人類活動對凍結(jié)層上水的影響

維克多·瓦西里耶維奇·舍佩廖夫 著；戴長雷，李卉玉 譯

(1.俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所，薩哈共和國 雅庫茨克 677010；2.黑龍江大學(xué) 寒區(qū)地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；3.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；4.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究所 凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730000；5.黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

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人類活動對凍結(jié)層上水的影響

維克多·瓦西里耶維奇·舍佩廖夫1著；戴長雷2,3,4，李卉玉2,5譯

(1.俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院麥爾尼科夫凍土研究所，薩哈共和國 雅庫茨克 677010；2.黑龍江大學(xué) 寒區(qū)地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；3.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；4.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究所 凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730000；5.黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

人類活動對凍結(jié)層上水影響的研究具有重大意義。通過研究人類活動對凍結(jié)層上水的影響以及在俄羅斯北部城市雅庫茨克市的調(diào)查，指出：(1)人類活動對凍結(jié)層上水補(bǔ)給的影響主要包括耕作(灌溉)區(qū)部分灌溉水入滲和來自城市不同持壓管道和蓄水系統(tǒng)水的滲漏兩方面；(2)通過人類活動對凍結(jié)層上水文情勢影響的理論分析表明：在人類各種活動的影響下凍結(jié)層上和凍結(jié)層間濕寒土的形成和變化呈現(xiàn)一定的特性；(3)對俄羅斯北部城市雅庫茨克市區(qū)開展的綜合性水文監(jiān)測工作的研究表明：雖然人類活動因素產(chǎn)生的影響呈局部性特征，但卻使凍結(jié)層上水年水文情勢、多年水文情勢發(fā)生本質(zhì)性變化。

凍結(jié)層；水文情勢；人類活動；雅庫茨克市；俄羅斯

1 人類活動對凍結(jié)層上水的補(bǔ)給的影響

凍結(jié)層上水的補(bǔ)給條件，除了受自然因素的影響之外，還受人類活動的制約。后者主要包括：耕作(灌溉)區(qū)部分灌溉水入滲；以及來自城市不同持壓管道和蓄水系統(tǒng)水的滲漏，流向(土壤)活動層。

當(dāng)農(nóng)作區(qū)的灌溉量總是超過植物蒸騰量和水分蒸發(fā)量時，灌溉水則成為凍結(jié)層上水的主要補(bǔ)給源。一些研究數(shù)據(jù)表明，灌溉水入滲量能達(dá)到灌溉水總量的20%～50%[1]。因此，為了提高灌溉效率，灌溉入滲損失量常常被預(yù)先考慮。這就可能導(dǎo)致活動層凍結(jié)層上水的水量大大增加，而且一年之中水量充沛的狀態(tài)持續(xù)更長的時間。在一些灌溉區(qū)，由于受灌溉水入滲影響，凍結(jié)層上水形成固定的含水層。

由于農(nóng)作區(qū)廣泛使用礦物肥料或有機(jī)肥料，以及入滲補(bǔ)給量的增加引起了灌溉區(qū)土壤鹽漬化和礦化。有時，還會形成凍結(jié)層上濕寒土，地下水呈負(fù)溫狀態(tài)。由于地下水的礦化度較高，因此冬季不凍結(jié)。

在城區(qū)和其他擁有發(fā)達(dá)的供水供暖系統(tǒng)的大型居民區(qū)，持壓管道(供排水管網(wǎng))和蓄水系統(tǒng)(如消防池、化糞池)的大量滲漏成為該地區(qū)凍結(jié)層上水補(bǔ)給來源(管道、排水干路等)，滲漏的程度與系統(tǒng)管道的使用年限、技術(shù)狀況、工作條件等因素有關(guān)。在許多城市中，持壓管道長期滲漏和因故障滲漏的總量占總用水量的20%～30%。毫無疑問，這是地下水重要的額外補(bǔ)給[2-7]，然而，這也給城區(qū)帶來了受淹和土壤鹽漬化的嚴(yán)重問題。

