西伯利亚布鲁斯地下水溢流积冰的边坡水热过程模拟

摘要：

俄罗斯萨哈(雅库特)共和国属于典型高纬度寒区,是世界地下水溢流积冰问题最严重的地区之一,布鲁斯位于萨哈共和国汉加拉斯基区东部,是地下水溢流积冰现象的代表性区域.在实地勘测的基础上,采用Geo-stu-dio软件结合气象数据对不同时期山谷边坡的温度场、渗流场的分布特征进行耦合模拟并分析其对地下水溢流积冰发育的影响.结果 表明:(1)研究区长达192 d稳定的负温环境,使得边坡内部过水通道温度环境维持地下水接近冻结-未冻结的临界状态,有效地提高了其溢流到地表(或积冰体表面)后的冻结效率.坡体外部最低可达-43℃的超低温度,也为其冻结提供了足够的冷量.(2)寒武纪碳酸盐岩的强风化带是坡体内为溢流积冰供水的主要过水通道,其地下水渗流速度最高可达1.23 m/d,较其他岩层水流速率(一般不超过0.05 m/d)明显加快.(3)同时充足的地下水补给为地下水溢流积冰的形成提供物质条件,形成较高的地下水水位为地下水渗流提供驱动力.本研究可为中国及其他国家和地区的地下水溢流积冰相关研究提供科学参考.

关键词：地下水溢流积冰、水热过程、过水通道、模拟、西伯利亚

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分类号：TV138(水利工程基础科学)

资助基金：黑龙江大学研究生学术交流项目;2019年中国科协“一带一路”国际科技组织平台建设项目双边科技人文交流项目;冻土工程国家重点实验室开放基金项目;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2020-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：430-438