（农业水土工程专业论文）北方季节性冻土的冻融规律分析及水文特性模拟.pdf

，j j，_q j ， 2 1 2 试验仪器、设备与设施一1 7 2 2 试验方案和试验方法18 2 2 1 土壤冻结和融化试验1 8 2 2 2 冻结期土壤入渗试验2 0 2 2 3 冬季土壤蒸发观测试验2l 3 季节性冻土的冻结和融化 2 2 3 1 冻融土壤的物理学特性2 2 3 1 1 季节性冻土的物质组成2 2 3 1 2 冻融土壤的热物理特性参数2 3 3 1 3 冻融土壤的水力特性2 4 3 2 土壤的冻融机理2 5 3 2 1 土壤中水分的类型和性质2 5 3 2 2 土壤冻结机理2 6 3 3 田间冻融土壤的温度场分布2 7 3 3 1 地表温度一2 7 3 3 2 地中温度2 8 3 4 季节性冻土的冻融过程及特点3 4 3 4 1 冻融过程及影响因素3 4 3 4 2 冻融特点3 7 东北农业大学工学博士学位论文 3 5 本章小结3 8 4 冻融土壤中的水分迁移运动3 9 4 1 冻融土壤的水分迁移机理3 9 4 1 1 水分迁移的驱动力。3 9 4 1 2 水分迁移的源泉4 3 4 2 土壤冻融期的冻融特性曲线4 4 4 2 1 未冻水含量的变化规律4 4 4 2 2 土壤冻融特性曲线4 6 4 2 3 土壤最大未冻水含量的计算4 9 4 3 冻融期土壤水势5 0 4 3 1 土壤水势与冻结温度关系5 0 4 3 2 土壤水势与未冻水含量关系。5 2 4 4 本章小结5 3 5 季节性冻土的水文特性 5 1 冻融期土壤含水率变化5 5 5 1 1 冻土改变了土壤含水量的垂线分布5 5 5 1 2 冻土增加了土层蓄水量5 6 5 1 3 土壤特征含水率的变化规律5 6 5 2 冻融期的土壤蒸发量5 9 5 2 1 冻土抑制蒸发作用5 9 5 2 2 影响土壤蒸发过程的其它因素5 9 5 3 冻融期的水分入渗能力6 0 5 3 1 冻融期土壤入渗能力显著降低6 0 5 3 2 试验区土壤的入渗试验结果分析6 0 5 4 冻融期的产流与径流6 4 5 4 1 产流特点“ 5 4 2 径流特点6 5 5 5 本章小结6 6 6 季节性冻土水文特性模拟 6 1 冻深、融深的模拟预测6 8 6 1 1 经验关系拟合6 8 6 1 2 冻深预测的偏最j 、- 乘回归模型研究7 0 6 2 土壤蓄水容量变化模拟8 9 6 2 1 经验拟和方程8 9 6 2 2 基于人工神经网络的冻融土壤蓄水容量变化模拟9 l 6 3 土壤蒸发过程模拟9 8 6 4 本章小结。1 0 1 7 结论和展望 1 0 2 j一 f 0 目录 7 1 结论1 0 2 7 2 主要创新点1 0 3 7 3 今后研究展望10 4 j l i 谢 参考文献 攻读硕士学位期间发表的学术论文 i i i 1 0 5 1 0 6 1 1 2 ， c o n t e n t s c h i n e s ea b s t r a c t c o n t e n t s e n g l i s ha b s t r a c t i i i i 1i n t r o d u c t i o n 1 1 1 s t u d yf o u n d a t i o n 1 1 2t h ep u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo f s t u d y 1 1 3t h ed e v e l o p m e n ta n dt r e n do f s t u d ya th o m ea n do v e r s e a s 3 1 3 1t h ec o n t e n ta n dd e v e l o p m e n to f f r o z e nh y d r o l o g yi nc o l dr e g i o n s 3 1 3 2t h es t u d y o f m o i s t u r e m o v i n g p a t t e r na n d p h y s i c a l p r o p e r t i e sa b o u t f r o z e ns o i l 3 1 3 3t h eh y d r o l o g i cp r o p e r t i e ss t u d yo f s e a s o n l yf r o z e ns o i l 5 1 3 4t h em o d e ls t u d yo f h y d r o l o g i cp r o p e r t i e si nc o l dr e g i o n s 。7 1 3 5t h ee x i s t e dp r o b l e m sa n dd e v e l o p m e n tt r e n d s 一9 1 4t h em a i nc o n t e n t sa n dt e c h n o l o g yr o u t e 1 0 1 a 1t h em a i nc o n t e n t s 1 0 1 4 2 t e c h n o l o g yr o u t e 1 1 2f i e l de x p e r i m e n t 1 3 2 1e x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s 13 2 1 1c l i m a t i ca n dg e o g r a p h i cc o n d i t i o n s 1 3 2 1 2 a p p a r a t u sa n df a c i l i t i e s 1 7 2 2 e x p e r i m e n t a ls c h e m ea n dm e t h o d 。