高寒融区地下冰融蚀特征及对地下水转化关系影响研究

Extended range of alpine thawing zone and ground ice ablation due to the thawing of permafrost are one of the major environmental problems man is confronted with. In this study，Characteristics of ground ice ablation, effects of form and process in groundwater-permafrost interaction by temperature，ice percent factor，hydrodynamic condition and freeze/thaw cycles and establishment of quantitative coupled model to groundwater-permafrost interaction were deeply focused. Groundwater transform mode in alpine thawing zone was proposed. Groundwater transform relation and renewal in alpine thawing zone were quantitative analysed by isotope techniques. Exploration of new technologies, new methods and new theories in this study has scientific significance，and it has great practical significance to effectively solution of the problem of water shortage in winter of the alpine region and groundwater resources protection and rational utilization in alpine thawing zone.

多年冻土退化导致高寒融区范围扩大和地下冰融蚀是当前面临的重大环境问题之一。高寒融区地下冰融蚀特征及对地下水转化关系影响研究课题，将在地下冰融蚀过程中的水理特征，温度、多年冻土层含冰率、水动力条件强弱、冻融交替作用对地下水-多年冻土层相互作用形式及过程的影响，定量化分析的地下水-多年冻土层作用耦合模型建立等方面开展深入研究，提出高寒融区地下水转化模式。采用同位素识别技术定量分析地下水转化关系和融区地下水更新性。本课题研究探索新技术、新方法、新理论，具有重要的科学意义，并对切实解决高寒地区冬季缺水问题以及高寒融区的地下水资源保护和合理利用具有重大的现实意义。

本项目在地下冰融蚀特征，地下水-多年冻土层相互作用机理及模型建立，高寒地下水循环演化规律方面开展了深入研究。阐明了研究区各类型冻土分布规律、地温场特征。分析了冻融过程中冻土的微结构和水理特征变化规律，试验证明，反复冻融过程使得土壤颗粒产生了重分配，土壤颗粒的均匀度增大，孔隙体积增加，透水性增强。采用改进的stefan模型计算了多年冻土融蚀规律及趋势，预测了其对水资源的影响。采用多种水化学同位素识别技术分析了地下水起源、建立了高寒地下水循环模式、定量分析了地下水转化关系和地下水更新性。本课题研究探索新技术、新方法、新理论，具有重要的科学意义，并对切实解决高寒地区冬季缺水问题以及高寒地区的地下水资源保护和合理利用具有重大的现实意义。