冻土区域及岩土工程计算土冻结温度和未冻水含量的方法
当温度降低至土的冻结温度以下时，土中水冻结成冰，此时的土被称为冻土。冻结温度，又称起始冻结温度、冻点，是指土中水刚开始冻结的温度。准确地测量或预测冻结温度至关重要，因为它是判断土是否冻结的一个重要指标（在很多情况下是唯一的指标）。与纯水不同，即使土冻住以后，土中仍然有一部分液态水没有冻住，这部分水被称为未冻水。未冻水含量反应了土的冻结程度，冻土的一系列物理力学特性，如导热性、渗透性、刚度和强度等，都与冻土未冻水含量有关。我国具有广泛分布的冻土区域以及大量采用人工冻结法施工的岩土工程，因此，提出一个能广泛适用的计算土冻结温度和未冻水含量的方法，对冻土学理论和冻土工程都具有重要的意义。 克拉佩龙（Clapeyron）方程是物理化学中一个重要的方程，其表达了纯物质两相平衡时温度与压力的关系，通常用来预测纯物质(如水)在不同压力下的冻点。在此基础之上，中国科学院武汉岩土力学研究所科研人员考虑土颗粒表面吸附、毛细和溶质对孔隙水能量状......阅读全文
冻土成土年龄影响土壤微生物群落对冻土融化的响应
全球永久冻土中存储了大量土壤有机碳。全球变暖引起冻土融化，加速土壤有机碳分解，并释放甲烷等温室气体进入大气，形成正反馈效应。微生物活动驱动冻土中有机碳的分解，因此，微生物群落组成及其功能变化能够深刻影响冻土融化过程中的有机质分解和温室气体排放。研究表明，不同年龄冻土的微生物多样性及群落结构存在较
16日直播｜地球“冰箱”——多年冻土
直播时间：2023年2月16日（周四）20:00-20：45直播地址： 科学网微博直播间 科学网APP 科学网视频号 科学网B站 科学网抖音【直播简介】 在地球中，有这样一种地质结构，它保存着地球多年的演化历史。它就是“地球冰箱”——多年冻土。本期课程中，来自中国科学院青藏高
近观俄罗斯北极冻土油气开采
3月，北极圈内的俄罗斯万科尔油田仍是北风如刀、白雪皑皑。 中俄两国14名记者组成的联合采访团日前在这一油田走访3天，观察俄石油工人如何掘进钻井、提取样本和监测设备，实地感知俄油气工业的发展前景。 万科尔油田位于克拉斯诺亚尔斯克边疆区北部地区，现由俄罗斯石油公司下属企业“俄石油-万科尔”公司
北极永久冻土已成温室气体净来源
科技日报北京4月16日电 （记者刘霞）瑞典和美国科学家对北极地区三种主要温室气体评估发现，北极永久冻土区域向大气排放的碳比吸收的碳多，导致地球进一步变暖。相关论文发表于最新一期《全球生物化学循环》杂志。科学家一直以来并不确定永久冻土地区是否已经成为温室气体的净排放地。因为即使融化导致生物物质中释放出
北极永久冻土已成温室气体净来源
瑞典和美国科学家对北极地区所有三种主要温室气体进行评估，发现北极永久冻土区域向大气排放的碳比吸收的碳多，导致地球进一步变暖。相关论文发表于最新一期《全球生物化学循环》杂志。科学家一直以来并不确定永久冻土地区是否已经成为温室气体的净排放地。因为即使融化导致生物物质中释放出更多碳化合物，但植物的增加也有
北极永久冻土内发现大量天然汞
据美国《国家地理》杂志在线版近日消息称，科学家在北半球永久冻土内发现了大量的天然汞，分析显示其数量是过去30年人类排放出的汞的10倍。而这一层冻土有消融的危险，可能会对全球人类健康和生态系统产生重大影响。相关报告发表在最新一期的《地球物理研究快报》杂志上。 汞俗称水银，是自然界存在的元素，会与
冻土突然解冻释放出大量碳
全球约60%的土壤碳储存在多年冻土区，随着气候变暖促进土壤碳排放，多年冻土区域有可能因此成为一个巨大的碳源。当前的地球系统模式只模拟了冻土垂直水平上的缓慢融化，而没有考虑到冻土的突然解冻过程。冻土的突然解冻往往会导致地形地貌发生巨大改变，例如造成地面塌陷、快速侵蚀和崩塌，形成湖泊和湿地等。尽管只
北极永久冻土内发现大量天然汞
据美国《国家地理》杂志在线版近日消息称，科学家在北半球永久冻土内发现了大量的天然汞，分析显示其数量是过去30年人类排放出的汞的10倍。而这一层冻土有消融的危险，可能会对全球人类健康和生态系统产生重大影响。相关报告发表在最新一期的《地球物理研究快报》杂志上。 汞俗称水银，是自然界存在的元素，会与
武汉岩土所揭示深部页岩储层力学特性
