冻融条件下浅层黄土中温度与水分的空间变化相关性

摘要

黄土高原是西北典型的季节性冻土区,在黄土斜坡冻结和融解过程中土体内的温度、水分变化显著,导致土体中含水量及地下水位发生相应的变化,诱发一系列的滑坡、崩塌等地质环境问题.选择甘肃永靖县黑方台黄土斜坡为研究区,原位监测冻结至融解过程中黄土的温度和含水量,研究冻融条件下黄土斜(边)坡冻结层温度和水分及变化特征及其关系.结果表明,本次监测点黄土冻结深度为52cm,黄土剖面温度表现为3个特征带:温度稳定传递带、温度变动带、温度交替显著带.温度在黄土斜(边)坡冻融过程中对水分具有控制性作用,含水量随温度变化划分为3个阶段:①小于2℃,含水量随温度呈现非线性递增趋势;②2～6℃,含水量随温度呈现波动性下降;③大于6℃,水分由小幅增加直至稳定,温度影响权重减小.随着冻结土层完全融解,被冻结水分融解后向下运移,最终导致剖面含水量急剧增加,因此,冻结至融解过程中含水量发生急剧增加,是导致浅层黄土滑塌的重要因素.