环境保护修复的主要因素,查明水资源开发利用中的问题,提出针对性的对策建议是实现水资源可持续利用与环境保护的重要保障。【研究方法】通过系统收集分析前人已有成果,从南疆地区的水资源开发利用现状、存在的问题与对策建议3个方面进行论述。【研究结果】南疆地区的水资源主要形成于山区,山区的降水和冰雪融水是河流的主要补给源。河流出山后,地表水与地下水频繁转化,最终以蒸散发的形式消亡于流域下游。南疆地区多年平均水资源451亿m3,其中地表水资源量432亿m3,地下水资源量268亿m3,重复量249亿m3。近年的开发利用量已达327亿m3,开发利用程度超过70%,远超过水资源开发利用的警戒线,总体上已处于过度开发状态。南疆地区的地表水水质总体较好,优于Ⅲ类水的地表水占94%。地下水的水质从山前倾斜平原向盆地腹部,浅层地下水水质逐渐变差,由Ⅰ-Ⅲ类转变成Ⅳ-Ⅴ类地下水(高矿化度水)...
风吹雪是雪粒在风挟持下运动的一种两相流,大量雪颗粒若沉积于铁路轨道会威胁运营安全,严重时会阻断行车,因此风吹雪给铁路带来的安全隐患不容小觑。该文以阿富准铁路DK65+300~DK66+100试验段为研究对象,根据勘察设计资料和现场调查分析结果,分析了风吹雪灾害的成因,采用现场调查和数值模拟的分析方法,对铁路路堤风吹雪是否设置栅栏,以及设置栅栏后的工程效果进行了评价,同时对防雪栅栏的设计参数进行了优化,得到以下结论:1)路堤高度在3m以下时,设置防雪栅栏效果明显;2)栅栏孔隙率在55%左右可以起到较好的防雪效果;3)阿富准铁路DK65+300~DK66+100段经过设置防雪栅栏后,路堤表面积雪体积分数明显降低。
为充分发挥国产高分辨率卫星数据的优势,探索中巴经济走廊沿线地区地质灾害遥感调查方法,文章以高分二号(GF-2)遥感数据为主要信息源,对中巴公路G314沿线奥依塔克—塔合曼段(简称"奥-塔段")的滑坡、泥石流、崩塌、冻融泥流、冰湖溃决、冰碛物长程滑坡等地质灾害进行1∶50 000详细解译,共圈定灾害点146处,结合实地验证结果,综合分析了灾害形成的地质环境、分布特征及发育规律,给出了防治建议。研究结果为中巴公路沿线的地质灾害研究提供了基础资料,也为GF-2数据在地质灾害调查中的应用提供了技术支持。
寒区大温差环境下封闭工程结构层覆盖于地基上,导致水分聚集在结构层底部形成"锅盖效应",引起地基承载力降低,加剧工程冻融病害。随着"一带一路"的推进,寒区高等级公路、油气站场、机场跑道建设涉及的锅盖效应病害亟需解决。调查了寒区公路路基、高铁无砟轨道基床、机场跑道、输油站场面临的锅盖效应病害,从病害特征、形成机理、理论模型、防控技术等四个方面,综述了寒区工程锅盖效应形成机理及病害防治的最新进展。同时,在总结当前锅盖效应研究不足的基础上,提出了今后寒区工程锅盖效应理论研究和灾害控制措施的方向:(1)关注水汽含量的测试和多年冻土区锅盖效应形成条件研究;(2)构建考虑空气-水汽两相流和土体变形规律的水-汽-热-力耦合模型,以此来预测工程构筑物的稳定性;(3)开展基于"阻-通-截"理念的综合防治措施研究,以期为寒区工程设计和病害防治提供理论支持和科学对策。
本文分析了青藏公路60多年来的历次改建及病害资料,以道路病害率为依据将青藏公路分为稳定区、基本稳定区、不稳定区和极不稳定区;选取了134 km典型病害路段,分析年平均地温、冻土上限退化速率、含冰量与道路病害关系,确定各因素影响下道路的平均使用年限;研究热棒、片块石、保温板、通风管路基处治效果,以及各处治措施实施后引发的新工程病害,分析新生病害的时间效应,并介绍了弥散式通风路基、单向导热板路基和路基路面一体化散热结构等适用于大尺度冻土路基的新型稳定技术。研究结果表明:年平均地温、冻土上限退化速率、含冰量等因素与道路使用寿命均为负相关关系,在各类处治措施中,热棒、片块石、保温板、通风管加片块石对病害预防的有效率较高。
本文就大通县北川河源区自然保护区季节性冻土分布与特点作了初步调查与研究,并将冻土与环境关系作了分析与阐述。
综述了青海木里多年冻土区天然气水合物的调查研究进展,重点评述了木里天然气水合物形成的地质特征及其资源潜力,并从理论研究和开发应用方面进行展望。
以兰新铁路为背景,重点对兰新铁路冻害进行研究。以兰新铁路冻害对线路运营影响为出发点,论述兰新铁路冻害现状及特点;采用现场调查、试验等方法,对兰新铁路典型冻害段冻害现象进行分析,将冻害类型进行分类;并以道床及路基基床为重点,从土质、水分和温度方面分析兰新铁路路基冻害的成因及冻害机理,为冻害整治提供依据。
对呼伦贝尔地区冻土路基工程病害调查是进一步查明本地区冻土路基病害发生原因的主要途径,也是寻找预防冻土路基工程病害的重要渠道。通过调查总结出了呼伦贝尔地区冻土路基病害的主要特征和典型路段工程病害概况,为寻找预防冻土路基工程病害奠定了基础。
西昆仑山位于青藏高原西北部,地势起伏大,气候干旱严寒.为了解其多年冻土分布状况,以219国道大红柳滩到奇台达坂之间的沿线区域作为西昆仑山典型区,以野外冻土钻探、坑探、物探为主要调查手段,综合分析该区域多年冻土分布的下界.对现场调查数据的初步分析表明,该区域多年冻土阳坡下界在海拔4 800m,阴坡下界在海拔4 650m,东西坡下界在海拔4 700m.依据上述冻土下界的分布规律,以数字高程模型为基础,通过ArcGIS软件建立了西昆仑山典型区的多年冻土分布模型,实现了对研究区域多年冻土分布的模拟.对该区域的研究结果表明:典型区内多年冻土的分布面积为3 136.3km2,占区域总面积的89.4%.结果与青藏高原冻土图在该区域的截图相比,多年冻土的面积略有增加.对比分析模拟图和截图后发现,基于实际调查的多年冻土模拟分布图更准确的描述了河谷的融区,而截图的多年冻土分布界限较为粗糙,缩小了喀喇喀什河支沟融区,人为放大了219国道大红柳滩到奇台达坂之间的宽谷融区.