在多年凍土分布地區(qū)，受淹災(zāi)害和土壤鹽漬化成為亟待解決的問題。由于該區(qū)域存在低溫隔水層，包氣帶較薄，水量相對較少；在嚴(yán)寒的氣候條件下，長年晝夜溫差大、土壤溫度變化大，出現(xiàn)了低溫災(zāi)害(凍脹，熱喀斯特現(xiàn)象)，使得持壓管道嚴(yán)重變形。這些原因都增加了排水管道系統(tǒng)、化糞池等發(fā)生常期滲漏或故障滲漏的幾率。

由于管道滲漏，以及生活、工業(yè)廢水滲入到了巖層活動層，從根本上改變了凍結(jié)層上水的化學(xué)成分，同時也提高了凍結(jié)層上水的礦化度。這加劇了凍結(jié)層上濕寒土的形成，給城市中各種建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用造成不便，引起了熱濕陷現(xiàn)象的發(fā)生。與此同時，也給城市綠化和公共設(shè)施建設(shè)、新項(xiàng)目施工等帶來困難。

2 人類活動對凍結(jié)層上水的水文情勢的影響

2.1 理論分析

目前，對凍土地區(qū)已開發(fā)區(qū)域凍結(jié)層上水情勢所進(jìn)行的觀測工作還十分有限：一是因?yàn)榇祟愖鳂I(yè)勞動量繁重，二是缺乏在復(fù)雜的氣候和凍土條件下進(jìn)行觀測的有效方法。從這一點(diǎn)來說，俄羅斯科學(xué)院麥爾尼科夫凍土研究所多年來在雅庫茨克市和雅庫特中部地區(qū)的一些農(nóng)業(yè)項(xiàng)目中，對具有負(fù)溫和高礦化度(濕寒土)的凍結(jié)層上或凍結(jié)層間水的形成條件和狀況進(jìn)行的研究，極具有實(shí)

踐應(yīng)用和方法指導(dǎo)的意義[8-20]。

這些研究結(jié)果揭示了在人類各種活動(如：公共管網(wǎng)滲漏，土壤受到有機(jī)化合物或其他化合物的污染，凍結(jié)層上水徑流被路基破壞，施工場地填筑，房屋與構(gòu)筑物在使用時造成凍土溫度變化)的影響下凍結(jié)層上和凍結(jié)層間濕寒土形成和變化的特性。例如，在一些研究地段發(fā)現(xiàn)：在地溫年變化層(達(dá)20 m深)存在兩層甚至三層濕寒土，被多年凍土層隔開(見圖1)。這種成層現(xiàn)象的形成與濕寒土透鏡體多年動態(tài)變化有關(guān)。這種具有負(fù)溫，被礦化的地下水與下臥層和其周圍松散凍土中的冰處于不平衡狀態(tài)，由于濃度擴(kuò)散作用，使其變成液相，沿剖面向下移動(見圖1，間隔2～6 m)。在最嚴(yán)寒的冬季，由于地下水向深處遷移，使?jié)窈馏w積增大的表層部分形成多年凍結(jié)狀態(tài)，因此形成了第二層濕寒土(見圖1，間隔7～8 m)。由于這一層含水巖層上部凍結(jié)，增加了濕寒土透鏡體剩余部分的礦化度，出現(xiàn)低溫液體靜壓力，加速了第二層濕寒土沿剖面向下和水平方向移動。隨著冰的融化，濕寒土礦化度下降，土溫降低，在這樣發(fā)展過程中的某一階段，會引起透鏡體上部最冷的部分孔隙中的水凍結(jié)，形成第三層濕寒土(見圖1，間隔17～19 m)。

1—含砂黏土、砂壤土的季節(jié)性凍結(jié)層；2—負(fù)溫地下含水層； 3—密封式水文地質(zhì)井及相應(yīng)濾水器；4—常年凍結(jié)含砂沉積層 圖1 關(guān)于凍結(jié)層上-間濕寒土各層化學(xué)成分含量剖面圖(H.П.阿尼西莫娃繪制，2004)

