摘要：气候变化导致了青藏高原冰冻圈的快速变化,增加了冰冻圈灾害发生的规模和频率,严重威胁着冰冻圈区域工程和运营安全,影响青藏高原冰冻圈区域的可持续发展和人民的生活福祉。文中分析了青藏高原冰冻圈区域工程所面临的挑战,阐述了近年来青藏高原冰冻圈变化及其未来变化趋势。从冰冻圈灾害类型和观测到的冰冻圈灾害对工程影响的视角,探讨了冰冻圈变化和灾害对工程设计和安全运营以及工程建设和维护经济成本的影响。提出了减缓气候变化下冰冻圈变化和灾害的应对策略,并讨论了工程的应对策略和技术措施。

摘要：中国沙漠地区是光伏产业发展的重要区域,将光伏电站建设与生态环境恢复相结合是当前沙区经济产业发展的必然要求,在前期的选址规划即需要予以重视。较为全面地考虑环境要素,有助于有针对性地对沙漠区域开展分区规划,实施精准有效的生态建设工作。本文以巴丹吉林沙漠及周边地区为研究区,在传统光伏电站选址制约因素基础上,增加影响生态建设的环境限制因素,将该区域按照光伏电站建设适宜性划分为4个一级分区,并进一步根据地形、降水等要素划分8个亚区,提出了各亚区对应的生态建设对策。年降水量不足50 mm的地区生态建设以防风固沙效能为主,而年降水量为50~200 mm的地区可兼顾防风固沙效能以及生态恢复效能。戈壁地区建设时需注意对砾石地表的保护,沙漠地区则需注意风沙灾害防治。

摘要：在寒冷及严寒地区,冻融循环是混凝土结构耐久性损伤的主要原因,目前对混凝土冻融损伤的研究主要集中于矿物掺合料、水灰比和混凝土外加剂方面,较少考虑粗集料类型的影响,相关规范也未提出具体要求。基于此,通过混凝土快速冻融试验,以表观损伤、相对动弹性模量损失率、质损率、超声波波速损失率、抗压强度和劈裂抗拉强度损失率为指标,综合评价了卵石、碎石混凝土的冻融损伤情况。试验得出:以相对动弹性模量为指标,卵石混凝土的抗冻性比碎石混凝土低16%,冻坏时卵石混凝土的超声波波速、抗压强度、劈裂抗拉强度损失率是碎石混凝土的2.0~2.5倍。抗冻混凝土设计时应将卵石和碎石分开考虑,对卵石混凝土应提出更高的抗冻要求。同时建立了卵石和碎石混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度随冻融次数的退化模型,可以为寒区混凝土结构设计提供参考,并指出用相对动弹性模量和质损率作为冻融破坏的评价指标并不全面,应将强度因素纳入考虑。

摘要：桩侧土体的性质与分布、桩体长径比是影响桩基础荷载传递规律的主要因素。桩周土体强度高、塑性强,且受含冰量和温度的直接控制,是冻土区桩基础的独有特征。充分理解冻土区桩基础的荷载传递规律及影响因素,不仅有助于冻土区基础工程的设计施工,而且对桩基础变形防控有重要指导意义。利用界面库仑摩擦模型和可以反映土壤塑性的Drucker—Prager准则,模拟计算了不同条件下冻土桩基础的荷载传递过程和承载力变化。结果表明,冻土区桩基础的荷载~位移曲线分为线性段、加速段、破坏段;降低土体温度、减小桩径可以降低线性段的变形斜率,提高极限荷载;而增加桩长会增大极限荷载,但不会显著影响线性段的变形斜率。总体而言,侧摩阻力在线性变形段呈R形分布并由上向下逐步发挥,在极限荷载后呈现正梯形分布;温度越低,桩径越小,桩越长,则桩侧中下部侧摩阻的滞后效应就越显著;桩侧土体热力性质的差异及分布,扩大了侧摩阻力分布的异化特性;桩侧上部土体温度越低,越有利于冻土桩基础的承载性能。

摘要：【目的】中国是世界上滑坡最频发的国家之一。建立一个可靠的全国范围内的滑坡易发性模型,以确定滑坡高易发地区、制定适当的防灾减灾策略、减少对人民生命财产损失显得非常必要。【方法】鉴于在我国这样大的区域上很难获得完全无偏的滑坡数据,本研究选择了坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、道路密度、河流密度、土壤湿度、岩性、土地利用和地质环境分区等10个影响因素作为驱动数据,设计了基于轻量级梯度提升机(LightGBM)并忽略滑坡数据不完整影响的模型方案一、基于LightGBM并排除与滑坡数据不完整相关因素的模型方案二和基于提升树混合效应模型(TBMM)并将描述滑坡数据不完整的变量(即土地利用和地质环境分区)作为随机效应项的模型方案三来分别评估滑坡灾害的易发性,以探索不完整滑坡数据对我国滑坡易发性建模的影响以及如何抵消这种偏差影响。【结果】研究表明,在大区域易发性建模的背景下;(1)尽管简单地忽略或排除与现有滑坡数据缺陷相关因素的模型方案具有更高的统计性能,但会导致预测的滑坡易发性结果在地貌上不合理;(2)应用混合效应模型可以有效降低滑坡数据的不完整性带来的偏差影响。【结论】本研究为滑坡数据不完整背景下的滑坡易发性制图提供了新思路,并有助于了解全国整体的滑坡灾害易发性状况,可协助决策者进行总体规划以降低灾害风险。