1 8 2 2 1f i e l de x p e r i m e n t so i lf r e e z i n ga n dt h a w i n gp r o c e s s e s 18 2 2 2 e x p e r i m e n t so n i n f i l t r a t i o nd u r i n gs o i lf r e e z i n gr 戚o d s 2 0 2 2 3e x p e r i m e n t so ns o i le v a p e r a t i o n 。2 1 3 s e a s o n a l l yf r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i l 2 2 3 1 p h y s i c a lp r o p e r t i e so f f r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i l 2 2 3 1 1 c o m p o s i t i o no f s e a s o n a l l yf r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i l 2 2 3 1 2t h e r m a lp h y s i c a lp r o p e r t i e so ff r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i l 2 3 3 1 3 h y d r a u l i cp r o p e r t i e so f f r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i l 2 4 3 2m e c h a n i s mo ff i e e z i n ga n dt h a w i n gs o i l 2 5 3 2 1 t y p e sa n dp r o p e r t i e so f s o i lw a t e r 2 5 3 2 2m e c h a n i s mo fs o i lf r e e z i n g ”2 6 3 3s o i lt e m p e r a t u r ef i e l di nt h ep r o c e s so f s o i lf r e e z i n ga n dt h a w i n g 2 7 3 3 1s u r f a c et e m p e r a t u r e 2 7 3 3 2 s o i lt e m p e r a t u r ew i t hv a r y i n gd e p t h s 2 8 3 as e a s o n a l l yf r e e z i n g - t h a w i n gp r o c e s so f s o i la n di t sf e a t u r e s 3 4 v ”f kii 6 5 3 2r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 6 0 5 4 r u n o f f p r o d u c i n g a n dr u n o f f c h a r a c t e r i s t i cd u r i n gs o i lf r e e z i n ga n dt h a w i n gp e r i o d s 6 4 5 4 1 p r o p e r t i e so f r u n o f f p r o d u c i n g 6 4 5 4 2r u n o f f c h a r a c t e r i s t i c 6 5 5 5t h e b r i e f s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 6 6 s i m u l a t i o no fh y d r o l o g i cp r o p e r t i e si ns e a s o n a l f r o z e ns o i lr e g i o n 6 8 6 1s i m u l a t i o no f s o i lf i - o z e nd e p t h s 6 8 6 1 1t h ef i t t i n go fe x p e r i e n c e 6 8 6 1 2 s i m u l a t i o no f p a r t i a ll e a s t - s q u a r e sr e g r e s s i o nm o d e l 7 0 6 2s i m u l a t i o no fs o i l - w a t e rs t o r a g e s 8 9 6 2 1 t h ef i t t i n ge q u a t i o no fe x p e r i e n c e 8 9 6 2 2s i m u l a t i o no f b pn e u r a ln e t w o r km o d e l 9 0 6 3 s i m u l a t i o no fs o i lw a t e re v a p o r a t i o n 9 7 v i j c o n t e n t s 6 4t h eb r i e f s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 1 0 1 7c o n c l u s i o na n do u t l o o k 1 0 2 7 1 c o n c l u s i o n 1 0 2 7 2t h em a i ni r m a v a t i o np o i n t s 1 0 3 7 3t h ei m a g e n a t i o ni nf u t u r es t u d y 1 0 4 a c k n o w l e d g e m e n t 1 0 5 r e f e r e n c e t h ea c a d e m i cp a p e r sp u b f i s h e dd u r i n gp u r s u i n gt h ed o c t o rd e g r e v i i 1 1 2 卜k t t， 学位论文作者签名：王f 知巍 日期：凇f p 年占月1 1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解 密后适用本授权书) 学位论文作者签名：细彩 日期：矽p 年占月1 1 日 引币签氢衍铷醐：m 年万月，1 日 r- l - 一 卅_ ， 9 与模型，致使计算结果和模拟方案与实际误差过大，不能反映实际水文过程。 