土水势是冻土水分迁移研究中的关键参数之一,土水势通过影响冻结点控制冻土的未冻水含量。以往由于测试技术的限制,冻土土水势很难测定,制约了冻土水分迁移研究中许多机理性问题的准确回答。本研究通过室内试验的方法,利用新近推出的适用于负温冻结土环境的高精度基质势传感器、核磁共振装置和热敏电阻,直接测量土冻结过程中土水势和温度的动态变化,证实了冻土土水势控制冻土水分迁移方向和迁移量,即可用冻土土水势来描述冻土中的水分迁移过程;研究了降雨控制路基表层活动层水热过程,路基表层土体含水量变化和降雨过程有明显的相关关系,降雨通过影响地表能量平衡和改变土壤热物理性质的方式而影响活动层的水热过程。建立青藏粉质粘土土水势驱动水分迁移的理论模型。 基于现场监测水热过程资料和正冻土中水分迁移试验结果,建立了正冻土中水热耦合模型,并针对青藏高原典型普通冻土路基进行了算例分析。路侧积水条件下,会在冻土路基下活动层内形成可观的水分渗流迁移过程。伴随着路基水分运移,会在冻土路基下活动层内形成明显的热量迁移过程。路侧积水对冻土路基造成了明显的热影响和热侵蚀,导致积水侧路基融化深度加大和多年冻土的退化加剧。
英文主题词freezing soil; Unfrozen water content; Soil matric potential; Qinghai-Tibetan silty clay; Moisture migration