以黄河源区多年冻土分布现状和热力特征为研究目标,通过野外调查及实测数据,分析了黄河源区不同地形地貌、不同地表覆盖条件下的冻土形成、分布特征和以地温为基础的热学特征,探讨了不同尺度因素对多年冻土分布的影响。结果表明,在高程低于4 300 m的平原区,多年冻土多不发育;在高于4 350 m的山区,局地地形对多年冻土的形成与分布作用显著。除阳坡地形外,多年冻土均比较发育;介于4 300～4 350 m的低山丘陵和平原区,局地地形、地表植被、土壤湿度等因素共同决定着多年冻土的形成和分布格局。以年均地温指标为基础,构建了以纬度、经度和高程为自变量的回归模型,并对阳坡地形进行微调和校正。结果表明,以0oC作为划分季节冻土和多年冻土的标准和界限,多年冻土面积2.5×104km2,约占整个源区面积的85.1%;季节冻土面积0.3×104km2,约占整个源区面积的9.7%。进一步以0.5oC或1.0oC为分类间隔绘制了黄河源区多年冻土热稳定性空间分布图。

本文主要利用青藏铁路北麓河厚层地下冰试验段中普通路基下部冻土温度的监测资料,对路基下部冻土温度变化和热收支特征进行了分析,并对修筑普通路基后多年冻土热融蚀敏感性和热稳定性进行了计算。结果表明,修筑普通铁路路基后,虽然多年冻土人为上限有较大幅度抬升,但原天然上限以下多年冻土温度却逐年升高,表现为显著的吸热状态。同时冻土热融蚀敏感性增强,冻土热稳定性下降,对路基热稳定性将产生较大的影响。

文章采取层次分析和综合评判的三级区划方法,分别考虑冻土的类型、热稳定性和含冰(水)量,将西大滩至安多间的青藏工程走廊划分为3个工程地质区、20个亚区和51个地段,按区(段)简要评价了冻土工程地质条件和寒区环境。文章对青藏工程走廊进行了较全面的冻土工程和寒区环境工程地质综合评价,能为工程设计、施工和运行维护、融冻灾害整治和环境管理提供科学依据。

多年冻土区修筑沥青路面后 ,引起了路基下多年冻土上限、多年冻土热状态等变化。本文根据提出的多年冻土热稳定性和热融敏感性模型 ,定量地评价多年冻土区修筑沥青路面后冻土热稳定性和热融敏感性的变化。结果显示 ,修筑路基并铺设沥青路面后 ,冻土热稳定性和热融敏感性发生了较大的变化 ,并与多年冻土顶板温度、年平均地温、季节融化深度等具有良好的一致性

提出用冻土热稳定性、热融敏感性及地表景观稳定性来评价人类工程活动下冻土环境变化,并提出冻土环境的定量评价模型.利用青藏公路沿线28个地温监测资料,对冻土环境评价模型进行计算.分析冻土热融敏感性与冻融过程和季节融化深度之间的关系;冻土热稳定性与多年冻土顶板温度、年平均地温及季节融化深度之间的关系;地表景观稳定性与冻融灾害之间的关系及产生的可能性.结果表明,冻土热稳定性、热融敏感性和地表景观稳定性可用来评价和预报人类工程活动下冻土环境的变化特征.