目前北方季节性冻土地区的冻融规律和水文特性机理研究还处于初步探索阶段，对冻土 作用下的土壤水循环规律的揭示很不完善。现有成果中的水文特性分析及模型大多建立在高 山冰川多年冻土区的研究基础上，不符合北方季节性冻土水文的区域性和季节性规律特点： 国内应用的水文模型多为经验模型，缺乏对影响寒区水文特性的关键要素的机理研究，模型 的建立缺乏必需的野外大田实测数据的支持，其推广应用受到极大的限制。 本文选取季节性冻土现象普遍存在的哈尔滨高寒地区为试验基地，以冬季冻融土壤野外 大田试验为基础，深入研究了本地区冻土条件下水分动态运移规律、揭示季节性冻融规律及 水文特性，在此基础上建立冻土水文特性模拟模型，主要研究内容和成果如下： ( 1 ) 季节性冻土的冻融过程强烈依赖于土壤温度，通过对地表和地中土壤温度场日变化和 季节变化分析，结果显示：土壤温度具有以日和年为周期的波动特点，其变化随深度增加呈 现指数规律衰减的现象，即离土壤表层越近，外界气温对土壤温度的影响越明显：土壤温度 的变化相对于气温变化存在滞后现象。土壤的冻融深度与地表负积温存在非常显著的相关关 系。土壤季节性冻融特点表现为：单向冻结、双向融化。试验年份的最大冻结深度为1 6 0 1 e m ， 最大融深是1 4 0 e r a 。 ( 2 ) 冻融层的土壤未冻水含水率经历了含量逐渐减少最低点含量逐渐增加的过 程，曲线呈现“凹”形状，土壤总含水率经历了突然增多含量基本保持不变一含量陡 然减少的变化过程，曲线呈现“凸”形状，其间的差值即为土壤含冰量；土壤水势经历了冰 点时突然大幅度降低变化比较平缓融化后期达冰点时突然增大的变化过程，曲线呈 现“凹”形状，很好地解释了其与土壤总含水量变化的一致性，冰点是导致土壤水势突变的 重要原因，而根据冻结土壤总含水量的突变点或土壤水势值的突变点可以判断出不同时间的 冻深发展程度。土壤含有少量盐分使相变温度点( 冰点) 低于o c 。土壤水势与土壤末冻水 含量、土壤温度的变化呈现出很好的一致性。土壤水势与土壤液态水含量表现出二次多项式 的关系。 ( 3 ) 土壤水分冻融特性曲线中，8 0 e r a 深度之上的融化特性曲线数值比冻结特性曲线大，源 于此期间出现降雨；l o o e m 、1 4 0 e r a 深度的冻融特性曲线表现出很好的一致性或略有滞后， 说明由于冻结层具有阻渗特性，外界降雨对土壤深层处仍然冻结的土层影响很小。未冻水含 kir 东北农业大学工学博士学位论文 量与负温始终保持动态平衡关系，用二次多项式表达的相关程度强于幂函数表达；试验区土 壤为非均质土壤，其冻融特性曲线是不重合的。 ( 4 ) 季节性冻土的水文特性包括：土壤垂线含水量分布改变，在2 0 c r n 5 0 c m 左右出现极 大值；土壤含水率变化规律引入特征值含水率概念，其在垂向的空间分布规律并没有随着土 壤深度的增加而增大，表现为4 0 c m 深度处的特征值最大；冻土的存在使土壤蓄水容量增加 显著；冻结条件下的土壤水分入渗过程与非冻结土壤很类似，但入渗时间明显少于非冻结土 壤，于6 0 分钟左右均达到稳定；冻结土壤具有明显的减渗特性，其入渗能力远远小于非冻结 土壤；冻土作为不透水层，抑制蒸发的作用非常显著；季节性冻土在冻结期间基本不产流， 融化期间产流方式兼有饱和产流、蓄满产流等方式；稳定冻结期间由于土壤冻结河流干涸， 径流较小，融化期形成春季径流高峰。径流的变化情况与冻土的厚度基本成反比关系。 ( 5 ) 建立基于偏最小二乘回归的冻融深度预测模型，预测结果显示该回归模型的综合效果 是令人满意的，可以在季节性冻土冻融深度的建模预测中应用；采取基于m a t l a b 的b p 神 经网络设计，建立1 6 m 土层蓄水容量模型、冻层上水蓄水容量模型和冻层蓄水容量模型， 预测结果显示：模型可靠性和预测精度较高，可用于预测哈尔滨地区未来的土壤蓄水容量，； 采用最d z - 乘法拟合多元回归模型进行土壤蒸发量的模拟预测，结果显示回归效果显著，模 型精度较好，能够应用在哈尔滨季节性冻土地区的冻融土壤蒸发模拟和预报中。 综上所述，研究季节性冻融土壤的冻融规律和水文特性，并建立水文特性预测模型，为 北方季节性冻土区研究冻土水文过程机理、水资源循环过程和提高水文特性模拟预报精度提 供了理论依据，为丰富冻土水文学科的基础理论体系和完善北方季节性冻土区水文特性模拟 的理论体系提供参考。 关键词：北方季节性冻融土壤；土壤水分运动；冻融特性曲线；冻融规律；水文特性；模拟 i i j1， a b s t r a c t s t u d yo f s o i lf r e e z i n ga n d t h a w i n gl a w a n d s i m u l a t i o no f h y d r o l o g i cp r o p e r t i e si nt h e n o r t h e ms e a s o n l l yf r o z e ns o i la r e a a b s t r a c t b e i n gt h et h i r df r o z e ns o i lc o u n t r yi nt h ew o r d , t h ea r e a so fc h i n e s es e a s o n l yf r o z e ns o i l c o v e r so v e r ah a l f o f t h ew h o l ec o u n t r y , h o