季冻区普遍存在的积雪覆盖和冻融循环过程会导致包气带土壤水分运移更加复杂。针对上述现象,设计并开展了积雪-冻融耦合作用下非饱和土壤原位观测试验和室内土柱观测试验,探究不同深度、不同积雪覆盖条件对土壤水分运移的影响,定量计算融雪入渗量。结果表明:积雪覆盖下土壤水分运移受气象条件、积雪条件、土壤深度、土壤温度及盐分等因素综合影响;厚层、高密度积雪对土壤保温效果好,融化锋面更深、推移更快;雪层厚度增大2倍融雪入渗量是自然雪层入渗量的2倍,雪层密度增大2倍融雪入渗量是自然积雪入渗量的1.22倍。因此,合理改变积雪密度,可以影响季冻区融雪与冻融过程中包气带水分入渗补给,达到合理利用土壤水资源的目的。
季冻区普遍存在的积雪覆盖和冻融循环过程会导致包气带土壤水分运移更加复杂。针对上述现象,设计并开展了积雪-冻融耦合作用下非饱和土壤原位观测试验和室内土柱观测试验,探究不同深度、不同积雪覆盖条件对土壤水分运移的影响,定量计算融雪入渗量。结果表明:积雪覆盖下土壤水分运移受气象条件、积雪条件、土壤深度、土壤温度及盐分等因素综合影响;厚层、高密度积雪对土壤保温效果好,融化锋面更深、推移更快;雪层厚度增大2倍融雪入渗量是自然雪层入渗量的2倍,雪层密度增大2倍融雪入渗量是自然积雪入渗量的1.22倍。因此,合理改变积雪密度,可以影响季冻区融雪与冻融过程中包气带水分入渗补给,达到合理利用土壤水资源的目的。
季冻区普遍存在的积雪覆盖和冻融循环过程会导致包气带土壤水分运移更加复杂。针对上述现象,设计并开展了积雪-冻融耦合作用下非饱和土壤原位观测试验和室内土柱观测试验,探究不同深度、不同积雪覆盖条件对土壤水分运移的影响,定量计算融雪入渗量。结果表明:积雪覆盖下土壤水分运移受气象条件、积雪条件、土壤深度、土壤温度及盐分等因素综合影响;厚层、高密度积雪对土壤保温效果好,融化锋面更深、推移更快;雪层厚度增大2倍融雪入渗量是自然雪层入渗量的2倍,雪层密度增大2倍融雪入渗量是自然积雪入渗量的1.22倍。因此,合理改变积雪密度,可以影响季冻区融雪与冻融过程中包气带水分入渗补给,达到合理利用土壤水资源的目的。
利用天山北坡季节性冻土区的军塘湖流域观测场2013年和2014年冻融期冻土深度及各层土壤的温湿度数据,研究季节性冻土的冻融规律及冻融过程中土壤含水量的变化特征,探讨各层土壤水分分布及迁移特征对融雪径流的影响。结果表明:冻融过程中冻土深度会发生变化,且温度不同冻融速率不一;土壤水分的迁移受制于土壤温度的变化,特别是表层10cm土壤温湿度相关性极大;对比2013年,2014年数据,土壤表层10cm内的含水量变化会对融雪水的下渗有调控作用,从而影响下垫面的径流量。研究季节性冻土冻融过程及对融雪径流的影响,会对准确预报融雪性洪水有重要意义。
我国70%以上的地区都存在着季节性冻土,它对农业经济、生态环境等都有着巨大的影响。由于冻土的特殊性,目前并不能从本质上揭示冻土水文机理,冻土条件下的土壤水分运移规律是冻土水文模拟的重要环节。本文介绍了冻土地区水文过程的特殊性,以及目前国内外对冻土水文的研究进展,并在此基础上对冻土区水文模型的发展趋势进行了分析。