中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-Q03-04)
- 作品数：21 被引量：350H指数：12
- 相关作者：牛富俊刘时银林战举徐志英刘华更多>>
- 相关机构：中国科学院湖南科技大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球建筑科学交通运输工程经济管理更多>>
- 循环冻融条件下安山岩和花岗岩的物理力学特性试验研究被引量：21
- 2011年
- 结合青藏铁路块石护坡路基处于青藏高原特殊的气候条件,对用于青藏铁路护坡的两种主要岩石(花岗岩和安山岩)进行循环冻融试验.结果表明:两种岩石在经历了数次冻融循环后都出现了微细裂纹;声波监测表明,超声波速同冻融循环周期呈指数下降关系,显示了冻融循环对岩石风化的影响以及循环后岩石物理力学参数变化的趋势.结果说明,花岗岩的冻融后质量变化率远远低于安山岩,而孔隙率较大的安山岩破坏现象较花岗岩严重.随着冻融过程的深入,岩石的超声波纵横波速比同比在不同区域内下降,同时岩石的冻融过程中可能会出现负的泊松比.
- 刘华牛富俊徐志英林战举许健
- 关键词：花岗岩安山岩超声波
- 祁连山老虎沟12号冰川冰内结构特征分析被引量：8
- 2011年
- 利用探地雷达(Ground Penetration Radar,GPR)调查冰川冰内结构和冰层厚度是一种监测冰川变化常用手段。应用麦克斯维(Maxwell)方程的二维时域有限差分(FDTD)方法,通过将模拟图像与老虎沟12号冰川的实测图像的对比,分析了雷达剖面中的几种反射特征,如冰裂隙、融洞、暖冰等。对比结果表明,GPR的反射图像会受到诸多因素的影响,除了介电常数,还包括介质的厚度,形态,粗糙度等因素的影响。探测结果表明,具有极大陆型特征的老虎沟12号冰川的局部的冰内温度呈现出较高的态势。同时,FDTD模拟也为我们未来利用GPR来监测冰川随气候的变化提供了很好的分析手段。
- 武震张世强刘时银杜文涛
- 关键词：探地雷达老虎沟12号冰川时域有限差分
- 我国喜马拉雅山区冰湖遥感调查与编目被引量：40
- 2010年
- 随着我国新一期冰川编目工作的进行和深入,开展全国范围内的冰湖编目已提上日程。基于278幅大比例尺地形图(20世纪70-80年代)、38景ASTER影像和7景TM(2004-2008年),通过建立冰湖编目规范,对我国喜马拉雅山区冰湖进行遥感调查与编目,分析近30年来冰湖的分布及其变化特征。结果显示:(1)本区2004-2008年间共有冰湖1680个,总面积215.28km2;(2)近30年来我国喜马拉雅山地区冰湖变化总体呈现数量减少、面积增大的趋势,数量减少了4%;总面积增大了29%;(3)近30年来有294个冰湖消失,新增加224个冰湖,变化最快的为冰碛湖,在消失的冰湖中66%为冰碛湖,新增加的冰湖中88%为冰碛湖。进一步分析表明冰湖面积增加是气候变暖、冰川退缩和冰川加速消融的产物。
- 王欣刘时银姚晓军郭万钦余蓬春许君利
- 关键词：遥感
- 基于SAR数据的山地冰川表面运动速度分析被引量：6
- 2011年
