尼洋河流域是雅鲁藏布江第四大支流,受冰川、积雪和冻土影响,水循环关系极其复杂。为深入研究该区域内的水文循环过程,本文在寒区水循环模型(WEP-COR)的基础上,针对青藏高原气候和地质特点,构建了耦合"积雪-土壤-砂砾石层"连续体和"积雪-冰川"水热过程模拟的青藏高原分布式水循环模型(WEP-QTP)。在尼洋河流域通过对2013—2016年的流量过程模拟发现,工布江达和泥曲站的逐月流量Nash-Sutcliffe效率系数分别达到0.810和0.752,比改进前的0.430和0.095有明显提升;以2015年为例,对比WEP-COR和WEP-QTP模型发现,WEP-QTP模型在汛期特别是主汛前(冻土融化期)模拟的流量过程不会出现较大的波动,模拟得到的逐日流量Nash-Sutcliffe效率系数相比WEP-COR从-0.67提高到0.54。模型增强了地下水含水层的调节作用,使得流量过程更加平稳且接近实测,研究结果表明,WEP-QTP模型适用于青藏高原的水文模拟。
地铁建设中时有穿越富含砾石的地层,需使用冻结法施工,而砾石地层的热物理性质是冻结法设计的重要依据。为研究人工冻结砾石土热物理特性,通过自制试验仪器,开展了砾石土冻结温度、导热系数和容积热容量测定方法及其特性研究,并与黏土、粉土等典型土层进行对比分析。结果表明:砾石土冻结温度曲线变化符合常规变化规律,且冻结温度为-0. 21℃,高于黏土、粉土等;砾石土容积热容量与黏土、粉土等相近,随颗粒粒径增大,常温和冻结状态下土体容积热容量比值减小,其中砾石土的比值为1. 19;砾石土导热系数较大,冻结状态下达3. 89 W/(m·k),是常温状态下的1. 65倍,符合颗粒粒径对导热系数的影响规律。砾石土导热系数可按各组成物质的导热系数及其相应的体积比推算。
【中文摘要】本项目针对我国西部生态环境建中土石丘陵区存在的水循环与平衡问题，从国家的特定需求、学科前沿探索和我国在该领域的薄弱环节相结合的角度集中研究土石混合介质中水分养分运移机理及水分有效性的动力学模式这一核心科学问题。本研究拟采用试验研究为主并辅以理论拓展和分析的方法，分析土石混合介质中水分与溶质运移机制，探明影响土石混合介质中水分与溶质迁移的影响因素及其相互关系，建立确定土石介质中水分与溶质运移参数的适用方法及土石混合介质中水分对植物有效性的动力学模式。该项目的探索对深化和拓展现有相关理论和方法有科学意义，对加强我国在这方面基础研究有促进作用，试图在揭示土石混合介质-植被系统中水分养分运移及平衡机理的基础上为国家在这方面的有关需求提供决策的科学依据。
2005-01