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    青藏工程走廊热融湖湖底热状态

    林战举 牛富俊 罗京 刘明浩 尹国安

    林战举, 牛富俊, 罗京, 刘明浩, 尹国安, 2015. 青藏工程走廊热融湖湖底热状态. 地球科学, 40(1): 179-188. doi: 10.3799/dqkx.2015.013
    引用本文: 林战举, 牛富俊, 罗京, 刘明浩, 尹国安, 2015. 青藏工程走廊热融湖湖底热状态. 地球科学, 40(1): 179-188. doi: 10.3799/dqkx.2015.013
    Lin Zhanju, Niu Fujun, Luo Jing, Liu Minghao, Yin Guo'an, 2015. Thermal Regime at Bottom of Thermokarst Lakes along Qinghai-Tibet Engineering Corridor. Earth Science, 40(1): 179-188. doi: 10.3799/dqkx.2015.013
    Citation: Lin Zhanju, Niu Fujun, Luo Jing, Liu Minghao, Yin Guo'an, 2015. Thermal Regime at Bottom of Thermokarst Lakes along Qinghai-Tibet Engineering Corridor. Earth Science, 40(1): 179-188. doi: 10.3799/dqkx.2015.013

    青藏工程走廊热融湖湖底热状态

    doi: 10.3799/dqkx.2015.013
    基金项目: 

    国家科技支撑计划项目 2014BAG05B01

    中科院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室自主项目 SKLFSE-ZY-14

    冰川冻土特殊学科点人才培养资助项目 1109Y311801

    详细信息
      作者简介:

      林战举(1975-), 男, 博士, 主要从事寒区岩土工程与地质灾害及环境方面的研究.E-mail: zhanjulin@lzb.ac.cn

    • 中图分类号: P314.5

    Thermal Regime at Bottom of Thermokarst Lakes along Qinghai-Tibet Engineering Corridor

    • 摘要: 热融湖塘对寒区环境可产生较大影响, 其侧向热侵蚀会诱发冻土工程病害.选取青藏工程走廊热融湖塘分布密集的楚玛尔河、五道梁、北麓河3个亚区, 于2009—2010年通过HOBO水位传感器对4个固定湖塘的连续监测和大量湖塘的随机观测, 探讨了不同季节、不同水深湖底的热状态.在结冰期的1月中旬, 楚玛尔河90%以上的湖塘湖底温度都在0 ℃以下, 主要与湖塘较浅和湖水高矿化度有关.五道梁和北麓河湖底温度相对较高, 只有约20%的湖底温度低于0 ℃, 这些湖水深小于最大冻结冰层厚度; 最高温度高于4 ℃, 主要与湖较深有关.但3个亚区湖底温度均随着水深增加而增加.在6~9月融冰期, 湖底温度普遍增加, 最高达到18 ℃以上, 浅湖增温快于深湖, 湖底温度随着水深增加而递减.湖底温度年际变化近似为正弦曲线, 在1~2月, 湖底温度最低, 之后逐渐升高, 到7~8月, 湖底温度达到最高.

       

    • 图  1  研究区位置及热融湖塘分布

      Fig.  1.  Location of the study area and the distribution of thermokarst lakes

      图  2  3个研究亚区湖底温度与1月份水深拟合关系

      Fig.  2.  Relationship between the basal temperature of thermokarst lakes and the January lake water depth at three sub-regions along the Qinghai-Tibet engineering corridor

      图  3  3个研究亚区湖底温度与9月份水深拟合关系

      Fig.  3.  Relationship between the basal temperature of thermokarst lakes and the September lake water depth at three sub-regions along the Qinghai-Tibet engineering corridor

      图  4  两个研究亚区湖底温度年际变化特征

      Fig.  4.  Variations of temperatures at lake-bottom at two sub-regions along the Qinghai-Tibet engineering corridor

      图  5  在1个冻融周期内湖水、湖底与下部土层之间温度变化曲线

      Fig.  5.  Variations of temperatures of water, lake-bottom, and sediment in 10 m depth during a freeze-thaw cycle

      表  1  2009—2010年热融湖塘湖底温度调查结果

      Table  1.   Temperatures at the lake-bottom in study regions in 2009-2010

      研究区 水深(cm) 湖底温度(℃)
      2010年1月 2010年6月 2009年7月 2010年9月 2010年10月
      楚玛尔河高平原 <20 14.0 11.6
      20~30 -12.4 15.1 11.6
      30~40 -12.2 10.8
      40~50 -8.5 18.1 11.2 11.9
      50~60 -8.5 17.9 10.8 11.2 4.9
      60~70 -4.4 18.5 11.0 5.3
      70~80 -3.4 11.3
      80~90 -3.5 9.6 11.8
      90~100 0.4 18.6 11.7
      100~110 5.0
      110~120 17.9 11.2
      120~130 -1.9 17.6 9.2
      130~140 -0.3
      140~150 -1.7 15.9 8.7 6.8
      >150 -1.7 14.7 4.9
      五道梁盆地 40~50 5.1
      50~60 -4.8 5.6
      60~70 13.9
      70~80 13.1 4.4
      80~90 0.5 9.8 4.1
      90~100 7.2 12.0
      100~110 1.4 7.7 14.9 12.6 4.8
      110~120 1.9 7.4 13.5
      120~130 2.6 11.4 4.0
      130~140 12.8 4.1
      140~150 3.4 7.0 4.6
      150~160 12.0 4.5
      160~170 7.1 10.9 4.5
      170~180 7.1 12.1
      180~190 2.1 5.2
      190~200 3.9 12.8
      200~220 3.8 11.0 4.7
      >250 4.5 11.2
      北麓河盆地 <30 13.1
      30~40 12.8 12.8
      40~50 -10.6 11.3 7.5
      50~60 12.1
      60~70 10.7
      70~80 10.7 6.8
      80~90 0.1 10.5 13.0
      90~100 0.7 11.3 13.4 13.0
      100~110 8.4 13.4 7.0
      110~120 9.0 6.7
      120~130 3.9 12.9
      130~140 4.1 8.2 13.2
      140~150 0.2 7.6 13.1 11.6 6.6
      150~160 11.8 6.4
      160~170 7.8 10.9 6.5
      170~180 4.3 11.9 6.8
      180~190
      190~200 3.5 9.5 11.0
      >200 4.3
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      表  2  4个湖塘相关参数

      Table  2.   Parameters of four lakes at two sub-regions

      亚区 湖塘类型 深度h(cm) 湖底年平均温度T0(℃) 湖底温度年振幅A(℃)
      五道梁盆地 深湖 227 5.9 10
      浅湖 108 3.8 14
      北麓河盆地 深湖 231 5.5 7
      浅湖 68 2.5 29
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      表  3  4个湖塘湖底温度最高最低值出现情况

      Table  3.   Max and min temperatures at lake-bottom of four lakes and the date of occurrence

      亚区 湖塘类型 深度h(cm) 最低温度 最高温度
      出现日期 温度(℃) 出现日期 温度(℃)
      五道梁盆地 深湖 227 1月26日 2.1 8月26日 11.8
      浅湖 108 2月21日 -1.7 7月29日 13.0
      北麓河盆地 深湖 231 2月18日 3.0 7月27日 10.6
      浅湖 68 1月20日 -14.0 8月7日 15.0
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    • 收稿日期:  2014-07-06
    • 刊出日期:  2015-01-15

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