w e v e r , m o s to f t h e s ea r e a sh a v et h ec o l da n dd r yc l i m a t e ， l a c k i n gf o rt h ew a t e rr e s o u r c e ，a n dm a k et h ew a t e rc i r c u m s t a n c eg e tm o r ea n dm o r eb a d a l s ot h e z o n e sw h i c hh a v eg o tw e a ke c o l o g i c a le n v i r o n m e n th a v el i m i t e dt h ed e v e l o p m e n to ft h ea g r i c u l t u r e e c o n o m i cs e r i o u s l y t h ef u n c t i o n so fs e a s o n l yf r o z e ns o i l ，s u c ha st h ew a t e r t i g h tf u n c t i o n , t h e r e g u l a t i o no ft h es o i l - w a t e rs t o r a g ef u n c t i o n , t h ei n h i b i t i o no ft h ew a t e rf u n c t i o nm a k et h o s ei nt h e f r e e z e - t h a wt i m e sg e td y n a m i cv a r i a t i o nr e g u l a ra n dc h a r a c t e rw h i c ha r ed i f f e r e n tf r o mt h e c o n d i t i o no ft i n - f r o z e ns o i l t h o s ea r et h ec a p a c i t yo ft h es o i lt os t o r ew a t e r , t h ea b i l i t yo ft h e w a t e r f a l li n f i l t r a t i o n , t h ev a r i a b l es t a t eo ft h es o i lm o i s t u r e ，a n dt h eh y d r o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h er u n o f fa n dp a s s o f fa n ds oo n b u tm o s to ft h eh y d r o l o g i s ti nt h ec o l dr e g i o n sh a v eb e e nt r a p p i n g i n t ot h eu n k n o w na n dm i s u n d e r s t a n d i n gs t a t ea b o u th y d r o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dt h e o r i e so f s e a s o n l yf r o z e ns o i l o nt h ef i e l do ft h eh y d r o l o g i ca n dw a t e rc o n s e r v a n c yc a l c u l a t i n g , t h e h y d r o l o g i cf o r e c a s t i n g , t h ed r o u g h tq u o t ac a l c u l a t i n go nt h ea g r i c u l t u r e ，t h ew a t e rc o n s u m p t i o n q u o t af i r m i n ga n ds oo n a l la b o v eh a v ei g n o r e dt h eh y d r o l o g i c a le f f e c to ft h ef r o z e ns o i l ，t h e y h a v ea d o p t e dt h et h e o r i e sa n dm o d e l so ft h eu n - f r o z e ns o i lc o u n t r i e sw h i c hh a sa l r e a d ye x i s t e d o v e r s e a s w h a tt h e yh a v ed o n eh a sab i ge r r o rb e t w e e nt h ec a l c u l a t i n gr e s u l ta n ds i m u l a t e dp l a na n d t h er e a l i t y , t h a tc a n tr e a c tt ot h er e a lh y d r o l o g i c a lp r o c e s s f o rn o w ，w ea r es t a n d i n go nt h ep r i m a r yh u n t i n gs t a g eo ft h eh y d r o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n d f r e e z e - t h a wr e g u l a ri nt h en o r t h e r nf r o z e ns o i la r e a s ，i td i d n tb r i n gt h ew a t e rr e c y c l i n gr e g