径流预报一直是水文工作研究的难点和重点。为了科学预测和田河未来径流的情况，基于和田河基本概况，在构建SWAT-Glacier水文模型和参数设置、多目标率定及效果检验的基础上，对径流量气候因子的敏感性和水文过程对气象要素的响应进行了探讨。经预测，提出和田河未来径流量呈增长趋势，在2036—2065年径流量平均增幅可达12.52%～14.10%,为新疆河流水文径流预报提供了借鉴。

利用近年的常规气象观测资料、协理员上报的雪深资料、自动站气象观测资料等,与EC、Japan、GFS等细网格预报产品和省级精细化指导预报产品进行对比,并建立预报性能较好的降雪预报产品,通过统计模型将模式精细化降雪预报产品进行自动订正,并将结果在预报平台中展示。该平台可进行图像交互及编辑订正,核心功能模块包括快速调阅和切换显示数值预报产品和MICAPS 4文件、图形编辑订正、订正产品输出。目前该平台已经应用于湖州市及3个县级气象台,预报改善效果明显,提升了山区降雪的预报准确性。

针对全球变化背景下极端升温、暴雪和雪面雨等事件增多以及我国西北干旱区融雪洪水灾害风险增大问题,简要概述了干旱区融雪洪水预报预警系统及其关键技术的研究进展,重点阐述了近年来发生频率增加、灾害风险大,但在干旱区未引起重视的雪面雨洪水的研究进展,提出了西北干旱区融雪洪水高精度预报预警所面临的关键科学问题,指出需在揭示干旱区融雪洪水灾害致灾机理、成灾机制及其演化规律基础上,研发干旱区融雪洪水灾害监测预警装置并构建立体监测体系,研究雨雪冰混合洪水形成及演进过程并建立模型,构建洪水风险评估指标体系,建成干旱区融雪洪水智能化预报预警决策支持平台,动态展示流域实时、潜在及未来超标准融雪洪水的淹没范围,评估风险程度,并提出防洪技术和工程方案以及洪水资源化利用途径等应对措施。

采用非稳态热传导微分方程,应用数值模型建立了东北多年冻土退化模型,该模型对不同初始地温的50 a及100 a后温度场进行了模拟。年均地表温度分别取4个代表值,给定了年均地表温度的增温率及地表温度的年振幅。预报了50 a及100 a后发育多年冻土的厚度和活动层上限变化规律,给出了利用时间历程后处理方法预报冻土上限退化模型。

为了研究盐分对季节性冻土区路基土体冻胀的抑制效果,现场采集青藏铁路西宁-格尔木段的典型路基土样,加入不同的盐分形成人工盐渍土进行室内冻胀试验,分析不同含水率、不同压实度和不同温度下的冻胀曲线,并以此为基础推导出了盐分、水分、压实度及温度四个参数预估冻胀率的公式,并进行验证。根据此公式可计算出不同路基土体的冻胀率,也可以反推出在保证一定冻胀量下路基土体所需的盐分,由此提出了既有线铁路路基冻胀预报模型和新建铁路路基冻胀预防模型。

为研究不同冻土长期强度预报方程针对不同土性的适用性,以饱和冻结砂土、粉土、黏土为研究对象,采用球形模板压入仪对其长期强度进行测试,选用常用的3种冻土长期强度预报方程对3种土的长期强度进行预报.通过对比试验实测值和预测值,研究3种长期强度预报方程在不同土性中的适用性.结果表明:维亚洛夫长期强度预报方程可以较为准确地预测粉土、黏土的长期强度值;对于砂土,3种长期强度预报方程预测值都有一定的偏差,建议取3种预报方程的加权平均值作为其预测值.

为解决高原冻土环境下巷道高冒区施工难度大的问题,通过现场实测及TSP200超前地质预报技术,分析掘进工作面前方围岩和水文地质情况,针对高原冻土环境下低温、低压、机械降效对夯管帷幕施工的影响,提出了采用超前大管棚帷幕注浆支护方案,并选择TT350型夯管锤进行夯管帷幕施工。结果表明:在高原冻土环境下井巷高冒区采用夯管帷幕注浆支护施工工艺,解决了低温、低压、机械降效等因素的制约,20 d完成了单根长度达30 m的夯管帷幕施工,较大幅度提高了施工效率。

根据国道214线多年冻土工程地质勘察资料,对沿线多年冻土的工程地质特性进行了对比分析;总结了沿线多年冻土的分布情况,得出了在外界气温升高及人类工程活动的影响下,沿线的多年冻土都呈现退化趋势,并分析了其退化特征和退化原因;利用数值模拟仿真手段,对沿线多年冻土的退化趋势进行预测分析。

对受冻土影响较明显的永翠河流域下垫面自然地理和洪水规律特征进行了分析。在分析流域下垫面冻土的种类组成、分布特点、以及对雨水的下渗和蒸发影响规律的基础上,利用经验相关图和回归方程模型探讨性地提出了流域下垫面受冻土影响期间的洪水预报方法。所用方法洪水影响因素和物理成因比较明确,实际应用简便高效,为提高受冻土影响时的流域洪水预报精度做了尝试。