▲冻胀引起的特殊地貌
01
冻胀丘又称“冰丘”。指在冻土区由于不均匀冻结膨胀作用使土层产生局部隆起而形成圆形或椭圆形地形。分为一年生冻胀丘和多年生冻胀丘。前者在融冰季节，冰丘消失，地面之回复原状；后者因位于多年冻结层中，冻结层间水和层下水补给而形成，可保持几十年甚至上百年。
▲奇怪的土丘
如下图所示。在多年冻土地区，年复一年的水分迁移导致地层内形成很厚的冰层，这些冰层向上推动土体形成了奇特的冻胀地貌。
▲冬季地面发生冻胀的过程
▲冻土中的冰层
02
冻胀丘是多年冻土区常见的现象，冻胀丘融化后，融水汇聚或渗进路基，造成路基及其周围土体饱和，而引起路基冻胀融沉。（匠心地理发布）冻胀丘是寒区工程常见的一种次生病害 是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起，也是青藏高原多年冻土区经常可以看到的一种冻土地貌，青藏铁路沿线的冻胀丘主要以季节性河滩——河床型为主。
冻胀丘对路基的破坏主要表现两个方面：
一是冻胀丘对路基的挤压或顶托破坏；
二是为冻胀提供水源条件，冻胀丘融化后，融水汇聚或渗进路基，造成路基及其周围土体饱和引起路基冻胀。
03
国内冻胀丘主要见于青藏高原地区，青藏高原多年冻土区属于高寒大陆性气候，具有寒冷、干旱、空气稀薄、气候多变、生态环境脆弱和冻土，环境敏感的特点。给道路施工制造不少障碍，影响路基稳定性，如青藏铁路的施工就受其影响，不过据说最后攻克了这一高原高寒地区道路施工难题。
冻胀丘是寒区工程常见的一种次生病害，是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起，也是青藏高原多年冻土区经常可以看到的一种冻土地貌。
04
【2020福建线上质检】冻胀丘是由于地下水受冻结地面和下部多年冻土层的遏阻，在薄弱地带冻结膨胀，使地表变形隆起的小丘。赛里木湖为伊犁河谷山间湖，盛行西北风。甲地为山间盆地坡面上的凹地(适宜冬季放牧)，凹地底部杂乱分布着大小不一的冻胀丘;赛里木湖南侧的乙地山坡也发现了类似冻胀丘，且比甲地的冻胀丘分布面积更大、阵列更整齐。甲、乙两地的冻胀丘内部结构有腐殖质层、冰层和冻土层等，冻胀丘上冬季分别生长着牧草和牧草苔藓。图10示意赛里木湖周边的地形及甲、乙两处的冻胀丘景观照片。
(1)分析甲地的冻胀丘上没有喜湿苔藓分布的气候原因。(6分)
(2)分析甲地的冻胀丘分布杂乱的原因。(6分)
(3)分析乙地的冻胀丘分布范围较甲地更广的原因。(10分)
【参考答案】
（1）甲地距湖泊较远，水汽较少，位于西北风的背风坡，降水较少（3分）；甲地处于逆温层中，温度较高，蒸发较强（2 分）；生长环境比较干燥（1分）。
（2）凹地底部地面不平整（2 分）；低洼处易积水，土层含水量和地下水较丰富，容易形成冻胀丘（2 分）；凹地中相对低洼地面积大小不一，分布杂乱（2 分）。
（3）与甲地相比，乙地：坡面地形更开阔（2 分）；离湖泊更近，水汽更充沛（2 分）；位于西北风的迎风坡，降水更多（2 分）；植被覆盖广，腐殖质层分布较广，土层含水量较多，冻土发育较好且分布较广（2 分）；地下水较多，容易形成面积较大的冰层（2 分）
【解析】