2.2 俄羅斯北部城市實(shí)例研究

2.2.1 區(qū)域背景

對雅庫茨克市多年凍結(jié)層上和多年凍結(jié)層間濕寒土情勢的研究表明：在一年中，濕寒土位置變化特征與未受人類活動破壞地區(qū)的多年凍結(jié)層上水的變化特征整體相似。甚至當(dāng)多層濕寒土呈晶體狀時，年周期內(nèi)濕寒土的位置變化情況呈現(xiàn)同一類型。這主要由地面氣溫條件季節(jié)的變化性決定的。據(jù)觀測，春季(4月末，5月初)晝夜平均溫度超過零度時，不同深度的濕寒土層位置上升，這種情況會一直持續(xù)到暖季結(jié)束。當(dāng)晝夜平均氣溫轉(zhuǎn)向零下時(9月末，10月初)，它們的位置開始下降，一直持續(xù)整個冬季。濕寒土位置不同，年變化幅度不同。下層(第三層)濕寒土變化幅度最小，而上面的(第一層)變化幅度最大。濕寒土礦化度值在年周期內(nèi)變化復(fù)雜，整體上與它們的位置變化呈反向。

為研究人類活動對活動層多年凍結(jié)層上水情勢影響特點(diǎn)，俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院凍土學(xué)研究所研究人員在作者的帶領(lǐng)下，自1993年在雅庫茨克市區(qū)開展了綜合性水文監(jiān)測工作[21-28]。

1—第一含水層(埋深2～6 m)；2—第二含水層(埋深7～8 m)；3—第三含水層(埋深17～19 m) 圖2 分層地下水位(頭)動態(tài)線和分層地下水礦化度動態(tài)曲線(Н.А.巴甫洛娃繪制)

2.2.2 試驗(yàn)方案

在三個城市行政區(qū)域內(nèi)(薩伊薩爾，十月城，阿夫托多洛日)建立了兩個試驗(yàn)場和六個水文監(jiān)測站。在試驗(yàn)場對凍結(jié)層上水水位變化和化學(xué)成分、包氣帶溫度、含水量和鹽成分進(jìn)行了監(jiān)測。

水文觀測點(diǎn)在沒有架空通風(fēng)基礎(chǔ)的采暖房屋(私人住宅、倉庫、車庫等)。綜合觀測項(xiàng)目包括凍結(jié)層上水水位測量，每月測量不少于三次；采取水樣進(jìn)行化學(xué)分析，每月取樣不少于一次。所有水文觀測點(diǎn)通過定位測量，確定為同一標(biāo)高體系。截止到1997年完成了所有規(guī)定的水文監(jiān)測工作量，而在近年(由于雅庫茨克市政府停止劃撥這項(xiàng)工作的經(jīng)費(fèi))水文監(jiān)測工作范圍有所縮減。

2.2.3 結(jié)果分析

1號試驗(yàn)場地(雅庫茨克市薩伊薩爾區(qū))得到的觀測結(jié)果見圖3。在繪制的綜合圖中，反映了沿包氣帶縱向剖面，巖層的主要參數(shù)(含水量、溫度、鹽漬度)變化特征，同樣也反映了這些參數(shù)在完全凍結(jié)的水文地質(zhì)環(huán)境下隨時間的變化特征。

包氣帶縱向剖面中，巖層含水量與鹽漬度變化是一致的。這些參數(shù)的最大值出現(xiàn)在冬季末期、夏季、和新一季凍結(jié)循環(huán)之初。深度為地下0.4～0.6 m處，這一深度為亞黏土層。同冬季相比，夏季無論是溫度梯度值，還是含水量均發(fā)生變化。包氣帶縱向剖面的巖層含水量、鹽漬度，與這些參數(shù)在弱透水層中表現(xiàn)出的最大值具有一致性。

