青藏高原真实环境冻融循环作用变化趋势——以五道梁地区为例

青藏高原寒冷地区具有显著的高原气候特征,年平均气温低、日温差大、冻融循环频繁剧烈,导致公路在行车荷载与气候环境的综合作用下产生多种病害。路面结构性能快速衰减,使用寿命锐减,严重影响了道路的正常运营与服务水平。对青藏公路沿线五道梁地区近60 a的气温与降水气象数据进行了统计分析,提出了同时考虑冻结温度与融化温度的真实环境冻融作用强度划分准则,分析了五道梁地区累月冻融作用及其近60 a的变化趋势。利用M-K(Mann-Kendall)检验法、Morlet小波分析法和R/S分析法检验分析了五道梁地区真实环境冻融作用变化趋势。研究表明:五道梁地区冻融作用主要集中在3—6月与9—10月,年冻融作用在时间历程内呈波动变化,从20世纪90年代开始总体呈减小趋势;利用M-K检验方法验证了五道梁地区年冻融作用与月冻融作用变化趋势,不同强度下年冻融次数随时间序列都呈减小趋势,月冻融次数随外界影响较大变化复杂;根据小波分析得到五道梁地区冻融作用变化趋势明显的第1、第2、第3主周期,分别为25~27,13~15,5~7 a;经R/S分析可知,五道梁地区未来冻融变化趋势随机性较大。五道梁地区冻融作用次数随时间序列虽然相对减少,但冻融作用次数基数很大,冻融作用仍然是青藏高寒地区影响公路工程的主要因素。