（1）甲地的冻胀丘上没有喜湿苔藓分布的气候原因可以从气温和降水两方面分析。从降水来看，读图可知，甲地距湖泊较远，水汽较少，是西北风的背风坡，降水较少。从气温来看，甲地为山间盆地，处于逆温层中，温度较高，蒸发较强；生长环境比较干燥，所以，甲地的冻胀丘上没有喜湿苔藓分布。
（2）甲地的冻胀丘分布杂乱的原因主要是因为地面不平整，甲地为山间盆地坡面上的凹地，而凹地底部地面不平整，低洼处易积水，土层含水量和地下水较丰富，容易形成冻胀丘；能形成冻胀丘的低洼地面积大小不一，分布杂乱，所以，甲地的冻胀丘分布杂乱。
（3）乙地的冻胀丘分布范围较甲地更广的原因可以从冻胀丘形成条件分析。从面积条件看：与甲地相比，乙地坡面地形更开阔。从水分条件看：读图可以看出，乙地离湖泊更近，水汽更充足；而且，乙地位于西北风的迎风坡，降水更多。（匠心地理发布）从土壤条件看：由于水分条件更优越，所以，植被覆盖广，腐殖质层分布较广，土层含水量较多，冻土发育较好，且分布较广。地下水较多，容易形成面积较大的冰层。所以，乙地的冻胀丘分布范围较甲地更广。
【2018·安徽·六安一中】中俄石油运输管道——漠(河)大(庆)线，全长953千米，其中北部的512千米穿越了多年冻土区。多年冻土分为活动层和多年冻层上下两层。地理学者研究发现，多年冻土区的融沉、冻胀丘、冰锥等对管道的安全性构成了潜在的威胁。冻胀丘是指多年冻土区由土和地下水受冻胀作用形成的丘状地形，按其存在时间可划分为季节性冻胀丘和多年生冻胀丘。季节性冻胀丘每年冬季发生，夏季消失。
（1）指出加格达奇多年冻土活动层和多年冻层的分界深度，并分别说明其季节特征。
（2）简述季节性冻胀丘的形成原因。
（3）说明季节性冻胀丘对管道的危害。
（4）以“治水”为核心，提出防治季节性冻胀丘危害管道的措施。
【参考答案】
(1)6米。 6米以上多年冻土活动层夏季融化，冬季冻结；6米以下的多年冻层全年地温小于0 ℃，全年处于冻结状态。
(2)该地地势低洼，夏季有沼泽分布，有稳定的地下水补给，土壤含水量大；冬季过湿土壤冻结，体积膨胀上升形成冻胀丘。
(3)夏季冻土融化，管道沉降，冬季土壤冻结的挤压力抬升管道，反复冻融使管道位移发生弯曲变形。
(4)地表开挖沟渠，排走地表水和地下水；在管道两侧的地下建设截水墙等阻水工程，阻止地下水流向管道；在冻胀丘上钻孔，排干丘内水分。
【解析】
（1）多年冻土层的冻土夏季气温高所以使得冻土融化，冬季气温低土壤中的水分结冰，土壤冻结；如图所示，六米以下的土壤层，全年气温都在零度以下，所以全年都处于冻结状态，为多年冻土层。所以可以看出六米是多年冻层和多年冻土活动层的分界线。
（2）首先，从图中可以看出该地四周高中间低，地势相对低洼；其次，夏季有沼泽分布，说明有稳定的地下水补给，土壤含水量大；最后，冬季温度较低，土壤中的水分冻结，体积膨胀形成冻胀丘。
（3）夏季冻土融化，体积变小，管道下沉；冬季土壤冻结，体积变大，挤压力抬升管道，夏季冬季反复冻融使得管道位移发生扭曲变形。
（4）冻土层的形成主要有水分和温度的原因，处于室外温度不容易改变，则应该想办法改变水分的含量。首先，可以开挖水渠排走地表水和地下水；另外，可以想办法隔断水与管道，这样水分的冻结作用就不会影响管道；最后，可以直接在冻胀丘上钻孔，排走其中的水分，加高管道路基的高度，使得水不容易下渗。
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