在觀測區(qū)發(fā)現(xiàn)，包氣帶的整個剖面被鹽浸漬?？紫度芤夯瘜W(xué)成分為：陰離子主要是氯離子，陽離子主要是鈉離子。地下0.6 m處，孔隙溶液的主要化學(xué)成分含量在不同時期會發(fā)生變化(見表1)。

表1中提供的數(shù)據(jù)證明：無論是孔隙溶液中各化學(xué)成分含量，還是包氣帶中巖層鹽漬度值，其最大值都出現(xiàn)在冬季末期。夏季這些參數(shù)值降低，而在冬季開始時又重新上升。在其他深度也發(fā)現(xiàn)了與此相同的變化特征，所以在包氣帶整個剖面范圍內(nèi)，孔隙溶液中化學(xué)成分、鹽漬度都具有類似變化特點(diǎn)。

1—土層；2—砂質(zhì)黏土；3—砂壤土；4—砂；5—季節(jié)性融化層的凍結(jié)層上水的水位；6—季節(jié)性融化的巖層及其邊界； 7—季節(jié)性融化的非含水層；8—季節(jié)性融化的含水層；9—多年凍結(jié)巖層及其頂部邊界 圖3 在一年內(nèi)不同的月份，第一試驗(yàn)場地，透氣巖層濕度、溫度和鹽漬度變化綜合圖

時期Ca+Mg+(Na+K)+HCO-3SO-4CL-巖層鹽漬度(%)毫克當(dāng)量/100gNo.1試驗(yàn)場(深0.6m)冬末1.0520.7017.4230.6892.5105.9770.557夏季0.7530.5675.7400.7272.1334.2000.425初冬1.0460.5005.9031.0542.2284.1670.448No.2試驗(yàn)場(深0.6m)冬末2.0841.6661.1612.5141.6600.7370.267夏季1.8150.8860.5081.3401.4220.4470.183初冬1.6110.7971.3751.4561.6160.7110.221

1號試驗(yàn)場在夏季時，凍結(jié)層上水的化學(xué)成分與包氣帶孔隙溶液的化學(xué)成分相似。它們的礦化度在15.6～18.2 g/L之間，含有氯離子和鈉離子。

2號試驗(yàn)場(雅庫茨克市十月城區(qū))包氣帶縱向剖面的含水量、溫度和鹽漬度在一年中的變化完全與1號試驗(yàn)場相同。同樣地，含水量與鹽漬度變化也具有一致性。在整個觀測期內(nèi)，這些參數(shù)的最大值出現(xiàn)在0.6～0.8 m處，這一層為密實(shí)亞砂土。

通過對比，2號試驗(yàn)場包氣帶整個剖面鹽漬度小于1號試驗(yàn)場，且孔隙溶液的化學(xué)成分也與1號試驗(yàn)場不同，陰離子主要是碳酸氫根，陽離子則是鈣離子(見表1)。

表1中提供的數(shù)據(jù)證明：在2號試驗(yàn)場地，包氣帶巖層的總鹽漬度與孔隙溶液中各化學(xué)成分含量，在冬季末時擁有最大值，在夏季時具有最小值。

2號試驗(yàn)場季節(jié)融化層凍結(jié)層上水化學(xué)成分與包氣帶巖層孔隙溶液的化學(xué)成份不同。夏季，凍結(jié)層上水中含有的主要陽離子是氯離子，而陰離子主要是鈉離子；在初冬，隨著礦化度值少量下降(從1.8 g/L降到1.6 g/L)，凍結(jié)層上水的化學(xué)成分會發(fā)生一些變化。凍結(jié)層上水主要化學(xué)成分變成碳酸氫鈉。

2號試驗(yàn)場中的凍結(jié)層上水的化學(xué)成分之所以不同于包氣帶孔隙溶液的化學(xué)成分，是因?yàn)樵摰貐^(qū)的城市給水系統(tǒng)發(fā)生故障滲漏。冬季，這部分滲漏的淡水存在于2號試驗(yàn)場內(nèi)，凍結(jié)后形成了厚度不大的冰椎(溢流冰)。在春夏季，冰椎融化成水，向包氣帶巖層中入滲，使一些地方鹽分淡化，進(jìn)而剖面上部孔隙溶液的化學(xué)成分發(fā)生了改變。夏季末時，入滲水流達(dá)到包氣帶下邊界。因此季節(jié)融化層凍結(jié)層上水得到淡化，且其主要化學(xué)成分由氯化鈉變成碳酸氫鈉。