- 合成孔径雷达(SAR)因其可全天时、全天候工作且不受云、雨的影响而成为遥感应用的前沿领域。SAR干涉测量(Inteferometry)利用SAR数据的相位信息可获得大地表面厘米级的形变而成为冰川表面流速监测广泛使用的手段;SAR图像相关方法(SRFT)能克服干涉测量方法因失相干严重而难以产生清晰的干涉条纹以及可见光图像质量由于云遮、雪盖限制的不足而成为目前山地冰川表面流速遥感监测的首选方式。为深入探讨SAR图像相关方法的适用性,以天山科契卡尔巴西冰川为研究区域,分析使用不同时间基线的ALOS PALSAR数据与ENVISat ASAR C-band的图像相关方法估计冰川的表面流速,并使用实地测杆的DGPS(Differential GPS)测量流速进行对比验证,发现在冰川表碛覆盖区域使用图像相关方法测量的值与实测值有很好的一致性,而在裸露冰区域或坡度较大区域,误差比较大。比较长时间基线的SAR数据对特征识别的结果发现:时间基线为1a的冬季获取的数据对估计值与实测值在表碛覆盖区域比较一致,这可能是由于前后两次获取图像时天气或地面状况比较接近。比较ALOS PALSAR数据与ENVISat ASAR数据发现:波长较长的L-band(23.5cm)比C-band(5.7cm)SAR数据更适合山地冰川的表面流速估计;另外在运用SAR数据特征匹配方法时也可能是极化方式的差异使得ALOS PALSAR(HH极化)数据比ENVISat ASAR(VV极化)数据更适合冰川研究。
- 蒋宗立刘时银韩海东林剑龙四春
- 路基施工对青藏高原多年冻土的影响被引量：10
- 2009年
- 青藏高原上施工会扰动其下多年冻土的存在状态.近些年来,高原上相继修建的大量的线性工程,这些大型工程的建设必将进行多年冻土区的开挖和夯填,从而会引起下伏多年冻土的结构发生很大变化.研究了路基施工对青藏高原多年冻土的影响,并以青藏铁路、青藏公路沿线典型实例进行分析.结果表明:开挖施工扰动最大,可引起斜坡失稳滑塌、地表积水和热融湖塘等;填土路堤会引起其下伏多年冻土升温,路基两侧形成的小气候往往起着提高地面温度的作用;挡水、排水设施施工也会导致多年冻土上限下降,地表沉陷.可见,填土路基、开挖、地表工程扰动都会导致多年冻土发生变化,这些冻土变化对路基稳定必将构成威胁.
- 林战举牛富俊许健徐志英王平
- 关键词：路基施工青藏高原多年冻土路堑开挖填土路堤
- 气候变化条件下青藏铁路沿线多年冻土概率预报(Ⅰ):活动层厚度与地温被引量：16
- 2011年
- 对1961—2100年IPCC气候模拟与预测结果进行降尺度处理,得到铁路沿线空间分辨率为1km、时间分辨率为1h的大气边界条件.对铁路和公路沿线钻孔资料在垂直和水平两个方向进行空间差值处理,得到水平1km、垂直0.1m分辨率的沿线地下含水(冰)量的二维分布,作为初始条件.考虑气候模型预测误差和空间格网内地形的变化,以Monte Carlo方法产生气温的概率分布,以此作为冻土模型的驱动.对公共陆面过程模型(CoLM)的土壤分层进行细化,使得模型更为细致地模拟多年冻土地表及活动层的水热交换过程.在此基础上,模拟过去40a和未来100a铁路沿线多年冻土路段1km分辨率的活动层厚度概率预报结果,根据沿线观测和考察数据进行分区验证.结果表明:模拟的活动层厚度可以反映出不同分区的异同,但是模拟的活动层厚度总体偏小.根据青藏高原1961—2002年土壤表层温度(0cm)和2006年铁路沿线土壤温度观测廓线数据进行验证,发现表层和浅层土壤温度相对误差较小,而深层土壤温度相对误差较大.
