水工建筑物冻害防治技术结课论文

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1、东北多年冻土的变化与冻害防治措施摘要研宄东北区多年冻土的变化情况是了解东北地区的冻土变化规律的基础，并通过提前采取合理的工程措施，保证工程建设项A（尤其是水利工程）的稳定可靠的运行，减少和避免工程冻害的发生。关键词多年冻土变化冻害防治工程措施东北多年冻土（除非指明是季节冻土,以下将多年冻土简称冻土）是中国第二大冻土分布区，主要发育“兴安-贝加尔型”冻土。1.东北多年冻土的变化冻土是岩石圈与大气圈能量交换的结果,是冰冻圈的重要组成部分。由于冻土环境的脆弱性,它对气候和环境变化•I•分敏感，并可放大这些变化和灵敏地指示这些变化。东北冻土区是中国境内主要的高纬度冻土分布区，主要

2、发育“兴安-贝加尔型”冻土。由于位于欧亚大陆冻土区的南缘地带，冻土赋存条件脆弱，所以易受气候和外界环境变化的影响。冻土退化主耍表现为冻土分布的南界北缩、厚度减薄和地温升高。其中,南界变化是最明显和直接的反映。许多研宄已揭示，东北高纬度冻土南界有多次伸缩变化。在末次冰期冰盛期时（LGM32〜16kaBP>,南界基本上沿38°〜40°N（东段）和37°-39°N（西段）延伸，以后随气候变暖而北缩。受20世纪以来气候变暖和人为活动的影响,东北地区的冻土退缩强烈。东北多年冻土由于处在欧亚大陆冻土区南缘，冻土的热稳定性差，寒区生态的敏感性强。在气候变暖条件下，冻土已经和正在发生着“

3、三向”退化。东北冻土的研究，可概括为三个主要阶段:（1）20世纪50年代由于经济建设的推动,在地质普查、水文和工程地质调査，以及生产建设中积累的大量实际资料基础上,冻土得到了较为系统的研宂，初步确定了大小兴安岭的冻土南界。20世纪70年代初，由诸多相关单位组成了东北大、小兴安岭冻土科学研究协作组，两次对冻土进行实地考察，重新确定冻土南界及其连续性分区,冻土类型及特征研究取得较大进展，并编制出1:200万冻土分布图。冻土的地带性划分反映纬度对冻土分布的控制作用/也体现出了地貌、植被和土壤水分等的干扰。1979〜1980年又由多个相关研宂单位组织,两次考察大兴安岭北部等地，进

4、一步明确了冻土南界。结果认为南界以年平均气温0°C等值线为轴线，在士1°C间作南北摆动。（2）20世纪90年代,冻土研究主要因生产活动和火灾而展开,如森林大火对冻土的影响、公路沿线冻害和砂金成矿等，但对冻土退化的环境效应和适应对策及寒区环境变化关系等方面的研究较少。（3）2004年以来，在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所三期创新项A带动下，以及屮俄原油管道工程、漠河机场建设重大需求推动下，冻土和寒区环境研究趋于活跃，对冻土研宄有了更深认识，其研究范围和重点强调“工程建设-冻土环境-气候变化”间的相互作用。东北是中国最重要的工农林牧业基地之一,也有许多己建和拟建的重大工程

5、。它们不同程度穿越或位于冻土区;冻土环境变化必然会对这些生产的安全运行带来威胁或不利影响。人兴安岭也是中国主要森林和湿地分布屮心，是许多珍稀、濒危动植物的栖息地和保护区,其生境对冻土环境变化异常敏感。冻土退化对寒区生态环境变化有着深刻影响。因此,对该区冻土环境的研究,尤其是在气候变化竹景下,对冻土南界、地温及厚度等的变化预测，在工程建设和环境变化的适应对策制定上，都具有重要意义。东北地区冻土主要分布于大、小兴安岭北部47N以北的地区；在南部的中山和局部山地上部，如长白山、黄岗梁和阿尔山，也发育山地冻土。为了全面反映东北冻土的分布与变化状况，研宄区基木包括了东北全境。区内地

6、貌变化多样，如松嫩平原北部、大小兴安岭山地及丘陵、呼伦贝尔沙地和黑龙江、松花江、嫩江等干流水系，海拔约变化于100〜2000m。大、小兴安岭沿北东、北西方向纵贯该区四部和东北部，嫩江河谷插入其中；东南部有长白山等山地。地势总体上东西高，中间略低。大兴安岭北段自西南向北部略呈“S”形态延伸约230km,并在伊勒呼里山与小兴安岭相连，成为黑龙江干流和嫩江水系的分水岭；中段（阿尔山、伊尔施山向北至淖尔河源）海拔由1000~1400m,往北逐渐下降到500〜600m（满归至古莲段）。南段从阿尔山向西南一直延伸到内蒙古自治区克什克腾旗境内的黄岗梁山地，为大兴安岭的最高峰（海拔203

7、9m）。大兴安岭山地为不对称山地，西缓东陡；东坡河谷深切，大量物质被带至嫩江平原。小兴安岭山地和缓，河谷多呈树枝状，与大兴安岭地貌明显有别，海拔一般500-600m,个别山峰达800m。冻土区在气候上属于寒温带和中温带北部。受内陆及海上高低压与季风交替影响，总体表现为冬季漫长而干寒、夏季短促而湿热，年平均气温低而年较差大,呈大陆性季风气候。由冻土南界（大约47°N）往北,年平均气温由1.0〜1。（TC降低到5.0〜3.0°C,气温年较差由40°C递增到50°C左右;年降水量由500〜700mm减少到200~300mm甚至以下。