经过近十年的探索实践，我国中深层页岩气资源（埋深小于3500m）已实现规模效益开发。埋深超过3500m的深层页岩气占总资源量的65%以上。深层页岩气井埋深更大（3500~5000m）、地层温压更高，其储层改造面临挑战。深部页岩储层力学特性表征是保障深层页岩气资源安全高效开发的重要基础性工作，目前
武汉岩土所揭示深部页岩储层力学特性
经过近十年的探索实践，我国中深层页岩气资源（埋深小于3500m）已实现规模效益开发。埋深超过3500m的深层页岩气占总资源量的65%以上，是我国“十四五”期间页岩气增储上产的主要战略阵地。深层页岩气井埋深更大（3500~5000m）、地层温压更高，储层改造面临一系列挑战。为保障深层页岩气资源的安全高
武汉岩土所非饱和试验测试技术获进展
当前，非饱和土力学科发展的主要瓶颈之一是其测试技术的发展水平。传统测定非饱和土水力特性的试验方法具有耗时长，人为因素影响大，是不少工程与研究人员望而却步的主要原因。因此，推动非饱和土力学科的发展，研发可靠且快速的测试方法显得尤为紧迫与重要。快速方法与传统方法测定时间对比 中国科学院武汉岩土力学
多年冻土融化或致北极野火增加
韩国科学家研究预计，气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加。多年冻土地区的野火骤增可能会导致陆地碳净吸收量改变。相关研究近日发表于《自然—通讯》。在北极和亚北极地区富含碳的土壤上，野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。已经证实多年冻土（经久冻结的地面）因全球变暖正在融化，导致土壤水
青藏高原冻土磷循环研究取得进展
磷素是生命体必需的营养物质和能量来源。跨介质迁移路径和通量是多圈层生物地球化学循环模型构建的理论基础，磷素循环对非线性自然过程和人类活动影响的响应与预测是全球变化研究的前沿科学问题。冻融相变对磷素的活化机制以及混合营力下的磷循环动力过程具有复杂性，土壤磷库变化参量是制约传统模型预测精度的关键所在。中
福岛启用“冻土墙”挡核辐射污水
日本东京电力公司３１日正式启用了福岛第一核电站的“冻土挡水墙”。这一工程被视为福岛第一核电站应对地下水核污染的重要对策。 福岛第一核电站面向太平洋，坐落在一层含水层上方，西侧为较高陆地。东京电力公司称，每天有２００吨地下水自西向东流入反应堆所在建筑的地下，变成带核辐射的污水。东京电力公司每天不
全球变暖将使俄南部干旱北部冻土消融
俄罗斯科学院西伯利亚分院地球冰冻圈研究所副所长德米特里·德罗兹多夫对卫星通讯社称，全球变暖现象至少会持续到21世纪末，会给俄罗斯人带来许多新的困扰。南部地区会遭受干旱，北部地区的土地倒是会变得更加肥沃，在北极圈内的房屋需要盖得更结实一些。 根据气候学家最新预测估计，全球变暖还将继续，这会导致
多年冻土融化或致北极野火增加
韩国科学家研究预计，气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加。多年冻土地区的野火骤增可能会导致陆地碳净吸收量改变。相关研究近日发表于《自然—通讯》。在北极和亚北极地区富含碳的土壤上，野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。已经证实多年冻土（经久冻结的地面）因全球变暖正在融化，导致土壤水
俞祁浩：与冻土“斗智斗勇”
俞祁浩在青藏铁路冻融工程病害整治现场。 这是一种随温度变化而展现出不同“生命力”的土壤，它在寒冷时坚如磐石，在温暖时又能软如春泥。这就是让俞祁浩倍感神奇又深深着迷的冻土。 30多年来，中国科学院西北生态环境资源研究院研究员俞祁浩坚守在这片土地上，专注于攻克冻土区的重大工程难题，为保障国家重大
简要分析浅层冻土对地表温度的影响
【摘 要】地表温度属于台站的基本观测项目，观测数据必须具有代表性、准确性和比较性[1]。地面温度受很多方面的影响，比如温度、云、太阳辐射、地面状况和冻土等等因素。本文对冻土与地面温度的关系选取了2013年12月26日至2014年1月30日的双套站的地面温度数据做了简单的分析，分析了冻土对地面
永久冻土融化或导致远古全球变暖
就像2007年阿拉斯加火灾造成的那样，5500万年前突然发生的全球变暖可能是由永久冻土释放的二氧化碳所致。5500万年前，世界突然升高了5摄氏度，变得“炙热”，海洋也变酸，大量生物开始灭绝。这听起来是不是很熟悉？这是与目前刚刚开始的由使用化石燃料引发的全球变暖最接近的历史事件。其实1
《自然》论文合集探讨冻土融化对全球影响
