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服务中俄寒区工程与环境|学校团队完成北极圈日甘斯克与多年冻土区雅库茨克中俄联合调查工作

发布时间:2026-08-18 12:11:05

来源: 土木与交通学院

作者: 张泽

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近日,在国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”项目《中俄寒区工程与环境联合实验》的支持下,学校项目团队赴俄罗斯萨哈共和国雅库茨克(雅库兹克)及北极圈地区开展多年冻土与寒区工程环境综合调查。团队围绕多年冻土退化、道路与城市工程灾害、工程—冻土相互作用等关键科学与工程问题开展现场调查和资料采集,为深化中俄寒区工程与环境合作、提升高纬及北极多年冻土区重大工程安全保障能力提供基础支撑。

科考队员访问俄罗斯科学院西伯利亚分院冻土研究所

雅库茨克和日甘斯克均是“中俄北方—北极寒区工程与环境观测剖面”的关键观测点。其中,雅库茨克位于俄罗斯远东地区勒拿河中游,地处连续多年冻土区,是研究多年冻土退化及其工程效应的重要天然试验场;日甘斯克位于北极圈地区,是观测高纬多年冻土热状态、生态环境变化及其对气候变暖响应的重要区域。两个典型区由南向北形成重要的冻土环境梯度,为开展西伯利亚高纬—北极多年冻土变化及工程环境效应对比研究提供了关键支撑。

深入雅库茨克典型工程区,调查多年冻土退化与工程灾害

在雅库茨克地区,项目团队开展了为期九天的道路与城市工程灾害综合调查,沿A331、P504、A360等主要交通廊道,并在雅库茨克城市建成区对典型多年冻土工程病害进行现场踏勘与资料采集。

调查由中俄双方联合开展,重点围绕多年冻土退化背景下道路路基、铁路及城市建筑的变形破坏特征,综合考察地形地貌、冻土环境、地表水与排水条件、工程热扰动、植被变化及山火影响等因素。调查发现,雅库茨克地区寒区工程病害具有明显的多因素耦合特征,多年冻土升温退化、地下冰融化、地表水汇集与排水条件改变,以及道路、铁路、建筑和供暖设施产生的工程热扰动,共同影响道路路基与建筑基础稳定性。

沿线典型区域可见热融湖塘发育、路基融沉与不均匀沉降、路面裂缝、边坡变形、排水设施沉降积水以及铁路路基冻胀融沉等多种病害。城市建成区则表现出建筑基础不均匀沉降、墙体开裂、桩体冻拔、道路错台和波浪形变形等现象,反映出多年冻土退化、水热条件变化与城市工程热扰动共同作用下复杂的工程灾害演化过程。

此次调查进一步表明,寒区工程灾害并非单纯的表层破坏或施工质量问题,而是气候变化、冻土热状态、水文条件、工程结构形式及生态环境变化共同作用的结果。特别是在富冰多年冻土及退化敏感区,地温升高、活动层加深和地下冰融化将显著改变地基土体的热学与力学性质,增加道路、铁路和城市建筑不均匀沉降及次生灾害风险。

深入北极圈日甘斯克,拓展北方—北极多年冻土观测剖面

在完成相关典型区域调查的基础上,项目负责人张泽教授赴北极圈日甘斯克开展多年冻土综合调查,进一步将项目野外观测由西伯利亚腹地拓展至北极圈地区。

日甘斯克机场与中俄联合观测点

调查围绕北极圈多年冻土赋存环境、地表冻融过程、冻土热稳定性及生态环境特征等开展现场考察,重点关注高纬多年冻土对气候变化的响应及其与地表环境之间的相互作用,为认识从雅库茨克连续多年冻土区向更高纬北极多年冻土区的环境梯度变化积累现场资料。

雅库茨克与日甘斯克作为“中俄北方—北极寒区工程与环境观测剖面”的关键观测点,在纬度、气候条件、冻土热状态以及人类工程活动强度等方面具有明显差异。通过两个区域的联合调查与持续观测,可进一步揭示西伯利亚高纬—北极地区多年冻土对气候变化和工程扰动响应的空间差异,为构建跨纬度多年冻土变化观测体系、认识北方—北极寒区冻土环境演变规律奠定基础。

构建跨区域对比体系,服务中俄寒区重大工程安全

本次调查紧密围绕中俄寒区工程与环境合作研究目标展开。项目团队将以雅库茨克和日甘斯克关键观测点为基础,并与中国东北多年冻土区典型观测区相衔接,逐步完善“中俄北方—北极寒区工程与环境观测剖面”,开展不同纬度、不同冻土类型和不同工程扰动条件下多年冻土变化的对比研究。

下一步,项目团队将依托中俄寒区工程与环境合作平台,持续推进雅库茨克、日甘斯克及中国东北典型多年冻土区的联合观测与对比研究,综合运用现场调查、长期监测、遥感解译和数值模拟等手段,深化北方—北极多年冻土变化与工程环境响应机制研究,构建寒区交通廊道与城市工程灾害识别、稳定性评价及风险预测方法,为中俄寒区交通基础设施安全运行、北方及北极地区资源开发与生态环境保护提供科技支撑。

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