u l a ro f t h es o i lt ol i g h tp e r f e c t l yw h i c ha r eu n d e rt h ef r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i le f f e c t 1 1 1 eh y d r o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i sa n dm o d e l si nt h ea c h i e v e m e n t sg a i n e de s t a b l i s ht h e m s e l v e so nt h eb a s eo f t h er e s e a r c ho nt h ef r o z e ns o i la r e a sf o ry e a r sl i k et h eh i g hm o u n t a i na n dt h ei c es t r e a m i td o e s n t m a t c hw i t ht h er e g i o n a la n ds e a s o n a lr e g u l a rf e a t u r e so ft h en o r t h e r e ns e a s o n l yf r o z e ns o i l t h e m o d e l sw h i c ha r ea p p l i e di no u rc o u n t r ya r ee x p e r i e n c e do n e s ，t h e ya l el a c k i n gt h er e s e a r c h e so n t h eh y d r o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i ck e yf a c t o r sw h i c hi n f l u e n c et h ec o l dr e g i o n ，a sw e l l ，t h e yh a v e s h o r t a g eo ft h en e c e s s a r yf i e l dd a t ao u t s i d et os u p p o r tt oa c c o m p l i s hb u i l d i n gu pt h em o d e l s ，t h e r e i sab i gl i m i tt oa p p l ya n de x t e n dt h e m t h es t u d yc h o s dh a e r b i nt h eh i g ha n df r o z e na r e at ob et h ee x p e r i m e n t , s i n c et h es e a s o n l y i i i lrl q 东北农业大学工学博二t 学位论文 f r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i lp h e n o m e n o ni sc o m m o ns e e n , i tw n gb a s e do nt h ew i n t e rf r e e z e - t h a ws o i l f i e l de x p e r i m e n to u t s i d e ，b e i n gm a d eam i n u t er e s e a r c ho nt h ew a t e rd y n a m i cm o v e m e n tr e g u l a r , r e v e a l i n gf r e e z e - t h a ws e a s o n l yr e g u l a r , a n dh y d r o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ，a n dh a v i n gs e tu pt h e s i m u l a t i n gm o d e lo nt h ef o u n d a t i o no ft h e m ，t h ef o l l o w i n g ss h o w e dt h em a i nr e s e a r c ha n d a c h i e v e m e n t ： f i r s t , t h ep r o c e s so ft h es e a s o n l yf r e e e i n ga n dt h a w i n gs o i ls t r o n g l yd e p e n d e do nt h e t e m p e r a m r eo ft h es o i l ，a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i sf o rd a i l ya n ds e a s o n a lc h a n g eo ft h es o i l t e m p e r a t u r eo nt h es u r f a c ea n di nt h em i d d l ep a r to ft h es o i l , t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h e t e m p e r a t u r eo ft h es o i lc h a n g e dw i t hd a ya n dy e a r , a n di tr e g a r d e dt h e ma si t sc y c l e ，a st h ed e p t h w e n tu p ，t h ep h e n o m e n o nw a st h a ti tc h a n g