气候变暖背景下沱沱河盆地多年冻土与融区地温过程研究.docx资源-CSDN文库

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作为地质时代寒冷气候的产物，多年冻土在地球上的分布非常广泛

［ 1］

。

在我国，多年冻土主要分布在青藏高原地区、东北地区、西北和中部高山区。

其中，青藏高原是地球上面积最大的高海拔多年冻土区，多年冻土分布面积达

100×10

4

km

2

以上，占我国多年冻土总面积的 70%左右

［ 2-4］

。受地质构造、新

构造运动及其所引起的地热、水系分布等一些区域性因素，以及岩性、地形、

植被、地表与地下水等局地因素影响，青藏高原多年冻土空间分布连续性差，

厚度和温度分布极不均匀，在不同的冻土区内分布着大量的融区。融区是指在

季节融化层下，处于冻土层中具有正温含水和不含水的地质体，从成因可以分

为构造-地热融区、地表水（河流、季节性流水、湖泊、水塘等）融区以及渗

透-辐射融区

［ 5-8 ］

。多年冻土和融区的发育状况、形成条件以及时间演化过程

显著影响区域内的生产和生活、能源开采、灾害防治以及重大基础设施的选址、

选线以及建设和运维，是冻土学的重要研究内容，尤其在气候变暖背景下，相

关研究尤为紧迫

［ 7-12］

。

青藏高原多年冻土区融区的相关研究，主要集中在 20 世纪 60 年代至 80

年代。王家澄等

［ 5］

从自然地理条件、多年冻土平面分布及分区、季节冻结与

季节融化、冻土构造与地下冰、冻土现象、冻土形成与发育历史等方面对青藏

公路沿线的多年冻土进行了详细的论述，并就包括沱沱河、布曲河谷地、两道

河等区段在内的融区成因进行了概述。罗祥瑞等

［ 11］

针对沱沱河北岸一个典型

地区进行详细勘探和航片调绘，并用航片制作了一幅 1∶5 000 的冻土综合影

像图。郭东信等

［ 12］

结合系列钻孔与测温资料对唐古拉北坡布曲河谷地的融区

类型及分布规律、地质构造背景、形成时代及发展趋势进行了系统的研究，并

基于成因和赋存条件提出融区三种类型的划分原则。邱国庆

［ 13］

基于一个贯穿

沱沱河的地质钻孔剖面，对沱沱河盆地融区和多年冻土的分布、稳定性、形成

过程以及成因等进行了深入的研究，提出了沱沱河北岸融区的渗透-辐射形成

机制并绘制了盆地内融区与多年冻土分布图。邱国庆等

［ 8］

对整个青藏公路沿

线的融区发育条件、成因和演变历史进行了讨论，并绘制了青藏公路沿线融区

类型分布略图。黄大庭

［ 14］

针对通天河盆地基于贯穿河流的地质钻孔剖面，对

盆地内多年冻土分布、融区形成条件和发展趋势进行了详细的论述。以上研究，

为我们认识青藏高原多年冻土区和融区奠定了扎实的基础。

进入 2000 年以后，随着青藏铁路、直流输电工程等系列重大工程的实施，

国内冻土研究逐步将重点转向冻土力学、冻土工程和工程模拟等方面

［ 15-16］

。

针对青藏高原融区主要以融区地下水和热融湖塘下部融区发育的探测和模拟

为主。谭立渭等

［ 17］

针对沱沱河多年冻土区地下水特征及开发利用，基于外业

勘探资料对区内地下水的分布、补给和排泄进行了分类分区，认为构造融区上

升泉水是沱沱河唐古拉镇远期生活供水的理想水源。孙志忠等

［ 18］

针对青藏铁

路沿线多年冻土区融区的天然孔测温数据，讨论了融区的地温状态及其发展趋

势。基于现场实测地温数据和考虑相变过程的二维传热非稳态有限元模型，

Ling 等

［ 19-20］

研究了热融湖塘下部融区的发育过程以及影响因素。You 等

［ 21］

针对青藏青藏高原一热融湖塘下部多年冻土与融区的形态和边界，开展了包括

钻探、测温、探地雷达和高密度电法等多手段勘测研究。Lin 等

［ 22］

和 Sun 等

［ 23］

基于地温观测探讨了热融湖塘下部多年冻土的热状况及融区发育。近年来，

尽管在多年冻土制图方面，研究人员针对高原多年冻土分布、地温与稳定性分

区开展了大量研究工作，但均以大比例尺为主，无法反映局地范围内的融区情

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