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温度对季节性冻土水分迁移的影响研究

花匠小妙招
2024-12-25 06:54

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ　　工程地质学报　　１００４－９６６５／２０１０／１８（５）０６９８０５温度对季节性冻土水分迁移的影响研究 高玉佳　王　清　陈慧娥　宋　晶（吉林大学建设工程学院　长春　１３００２６）摘　要　寒区季节性冻土冻胀性质对工程实际影响很大。为了了解温度对水分迁移现象的影响，本文通过地温测试仪对野外不同深度处的土层温度进行测量，并在不同时间相应深度取土样，测其含水率，通过比较不同时间不同深度处的含水率的变化情况来分析温度变化对水分迁移现象的影响。在气温回升之前，当地表温度降低时，温度随深度的降低而升高；随着地表温度不断降低，各深度处的温度也不断下降，温度梯度增加，各深度处地层的含水率变化大，即温度梯度的增加促进了季节性冻土区水分迁移现象的发生。关键词　季节性冻土　温度梯度　含水率　水分迁移中图分类号：ＴＵ４４５　　文献标识码：ＡＥＦＦＥＣＴＯＦＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＯＮＭＩＧＲＡＴＩＯＮＯＦＷＡＴＥＲＩＮＳＥＡＳＯＮＡＬＦＲＯＺＥＮＳＯＩＬＳＧＡＯＹｕｊｉａ　ＷＡＮＧＱｉｎｇ　ＣＨＥＮＨｕｉ′ｅ　ＳＯＮＧＪｉｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２６）Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｃｏｌｄｎａｔｕｒｅｏｆｓｅａｓｏｎａｌｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌｓｈａｓａｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘａｍｉｎｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｍｏｉｓｔｕｒｅｍｉｇｒａｔｉｏｎｉｎｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ．Ｉｔｔｏｏｋｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｓｏｉｌｓａｍ ｐｌｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｓ，ａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｓｏｉｌｓａｍｐｌｅｓ．Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｓａｎｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｍｉｇｒａｔｉｏｎｐｈｅ ｎｏｍｅｎｏｎ．Ｂｅｆｏｒｅｔｈｅｒｉｓｅｏｆａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｌｏｃａｌｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｂｅｉｎｇｒｅｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｓｏｉｌｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｔｓｄｅｐｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ａｓｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｅｃｏｎｔｉｎｕｅｄｔｏｄｅｃｒｅａｓｅ，ｔｈｅｓｏｉｌｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｓｗｅｒｅａｌｓｏｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｓｃｈａｎｇｅｄｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ．Ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔｅｎｈａｎｃｅｄｆｏｒｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｍｉｇｒａｔｉｏｎｉｎｓｅａｓｏｎａｌｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌ，Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａｄｉｅｎｔ，Ｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ，Ｗａｔｅｒｍｉｇｒａｔｉｏｎ源，它的存在及其演变对人类的生存环境、生产活动１　引　言［１］和可持续性发展具有重要影响。在季节冻土区，冻土广泛分布于地球表面，它虽然是一种低温当土体温度下降到孔隙水结晶点时，原位水和外来地质体，但是冻土区有丰富的土地，森林和矿产资迁移水冻结，开始出现冰晶体，发生膨胀，产生附加　收稿日期：２０１０－０５－０５；收到修改稿日期：２０１０－０６－１８．  基金项目：国家自然科