季节性冻融区井渠结合灌域地下水动态预报

该文以河套灌区永济灌域为研究对象,建立考虑冻融影响的分段式水均衡模型,预报12种井渠结合节水情景的地下水动态响应。结果表明:冻融期间气温对地下水埋深的影响在时间上滞后46.5 d,两者相关关系明显;地下水开发利用越多、秋浇采用黄河水的比例越小,节水规模越大,同时地下水位下降越明显。12种节水情景中,节水规模占现状引水量的5.7%~15.5%,全灌域平均地下水埋深增加0.05~0.24 m,井渠结合区地下水埋深增加0.16~0.38 m;灌域引黄水量与地下水埋深关系用二次函数进行拟合,决定系数R^2达到0.88以上;灌溉水利用效率的提高以及地下水位下降引起潜水蒸发的减小是井渠结合节水的实质。分析结果表明,考虑冻融影响的水均衡模型简单实用,可为中国西北干旱半干旱地区开展井渠结合地下水响应预报提供参考。

季节性冻土区光伏支架基础冻胀防治措施研究综述

为了研究季节性冻土可能引起光伏支架基础因冻胀融沉产生较大位移,导致光伏板波浪式变形,影响光伏发电效率的问题,文中通过对季节性冻区光伏支架基础的冻胀危害和冻胀防治措施进行综述,基于有限元模型分析冻土力学和基础冻胀原理,探讨光伏基础经济性和适用性等因素。结果汇总了地基土的改良、桩基础的埋深、柔性材料隔离及新型斜面基础4类冻胀防治措施,经过分析与评价得出保温法、涂敷法、套管法及钢管螺旋桩抗冻胀融沉效果好,为季节性冻土区地面光伏系统支架基础工程施工及基础的冻胀防治提供新方法和参考。

北半球季节性冻融区与北半球夏季降水关系的研究

针对冻融过程引起的土壤湿度异常与北半球夏季降水的关系,基于1981-2010年ERA5的月降水和土壤湿度资料,采用奇异值分解(SVD)方法,分析了北半球季节性冻融区春季土壤湿度和北半球夏季降水的年际变化特征以及它们之间的相关关系。结果表明:北半球季节性冻融区春季土壤湿度年际变化的大值区与北半球夏季降水年际变化的显著区之间存在较好的对应关系;季节性冻融区春季土壤湿度与夏季降水之间存在着指数函数变化关系,在北美西部、西亚以及东亚的大部分地区,春季土壤湿度与夏季降水呈显著的正相关,表明季节性冻融区春季土壤湿度的增加会引起该地区夏季降水的增加。

长春黑顶子河流域冻土融化期氢氧同位素特征及影响因素分析

基于2016年冻土融化期黑顶子河流域地表水、土壤水和地下水中稳定氢(δD)氧(δ^(18)O)同位素观测数据,分析了该区域融雪产流阶段δD和δ^(18)O的时空变化特征及主要影响因素。结果表明:融化期积雪δD和δ^(18)O平均值最小,分别为-9.33%和-1.28%,且变异性最大。冻土层隔绝了地下水与融雪水的联系,因而地下水、土壤水主要来自冻结期前降雨,其δD和δ^(18)O变异性最小且均匀的分布在大气降水线附近。冻融过程控制了融雪水与土壤水的蒸发速率和混合作用,进而影响了河水δD和δ^(18)O随时间的变化特征。土地利用类型不同导致下垫面之间土壤水和地下水δD和δ^(18)O差异较大。玉米田土壤水主要来自降雨,经历了先入渗再蒸发的过程,呈现表层大深层小的变化趋势。水稻田深层土壤水和地下水主要来自作物生长期灌溉水,经历了先蒸发后入渗的过程,δD和δ^(18)O较大;表层土壤水主要来自冻结期降雨或融雪入渗,δD和δ^(18)O较小。受水稻田地下水补给、河道融冰补给以及蒸发作用的影响,主河道稳定同位素显著大于支流,这种差异的大小与流域水循环活跃程度密切相关。