2.2.4 小結(jié)與討論

試驗(yàn)場上進(jìn)行觀測的結(jié)果說明：盡管兩個試驗(yàn)場的巖層成分、濕化原因、局部人類活動破壞程度，以及季節(jié)性凍結(jié)層和季節(jié)性融化層底部溫度等各有不同，但可以發(fā)現(xiàn)，在兩個試驗(yàn)場中，包氣帶巖層的濕度變化與鹽漬度的變化關(guān)系密切。圖4是根據(jù)在1號、2號試驗(yàn)場得到的觀測數(shù)據(jù)繪制而成，反應(yīng)了包氣帶巖層濕度與鹽漬度的關(guān)系。包氣帶巖層物理化學(xué)特性參數(shù)之間存在完整的線性關(guān)系。

圖4 試驗(yàn)場中包氣帶巖層濕度與鹽漬度的關(guān)系

在許多條件不同的場地均出現(xiàn)了此類情況，這表明：無論是濕度場，還是孔隙溶液的濃度場，存在于包氣帶中主要是勢能傳遞值?？梢?，此包氣帶巖層的濕度值和鹽漬度值主要由它邊界的外部條件決定，在這種情況下，隨著巖層水分、化學(xué)成分的縱向遷移，其徑流遷移呈遞降或遞減趨勢。

包氣帶縱向剖面范圍內(nèi)的巖層濕度與鹽漬度分布特點(diǎn)，主要由巖層成分決定，不反映質(zhì)量傳遞速率(質(zhì)量通量)。

通過對雅庫茨克市進(jìn)行的綜合水文監(jiān)測，可以探明雅庫茨克地區(qū)一年之中活動層凍結(jié)層上水水位狀況(見表2)。水文觀測站凍結(jié)層上水位置變化(見圖5)。

通常在每年6月初，季節(jié)性融化層中出現(xiàn)凍結(jié)層上水。然而早在4月，K-2，K-3觀測站的觀測井便已被融化的雪水填滿。在整個夏季，凍結(jié)層上水的水位是由下部低溫不透水層的季節(jié)性凍結(jié)層頂板退化位移，以及大氣降水強(qiáng)度和持續(xù)時間長短決定的。

在整個夏季，活動層凍結(jié)層上水水位變幅較大(92～107 cm)。在不同的水文觀測站，月水位變化幅度達(dá)到3～63 cm，最大值出現(xiàn)在九月，最小值則出現(xiàn)在七月(見表2)。當(dāng)晝夜平均氣溫為負(fù)溫時，觀測到凍結(jié)層上水水位穩(wěn)定下降，直到水量完全耗盡，即持水層涸竭。在10月和11月，一些觀測站的月水位下降幅度達(dá)到50～51 cm。這表明了凍結(jié)層上水年變化幅度與巖層包氣帶的厚度之間存在某種關(guān)系(見圖6)。凍結(jié)層上水水位變化幅度最大值(95～107 cm)出現(xiàn)在包氣帶厚度較小的地方，而最小值(15～36 cm)出現(xiàn)在包氣帶平均厚度較大處。

表2 雅庫茨克市市區(qū)各觀測站活動層 凍結(jié)層上水水位變化幅度

圖5 1993年凍結(jié)層上水水位動態(tài)曲線(據(jù)水文狀況研究所)

圖6 季節(jié)性凍結(jié)層的地下水位波動幅度與 透氣融層的厚度(據(jù)實(shí)測)