- 杨成松程国栋
- 关键词：活动层厚度地温冻土青藏铁路
- 气候变化条件下青藏铁路沿线多年冻土概率预报(Ⅱ):活动层厚度与沉降变形被引量：10
- 2011年
- 利用土壤表层温度计算Stefan公式中融化指数,并结合铁路沿线地下冰和土体干密度分布特征,由Stefan公式集合预报未来100a逐年最大季节融化深度;利用铁路沿线地下冰和干密度分布特征计算冻土融化时最大沉降量空间分布,与Stefan公式计算得到的活动层厚度变化数据叠加分析,得到未来100a逐年的沉降量空间分布及其置信区间.根据沉降量大小对青藏铁路沿线多年冻土区进行稳定性分类,用铁路沿线地质勘察结果对预测结果验证,表明模拟结果和目前冻土稳定性有很大的相关性.活动层厚度未来变化总体呈增加趋势,活动层厚度变化和地下冰分布(尤其是上限附近的高含冰量冻土)是决定沉降量变化的两大主要因素.
- 杨成松程国栋
- 关键词：冻土活动层厚度沉降量青藏铁路
- 应用SAR特征匹配方法估计音苏盖提冰川表面流速被引量：13
- 2011年
- 喀喇昆仑山区冰川因位于高海拔地区且远离人类正常活动的区域,使得连续的表面流速的地面观测很难实施,因此,对该区域冰川运动机理研究相对比较少.采用日本高级陆地观测卫星携带的相控阵型L波段合成孔径雷达(Advanced Land Observing Satellite,Phase Array L-band Synthetic Aper-ture Radar,ALOS PALSAR)特征匹配方法(Feature-Tracking)获取了音苏盖提冰川的季节表面流速,并对误差进行了分析.结果表明:季节和年均表面流速分布图上都存在两条明显快速运动的冰流;南分支冰川-斯嘎姆里冰川(Skamri Glacier)夏季的流速大于其他季节,冰流横截面流速特征表明,该分支存在明显的块体运动现象,很可能正处于跃动期.
- 蒋宗立刘时银许君利王欣莫宏伟
- 关键词：合成孔径雷达
- 青藏铁路遮阳棚路基试验工程效果实测研究被引量：9
- 2010年
- 太阳辐射是导致气温和地表温度升高的主要因素之一,遮挡了太阳直接辐射后可以有效降低地表温度.基于青藏铁路冻土区遮阳棚路基试验工程监测数据,分析了遮阳棚内外的气温差异和路基地温特征.结果表明:遮阳棚能够降低棚内气温,监测期间棚内年平均气温低于天然条件下平均气温值0.6℃;监测期内天然条件下近地表0.1～0.3m范围的气温高于1.0m以上气温近1℃,但在棚体内部仅相差约0.3℃;日最高气温值在棚体内外的单日差值达6.0℃,平均气温值在地面0.1m高度处相差4.2℃,1.5m高度处相差2.1℃;在遮阳棚的作用下,棚体内部及附近土体地温有所降低,且多年冻土上限有一定的抬升,抬升最大幅度达1.0m.监测结果显示了遮阳棚对于保护路基下冻土的良好效果.
- 牛富俊徐志英葛建军冯文杰刘华
- 关键词：冻土青藏铁路路基
- 季节性冻土区高速铁路路基填料及防冻层设置研究被引量：75
- 2011年
- 由于高速铁路对变形的高要求,在季节性冻土区修筑高速铁路,路基的防冻胀问题尤为关键。通过借鉴、分析国内外各行业对地基、路基填料的冻胀敏感性分类,以及国内外公路、铁路等行业对防冻层设置的具体技术要求和工程措施,结合哈大客运专线工程具体要求,讨论适应我国季节性冻土地区高速铁路路基填料的冻胀分类的技术指标。通过现场监测数据对比分析冻胀量沿路基冻深的分布状况,发现高速铁路路基冻胀变形量的70%出现在路基基床底层上部,以此来评价防冻层设置厚度。并应用有限元法进行数值计算,结果表明,使用改性A,B组填料的路基最大冻结深度要较使用普通A,B组填料的路基小20～30 cm,同时回暖速度也快于普通路基,说明使用改性填料的路基具有良好的保温效果和升温速率。
- 刘华牛富俊牛永红林战举鲁嘉濠
- 关键词：土力学季节冻土区高速铁路路基填料防冻层有限元法
