冻融条件下浅层黄土中温度与水分的空间变化相关性-地质通报.pdfVIP

第34卷第 11期 地 质 通 报 Vol.34,No.11 2015年 11月 GEOLOGICALBULLETINOFCHINA Nov.,2015 冻融条件下浅层黄土中温度与水分的空间 变化相关性 1,2,3,4 5 2,4 2,3 曾 磊 ，赵贵章 ，胡 炜 ，黄金廷 1,2,3,4 5 2,4 2,3 ZENGLei ,ZHAOGuizhang,HUWei ,HUANGJinting 1.长安大学环境科学与工程学院，陕西西安710054； 2.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安710054； 3.旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室（长安大学），陕西西安710054； 4.国土资源部黄土地质灾害重点实验室，陕西西安710054； 5.华北水利水电大学，河南郑州450045 1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,Chang’anUniversity,Xi’an710054,Shaanxi,China; 2.XianCenterofGeologicalSurvey,CGS,Xi’an710054,Shaanxi,China; 3.KeyLaboratoryofSubsurfaceHydrologyandEcologicalEffectinAridRegionofMinistryofEducation(Chang’AnUniversity), Xi’an710054,Shaanxi,China; 4.KeyLaboratoryforGeo-hazardsinLoessArea,MLR,Xi’an710054,Shaanxi,China; 5.NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower,Zhengzhou450045,Henan,China 摘要：黄土高原是西北典型的季节性冻土区，在黄土斜坡冻结和融解过程中土体内的温度、水分变化显著，导致土体中含水量 及地下水位发生相应的变化，诱发一系列的滑坡、崩塌等地质环境问题。选择甘肃永靖县黑方台黄土斜坡为研究区，原位监测 冻结至融解过程中黄土的温度和含水量，研究冻融条件下黄土斜（边）坡冻结层温度和水分及变化特征及其关系。结果表明, 本次监测点黄土冻结深度为52cm，黄土剖面温度表现为3个特征带：温度稳定传递带、温度变动带、温度交替显著带。温度在 黄土斜（边）坡冻融过程中对水分具有控制性作用，含水量随温度变化划分为3个阶段：①小于2℃，含水量随温度呈现非线性 递增趋势；②2~6℃，含水量随温度呈现波动性下降；③大于6℃，水分由小幅增加直至稳定，温度影响权重减小。随着冻结土 层完全融解，被冻结水分融解后向下运移，最终导致剖面含水量急剧增加，因此，冻结至融解过程中含水量发生急剧增加，是导 致浅层黄土滑塌的重要因素。 关键词：黄土斜（边）坡；冻融；温度；水分 中图分类号：P641；P694 文献标志码：A 文章编号：1671-2552（2015）11-2123-09 ZengL,ZhangGZ,HuW,HuangJT.Spatialvariationcharacteristicsoftemperatureandmoistureinshallowloesslayer underfreezing-thawingcondition.GeologicalBulletinofChina,2015,34(11):2123-2131 Abstract: Thevariationoftemperatureandmoistureinsidethesoilbodyisobviouswhenloessslopeisfreezingandmeltinginthe loessplateau,whichislocatedinthetypicalseasonalcryolithozoneofNorthwestChina.Asaresult,thereisacorrespondingvariation ofwatercontentandgroundwatertableinsid