年周期內(nèi)凍結(jié)層上水水文情勢變化具有一定特征。所有水文觀測站的凍結(jié)層上水的化學(xué)成分均沒有發(fā)生根本改變，而鹽漬度總值變化卻很大。甚至當(dāng)鹽漬度值增大到原來的1.5～2倍時，凍結(jié)層上水中各主要離子間的比值仍保持不變。在各觀測站和觀測井中，季節(jié)性融化層的凍結(jié)層上水的鹽漬度，在一年之中不同時期的變化幅度值不同(見表3)。

得到的數(shù)據(jù)證明：凍結(jié)層上水鹽漬度變幅與總的溶解物平均濃度值之間無明顯關(guān)系。在整個觀測期間，沒有發(fā)現(xiàn)凍結(jié)層上水鹽漬度變幅與其水位變化存在明顯關(guān)系。這主要是因?yàn)槿祟惢顒訉鼋Y(jié)層上水的質(zhì)量組成的影響程度不盡相同。

表3 雅庫茨克市市區(qū)各觀測站季節(jié)性融化層中凍結(jié)層上水鹽漬度年變化幅度

譬如，在K-2，K-3觀測站，人類活動對凍結(jié)層上水水文狀態(tài)的影響多是來自持壓工程管道和排水系統(tǒng)化糞池的事故滲漏和長期滲漏，路基填土阻斷凍結(jié)層上水徑流等。正是在上述地方監(jiān)測到了凍結(jié)層上水鹽漬度年變幅的最大值。

在雅庫茨克市區(qū)的研究地段，人類活動嚴(yán)重影響著凍結(jié)層上水多年情勢的形成。眾所周知：地下水多年水位變化幅度和季節(jié)水位變化幅度的比值是表明其自然情勢破壞程度的最準(zhǔn)確的信息參數(shù)[29-30]。在這種情況下，凍結(jié)層上水自然情勢受人類活動破壞程度可通過相應(yīng)系數(shù)來表達(dá)：

(1)

式(1)中：Am為凍結(jié)層上水水位多年變化幅度；Ac為凍結(jié)層上水水位季節(jié)變化幅度。

根據(jù)該系數(shù)，可以判斷人類活動對凍結(jié)層上水天然情勢的破壞程度(見表4)。

表4 根據(jù)kh系數(shù)來確定凍結(jié)層上水人為破壞程度

圖7給出了1993—2007年，K-5水文觀測站活動層凍結(jié)層上水在冬季來臨前水位變化曲線。在多年觀測期內(nèi)，凍結(jié)層上水變化幅度(Am)遠(yuǎn)大于其水位季節(jié)變化幅度(Ac)。該地區(qū)的凍結(jié)層上水遭受人類活動的破壞程度較高(kh=1.6)。由圖7可知，人類活動對凍結(jié)層上水水文動態(tài)情勢產(chǎn)生最嚴(yán)重的影響始于2001年。這可能是由于該地區(qū)出現(xiàn)過管網(wǎng)故障滲漏，且未被及時處理，或由于筑路填土破壞凍結(jié)層上水徑流通道，或由于公路排水設(shè)施損壞。

1—地下水位CTC；2—變化趨勢；AC—季節(jié)性水位波動幅度；AM1—(1993—2001年)多年地下水位波動幅度； AM7—(1993—2007年)多年地下水位波動幅度 圖7 冬季之前地下水位多年變化曲線(據(jù)水文狀況研究所)

因此，雖然人類活動因素產(chǎn)生的影響呈局部性特征，但卻使凍結(jié)層上水年水文情勢、多年水文情勢發(fā)生本質(zhì)性變化。這一點(diǎn)也說明：在凍土地區(qū)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時，為了防止凍結(jié)層上水淹沒已開發(fā)地區(qū)，必須考慮人類活動因素的影響。

