HYDROTHERMAL REGIME ANALYSIS OF SHALLOW DEPTH OF A SOIL SLOPE DURING SHORT-TERM FREEZE-THAW CYCLES

Yun Que, Xiaopeng Chen, Jinyuan Liu

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Characterization of Permafrost State and Variability II / Caractérisation et variabilité du pergélisol II

ABSTRACT: This paper presents a study on hydrothermal regime in shallow depth of soil slope during short-term freeze-thaw cycles. The study is conducted by combining both meteorological monitoring and numerical simulation methods and taking a typical short-term frozen zone in Fujian province of China as an example. From December 2013 to February 2014, there were a total of 18 times of freeze-thaw cycles of ambient air temperature: 16 times of two-day, one time of three-day, and one time of six-day cycles. During these short-term freeze-thaw cycles, the air temperature reached the lowest at -4.4oC and the highest at 10.8oC. The peak of daily radiation ranged from 41 to 827 W/m2air temperature with an average wind speed from 3.5 to 3.7 m/s. During two-day freeze-thaw cycle of , the soil freezing time was between 3:00 am and 8:00 am. Based on this study, it is found that air temperature is a major factor in soil freezing, but it is not easy for soil to be frozen in shorter frozen duration.

RÉSUMÉ: Cet article présente une étude sur le régime hydrothermal de la couche superficielle d™un sol durant de courts cycles de gel-dégel. L'étude est menée en combinant à la fois une surveillance météorologique et une méthode de simulation numérique. Un secteur de la province du Fujian, en Chine, qui présente de courts cycles de gel-dégel typiques est cité en exemple. De décembre 2013 à février 2014, un total de 18 cycles de gel-dégel de la température de l'air s™est produit, dont 16 de deux jours, un de trois jours et un de six jours. Au cours de ces courts cycles de gel-dégel, la plus basse température de l'air enregistrée était de -4.4 et la plus élevée était de 10.8. Le pic de rayonnement quotidien a été mesuré entre 41 et 827 W/m2 avec une vitesse moyenne du vent variant entre 3.5 et 3.7 m/s. Au cours d™un cycle de gel-dégel basé sur la température de l™air d™une durée de 2 jours, le sol était gelé entre 3:00 et 8:00. Même si la température de l'air est un facteur majeur dans le gel du sol, le gel de celui-ci est difficile lorsque la durée de la température sous le point de congélation est courte.

Access this article:
Canadian Geotechnical Society members can access to this article, along with all other Canadian Geotechnical Conference proceedings, in the Member Area. Conference proceedings are also available in many libraries.

Cite this article:
Yun Que; Xiaopeng Chen; Jinyuan Liu (2015) HYDROTHERMAL REGIME ANALYSIS OF SHALLOW DEPTH OF A SOIL SLOPE DURING SHORT-TERM FREEZE-THAW CYCLES in GEO2015. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

@article{403,author = Yun Que; Xiaopeng Chen; Jinyuan Liu,title = HYDROTHERMAL REGIME ANALYSIS OF SHALLOW DEPTH OF A SOIL SLOPE DURING SHORT-TERM FREEZE-THAW CYCLES ,year = 2015}