西伯利亚布鲁斯地下水溢流积冰的边坡水热过程模拟

俄罗斯萨哈(雅库特)共和国属于典型高纬度寒区,是世界地下水溢流积冰问题最严重的地区之一,布鲁斯位于萨哈共和国汉加拉斯基区东部,是地下水溢流积冰现象的代表性区域。在实地勘测的基础上,采用Geo-stu dio软件结合气象数据对不同时期山谷边坡的温度场、渗流场的分布特征进行耦合模拟并分析其对地下水溢流积冰发育的影响。结果表明:(1)研究区长达192 d稳定的负温环境,使得边坡内部过水通道温度环境维持地下水接近冻结-未冻结的临界状态,有效地提高了其溢流到地表(或积冰体表面)后的冻结效率。坡体外部最低可达-43℃的超低温度,也为其冻结提供了足够的冷量。(2)寒武纪碳酸盐岩的强风化带是坡体内为溢流积冰供水的主要过水通道,其地下水渗流速度最高可达1.23 m/d,较其他岩层水流速率(一般不超过0.05 m/d)明显加快。(3)同时充足的地下水补给为地下水溢流积冰的形成提供物质条件,形成较高的地下水水位为地下水渗流提供驱动力。本研究可为中国及其他国家和地区的地下水溢流积冰相关研究提供科学参考。

加格达奇东小河地下水溢流积冰影响因素

黑龙江省大兴安岭地区的加格达奇区属于典型的高纬度寒区,是我国地下水溢流积冰问题最严重的地区之一。东小河位于加格达奇市区东部,是区域溢流积冰现象的代表性区域。采用实地踏勘和水文地质物探等方法,分析了该地区溢流积冰现象形成三个阶段及其特征,特别是气象因素、流域下垫面因素、冻土层因素的影响,指出加格达奇区流域下垫面因素中的浅薄含水层和冻土层因素是该地区独特的溢流积冰现象形成的关键因素。

西伯利亚布鲁斯地下水溢流积冰影响因素分析

西伯利亚东部萨哈(雅库特)共和国属于典型的高纬度寒区,是世界地下水溢流积冰的典型地区之一。布鲁斯是位于萨哈(雅库特)共和国汉加拉斯基区东部的地下水溢流积冰现象的代表性区域。采用实地踏勘结合遥感影像和气象数据,分析了该地区溢流积冰现象形成特征,特别是气象、地形地质、水源因素的影响,指出:①地下水是溢流积冰形成的基础,其中充沛的降水和高海拔的湖泊为地下水的补给提供充足的物质基础;②2008—2017年,随着气温升高,多年冻土融化,释放出的水量补给地下水,加之降水量的增加,积冰体的整体规模呈扩张趋势;③布鲁斯山谷的断层带和暴露的含水岩层的存在为溢流积冰的形成提供补给通道与地下水储存空间,是积冰体形成和发育的重要因素。分析结果可为中国地下水溢流积冰相关研究提供参考。

寒区冻土层水理性质研究

寒区是我国重要的地理分区,在我国75%的国土覆盖着多年或季节性冻层土壤。冻层的不透水性、抑制蒸发作用、蓄水调节作用及调节产汇流作用,使寒区的水文循环机理与过程比非寒区复杂的多。从冻土层的水理性质的相关概念及特征参数、冻层水分迁移、融雪水入渗、冻土保墒和地下水溢流冰模型5个方面梳理国内外冻层水理性质的相关研究成果,并对国际领先研究成果—俄科院冻土所论著《寒区冻结层上水》进行内容分析,以期为农业生产、春季融雪径流、越冬期冻土层持水量、越冬期地表水对潜水补给量计算等研究提供有效的理论依据。