3 結(jié)論與討論

目前，對凍結(jié)層上水形成的冰泉的多年變化特性的研究還很薄弱。主要原因是在多年地質(zhì)斷面上觀測的和已有的冰泉動態(tài)數(shù)據(jù)不足。這一問題的研究結(jié)果表明：凍結(jié)層上水形成的冰泉斷面的多年變化特性主要受氣候條件制約。許多研究者發(fā)現(xiàn)，在最寒冷的冬季，通常冰泉形成的強(qiáng)度很高，相應(yīng)地，冰泉體積也達(dá)到最大。然而，這個規(guī)律是季節(jié)性融化層的凍結(jié)層上水形成的冰泉所固有的特征。對于由凍結(jié)層上地下水和位于河床區(qū)和河灘區(qū)以外的水所形成的冰泉，它們的多年變化性通常不大，冰泉多年平均變化的參數(shù)值相對有些偏差，但不超過6%～7%。

本文總體評價(jià)了關(guān)于凍結(jié)層上水形成的冰泉體積多年變化性的現(xiàn)有研究成果。需要指出的是，冰泉形成的強(qiáng)度受各年份氣候變化特征的影響，具有復(fù)雜的非線性特征。這種情況也指出了未來研究過程的多因素性，以及綜合處理問題的必要性。

由此可得：

(1)凍結(jié)層上水的補(bǔ)給條件，除了受自然因素的影響之外，還受人類活動的制約。

(2)人類活動對凍結(jié)層上水補(bǔ)給的影響主要包括耕作(灌溉)區(qū)部分灌溉水入滲；以及來自城市不同持壓管道和蓄水系統(tǒng)水的滲漏，流向(土壤)活動層兩方面。

(3)通過人類活動對凍結(jié)層上水文情勢影響的理論分析表明：在人類各種活動的影響下凍結(jié)層上和凍結(jié)層間濕寒土的形成和變化呈現(xiàn)一定的特性。

(4)通過對俄羅斯北部城市雅庫茨克市區(qū)開展的綜合性水文監(jiān)測工作的研究表明：雖然人類活動因素產(chǎn)生的影響呈局部性特征，但卻使凍結(jié)層上水年水文情勢、多年水文情勢發(fā)生本質(zhì)性變化。

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The influence of human activities of the suprapermafrost water in the cryolithozoneWritten by Viktor Vasilievich Shepelev1; Translated by

DAI Changlei2,3,4, LI Huiyu2,5

(1.MelnikovPermafrostInstituteSiberiaBranchoftheRussianAcademyofSciences,Yakutsk677010,Russia;2.InstituteofGroundwaterinColdRegion,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China;3.SchoolofHydraulic&Electric-power,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China;4.StateKeyLaboratoryofFrozenSoilEngineering,NorthwestEnvironmentalResourcesResearchInstitute,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China;5.InstituteofArchitectureScienceinColdRegion,Harbin150080,China)

The research of the influence of human activities is important to study the suprapermafrost water in the cryolithozone. Through the research of the influence of human activities on suprapermafrost water and investigate in the city named Yakutsk in the northern of Russian. It points out: (1)The impact of human activities on the recharge of suprapermafrost water in the cryolithozone mainly includes the infiltration of irrigation water from the cultivation (irrigation) area and the leakage of water from different holding pipes and water storage systems in the city; (2)The theoretical analysis of the influence of human activities, the formation and variation of the wet and cold soils in the frozen layer and frozen layer show certain characteristics; (3)The comprehensive hydrological monitoring in the northern Russian city of Yakutsk showed that although the influence of human activities was localized. But the suprapermafrost water in the cryolithozone of hydrological situation, hydrological situation for many years the nature of change.

the cryolithozone; hydrological situation; the human activity; Yakutsk; Russia

凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(NO.SKLFSE201310)；黑龍江省水文局項(xiàng)目(NO.2014230101000411)

維克多·瓦西里耶維奇·舍佩廖夫(1941-)，男，俄羅斯薩哈共和國雅庫茨克市人，教授，主要從事寒區(qū)地下水相關(guān)方向的科研和教學(xué)工作。

譯者簡介:戴長雷(1978-)，男，教授，主要從事寒區(qū)地下水及國際河流方向的教學(xué)和科研工作。

P642.14;P641

A

2096-0506(2016)11-0033-09