摘要：在强渗流砂土地层中,常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性,通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究,探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明:冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段,整体包括密实阶段,线弹性阶段,非线性延性阶段,破坏阶段,呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势,提高了冻结水泥砂土抗剪强度,减少了非线性延性阶段应变占比,增强了冻结水泥砂土的脆性;围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度,增加了非线性延性阶段应变占比,提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则,建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型,预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。

摘要：【目的】探究科尔沁沙地藓类结皮的关键影响因子及最优组合,为该区域大范围结皮生态修复提供理论支撑。【方法】通过正交试验设计,考虑接种量、凋落物种类、沙质土量、加水间隔时间、透光率、种植添加方式6个因素,分析藓类结皮盖度、株高和结皮层干重对不同因素的响应。【结果】1)接种量、凋落物种类、沙质土量、加水间隔时间、透光率、种植添加方式对藓类结皮盖度、株高和结皮层干重均有显著影响(P<0.05),不同因素对各指标的影响程度不同;2)在接种量150 g、有机肥15 g、沙质土250 g、加水间隔时间5 d、透光率70%、种植添加方式(上层种子土中间凋落物下层沙质土)条件下盖度最大,为96%,在接种量90 g、有机肥15 g、沙质土0 g、加水间隔时间5 d、透光率70%、种植添加方式(上层种子土中间沙质土下层凋落物)条件下株高最大,为3.38 mm,在接种量150 g、生物炭15 g、沙质土100 g、加水间隔时间5 d、透光率40%、种植添加方式(混合添加)条件下结皮层干重最大,为0.69 g/cm2,显著大于其他处理。【结论】因盖度可直接反应藓类结皮生长状况,科尔沁沙地藓类结皮快速培育最优组合为接种量150 g、有机肥15 g、沙质土250 g、加水间隔时间5 d、透光率70%、上层种子土中间凋落物下层沙质土,温室培育50 d,藓类结皮盖度可达到85%。

摘要：生态系统服务供需关系的空间格局可为生态保护管理政策提供可视化的指导信息。由中国首次提出的生态保护红线为区域生态保护提供了严格的政策遵循,但目前生态保护红线对区域生态系统服务供需关系的影响研究还较少。该研究以甘肃省为例,基于2000-2020年的生态系统格局数据,采用生态服务供需评价矩阵,引入相关供需指数指示生态服务匹配状况,定量评估了甘肃省生态保护红线对生态系统服务供需的影响,研究结果表明:(1)自2000年以来,人类活动较低的生态保护红线区供需盈余较多,而人类活动较高的甘肃中部和北部绿洲区,供需比较低,处于或接近赤字状态,出现空间上供需错配;(2)省域范围内生态系统服务赤字总体上均有加剧的趋势,而生态系统服务盈余略有增加,生态保护红线区的生态系统服务赤字总体上比省域范围内的小,生态系统服务供需盈余水平下降的区域集中在非生态保护红线区;(3)甘肃省大部分地区属于H-L、L-L格局,生态保护红线政策实施以来,生态系统服务供需模式不平衡在逐渐缩小,但是甘肃省中部依然是供需矛盾最突出的区域。研究结果可为区域生态服务供需格局优化和构建西北生态安全屏障等规划管理提供科学依据与理论支撑。

摘要：冰川监测是冰冻圈科学研究中的一项重要基础内容,获取高质量冰川DEM和DOM数据是研究的基础。随着无人机技术的兴起,给冰川监测提供了全新的技术手段,然而冰川区开展无人机摄影测量时,地面控制点的布设与测量成为能否获取高精度数据产品的关键,而山地冰川往往伴随着地形复杂,行走困难,野外实地测量难以全面实施等不利因素。本研究中以位于祁连山西段大雪山地区的老虎沟12号冰川末端部分为研究区域,设计实施了多种控制点布设方案,使用低空微型无人机飞行3个架次,获取研究区航摄影像。通过对比控制点在不同分布情况及数量情况下,DEM和DOM数据检查点的精度,评价不同控制点布设方案的可行性。对比结果显示,在航飞过程中使用单格网模式即可获取高精度的影像数据;实施地面控制作业时,使用5—7个控制点均匀分布在测量区即可获取较高精度的图像数据;当冰川区不能满足均匀布设控制点时,可沿冰川主流线布设足够数量的控制点,所得图像精度也可以满足冰川学研究要求;若只能在冰川中下部或者中上部布设控制点,则控制点应覆盖冰面起伏较大的区域。

摘要：陆相页岩中的滞留油是页岩油的重要类型之一。针对我国中—新生代陆相沉积盆地泥页岩具有较强的非均质性,为研究高有机质含量油页岩中无机矿物所占比例对页岩中滞留油含量的影响,设计了不同比例灰质泥砂岩/油页岩的半开放体系热模拟生烃对比实验。同时为探讨不同沉积环境页岩的滞留油含量,设计了陆相淡水湖相油页岩与咸水湖相云质泥岩和海相页岩的半开放体系热模拟生烃对比实验。结果表明:油页岩中灰质泥砂岩比例增加,能使生油率升高,滞留油含量大幅升高。滞留油及总生烃量显著升高的主要原因可能是:(1)长石、方解石、白云石等矿物含量升高,以及生烃过程中白云石、石膏等矿物溶蚀、有机质缩聚所造成的孔隙空间扩大;(2)有机质含量降低和孔隙空间扩大造成热模拟系统生烃压力降低。陆相淡水湖相油页岩滞留油含量远高于咸水湖相云质泥岩和海相页岩,与陆相淡水湖相油页岩砂质和灰质矿物含量低、不利于排烃有关。在油页岩具有巨大的生烃潜力条件下,陆相页岩层系的非均质性可能是页岩油富集的有利因素。