e db yd e c r e a s i n gr e g u l a r l yw i t hi n d e x , i na n o t h e rw o r d ， w h e ni t g o tc l o s e rt o t h es u r f a c e ，t h eo u t s i d ee n v i r o n m e n tt e m p e r a t u r ei n f l u e n c e dt h es o i l t e m p e r a t u r em o r ee v i d e n t l y , t h ec h a n g e so ft h es o i lt e m p e r a t u r ew e n tb e h i n dt h eo u t s i d e t h e f r e e z e - t h a wd e p t h so ft h es o i lw a sr e l a t e dt ot h ec u m u l a t i v en e g a t i v et e m p e r a t u r eo ft h es u r f a c e e v i d e n t l y t h ec h a r a c t e r i s t i co ft h es e a s o n l yf r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i lm a n i f e s t e dt h a tw h e ni tw e n t w i t ho n ed i r e c t i o n ，i tw o u l db ef r o z e n ，w h i l ew i t ht h eb o t hd i r e c t i o n s ，i tc o u l db em e l t d u r i n gt h e t e x ty e a r s ，t h el a r g e s tf r e e z i n gd e p t h sw a s1 6 0 1 c m ，a n dt h el a r g e s tt h a w i n g d e p t hw a s1 4 0 c m s e c o n d ，u n - f r o z e ns o i lm o i s t u r ec o n t e n ti nt h ef r e e z e - t h a ws t o r eh a ds u f f e r e dt or e d u c et h e c o n t e n tm o r ea n dm o “卜咱tt h el o w e s t - - t h ep r o c e s so f t h ec o n t e n tb e i n gm o r ea n dm o r e t h ec u r v e d l i n ed i s p l a y e das h a p eo fh o l l o w , t h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e mw a st h es o i lh o l i n gc o n t e n t , w h e nt h e s o i l w a t e rp o t e n t i a lp a s s e do v e rt h ei c ep o i n t , s u d d e n l yi tw o u l df a l lv e r yf a s t - t h ec h a n g ew o u l d b ev e r ys m o o t t t - - w h e nt h el a t e rp e r i o do ft h em e l tw a t e rt h a ti tr e a c h e dt h ei c ep o i n t , a l lo fa s u d d e n ，i tw o u l dg ou pq u i c k l y , t h ec u r v e dl i n eh a ds h o w e dt h eh o l l o ws h a p e t h ei c ep o i n tr e s u l t s i nt h es u d d e nc h a n g eo ft h ew a t e rp o t e n t i a li nt h es o i l ，h o w e v e rw ec o u l d j u d g et h ed i f f e r e n td e g r e e o ft h ef r e e z i n gd e v e l o p m e n td u r i n gd i f f e r e n tt i m ef r o mt h es u d d e nc h a n g i n gp o m to ft h ew h o l e w a t e rc o n t e n ti nt h ef r e e z i n ga n dt h a w i n gs o i la n ds o i l - w a t e rp o t e n t i a lv a l u eo ft h es o i l t h es o i l i n c l u d e ds o m el i t t l es a l t ，a n dt h a tm a d et h ei c ep o i n tg ob e l o wz e r o t h es o i l w a t e rp o t e n t i a la n d u n - f r e o z e ns o i lm o i s t u r ec o n t e n tm a t c h e dw i t ht h ec h a n g eo ft h es o i lt e m p e r a t u r ew e l