Effects of climate change on cycles of wetting and drying in engineered clay slopes in England
Effects of climate change on cycles of wetting and drying in engineered clay slopes in England
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气候变化对英格兰工程粘土斜坡干湿循环的影响
DOI：
10.1144/1470-9236/08-106
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发表时间：
2010
影响因子：
1.4
通讯作者：
Clarke D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Clarke D
在体积敏感粘土中，年循环的干湿作用引起收缩和膨胀位移。这些运动对许多基础设施类型造成破坏，包括铁路和公路堤防、切割斜坡、土坝和防洪堤防。目前，在英国，关于预期气候变化对基础设施、路堤和粘土斜坡的稳定性和可使用性的影响的信息很少。本文采用水分平衡模型计算了黏土边坡表层土壤水分的日变化。夏季土壤水分亏缺和冬季径流在基线期间（1960-1991年）计算在英国的四个地点。使用综合生成的代表21世纪UKCIP气候变化情景的天气数据时间序列重复计算。结果表明，最近被认为异常干燥的夏季很可能在21世纪后期成为平均状况。尽管预计年径流总量将减少，但极端潮湿事件仍有可能发生。这将增加冬季土壤湿润和夏季土壤干燥循环的幅度。讨论了对粘土边坡和路堤的设计和维护的影响。
AbstractIn volume-sensitive clays the annual cycle of wetting and drying causes shrink and swell displacements. These movements cause damage to many infrastructure types, including railway and highway embankments and cut slopes, earth dams and flood embankments. At present there is little information on the impacts of expected climate change on the stability and serviceability of infrastructure embankments and slopes constructed of clay in the UK. In this paper, a water balance model is used to calculate daily changes in soil moisture content in the surface layers of a clay slope. Summer soil moisture deficit and winter runoff are calculated over a baseline period (1960–1991) for four locations in the UK. The calculations are repeated using synthetically generated time series of weather data representative of UKCIP climate change scenarios for the 21st century. Results indicate that recent summers considered to be exceptionally dry are likely to become the average condition later in the 21st century. Although total annual runoff is predicted to decrease, extreme wet events are still likely to occur. This will increase the magnitude of the cycles of winter soil wetting and summer drying. The implications for the design and maintenance of clay slopes and embankments are discussed.
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R. Driscoll
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