英国《自然综述：地球与环境》近日刊登多篇论文，来自芬兰、加拿大、美国、瑞典和德国的科学家们探讨了北极多年冻土融化对全球的严重影响。其中一项研究指出，在北极重要的基地附近的基础设施中，约30%—50%的基础设施很有可能会因人为变暖导致的多年冻土融化而受损，该研究与其他论文合集共同深入分析了与多年冻土融
俞祁浩：与冻土“斗智斗勇”
在西部广袤的高原上，有一位科研领域的杰出战士，他就是中国科学院西北生态环境资源研究院研究员俞祁浩。三十多年来，俞祁浩坚守在这片冻土广袤的土地上，专注于攻克冻土区的重大工程难题，为保障国家重大工程的安全稳定作出了卓越的贡献。近日，中国教科文卫体工会在其首届“全国科创名匠”评选中，公布了获奖名单，俞祁浩
冯怀平：饱含激情耕耘“非饱和土”
把目光锁定在世界岩土科研实验仪器最前沿，去发现问题寻求解决办法，实现研发突破，是冯怀平一直追求的目标。 “所谓非饱和土，通俗地说，是指土的孔隙没有完全被水填充满，我们看到的土，大多是非饱和土。”冯怀平用一个形象的比喻，给《中国科学报》记者介绍非饱和土的概念。 冯怀平是石家庄铁道大学土木工程
中国获得第十二届国际冻土大会承办权
第十一届国际冻土大会主席Hans-Wolfgang Hubberten将国际冻土协会旗帜转交中国代表 近日，第十一届国际冻土大会（the Eleventh International Conference on Permafrost）在德国波茨坦举行。二十多个国家的850名代表参加本次大会，中
核磁共振应用岩土孔隙结构分析和孔隙度测量
应用背景一般认为土壤由固相（土壤颗粒）、液相（土壤水）和气相（土壤所含气体）三相构成，在土壤颗粒空隙完全由液相填充，即水占土壤空隙的比例为百分之百时该土壤称之为饱和土。反之，土壤孔隙由水和空气填充，即饱和度小于100时但大于0时，该土壤为非饱和土。 土体孔隙中的水，按其存在的状态、性质和流动方式，可
科研机构新成果保障高原冻土地区输电安全稳定
从中国国家电网有限公司(以下简称“国网”)青海电科院获悉，由该院牵头承担的《高原冻土地区输电线路杆塔基础失稳演化机制及防控关键技术》科研项目近日通过专家成果评价。 据悉，该项目由国网青海电科院等6家单位历时8年联合攻关完成。项目成果已在中国高海拔冻土区输电线路设计、建设及运维中成功应用，有力保障
武汉岩土所召开青年科技人员座谈会
会议现场 8月25日上午，中科院岩土力学研究所召开青年科技人员座谈会。会议由所党委书记汪大国主持，所长李海波、副所长孔令伟参加了此次会议。会上，部分青年科技人员汇聚一堂，谈工作体会，叙生活感受，为研究所未来发展出谋划策。 会上，汪大国指出，此次座谈会主要围绕“整合研究所未来发
武汉岩土所断裂相场理论研究获进展
岩体是一种复杂非均质材料，在地质历史时期发育了大量不同尺度和分布的裂隙、孔洞、节理等缺陷，这些缺陷降低了岩体的工程力学性质，并给地下工程建设带来了极大难度和安全隐患。研究表明，岩体工程的失稳破坏大多数是由岩体内微裂隙经历成核、生长等阶段形成宏观裂纹后，进一步扩展贯通导致结构失效引起的。因此，通过
武汉岩土所钙质砂颗粒形状虚拟重构取得进展
颗粒的形貌特征一直是影响岩土颗粒材料力学特性的重要因素。随着近十年来观测手段的发展和计算机技术的成熟，数值模拟方法的兴起为科研人员提供了新的研究思路。如何在数值模拟软件中重构出复杂且满足形貌特征的虚拟颗粒成为首要问题。日前，《中国科学报》从中科院武汉岩土所获悉，该所研究团队在钙质砂颗粒形状虚拟重构中
武汉岩土所新型土工格室材料研发取得进展
土工格室是一种三维蜂窝立体结构状土工合成材料，自上世纪70年代研发以来，土工格室在加固路面基层、软基处理、加筋挡墙等工程中得到了广泛应用。目前商用土工格室原材料多为高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）和聚酯（PET）。三者各有利弊，HDPE和PP材料的抗拉及抗蠕变性能较差，PET材料
武汉岩土所压缩空气储能研究取得进展
近日，中国科学院武汉岩土力学研究所计算岩石力学研究团队提出了一种新的基于压缩空气动力学的库内温压计算方法，通过模拟工程尺度库内气体流动，可以为地下储气库提供更加真实、全面的热力学行为模拟和预测。研究成果发表于热力发电、Journal of Energy Storage等期刊。基于地下内衬硐库的压缩空