復(fù)合坡面花崗巖殘積土侵蝕過程及其影響因素試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-24 12:16
崩崗是指山坡土石體在水力和重力綜合作用下受破壞而崩塌和受沖刷的侵蝕現(xiàn)象,在我國南方降雨比較多的山區(qū)、丘陵地帶由崩崗侵蝕產(chǎn)生的水土流失嚴(yán)重危害了當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活和生態(tài)環(huán)境。隨著國家對(duì)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的高度重視和大規(guī)模實(shí)施,對(duì)崩崗侵蝕機(jī)理和影響因素分析需要進(jìn)一步的研究。本文以江西省于都縣的花崗巖殘積土為研究對(duì)象,進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作:(1)通過查閱大量文獻(xiàn)資料,總結(jié)了降雨條件下坡面崩崗侵蝕機(jī)理及影響因素,根據(jù)贛南花崗巖殘積土所處的自然環(huán)境及土體狀態(tài),確定選取降雨強(qiáng)度、前期土壤含水率、坡面土層厚度三個(gè)影響因素來研究花崗巖殘積土的崩崗侵蝕。(2)設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)包括主體水槽、人工模擬降雨系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集三大系統(tǒng)的模型裝置,該模型可以在室內(nèi)模擬降雨條件復(fù)合土坡雨水入滲及坡面崩崗侵蝕過程和形態(tài)演化。(3)通過降雨強(qiáng)度分別為100mm/h、125mm/h、150mm/h的三組試驗(yàn)得出:花崗巖殘積土在復(fù)合坡面上的侵蝕破壞大致表現(xiàn)為降雨-濺蝕-片蝕-細(xì)溝侵蝕-沖溝侵蝕的崩崗過程。不同的降雨強(qiáng)度試驗(yàn)下坡面破壞形態(tài)有所差異,在100mm/h和125mm/h雨強(qiáng)的試驗(yàn)過程中坡面表現(xiàn)為塊體崩崗破壞,在150...
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
1.1 研究背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 崩崗侵蝕的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 崩崗侵蝕機(jī)理及過程研究現(xiàn)狀
1.2.2 崩崗侵蝕研究方法及影響因素研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 本文創(chuàng)新之處
第2章 試驗(yàn)方案及模型設(shè)計(jì)
2.1 概述
2.2 試驗(yàn)方案
2.3 試驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)計(jì)
2.3.1 模型主體水槽
2.3.2 人工降雨系統(tǒng)
2.3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.4 試驗(yàn)前期準(zhǔn)備
2.4.1 試驗(yàn)前期對(duì)花崗巖殘積土的處理
2.4.2 試驗(yàn)?zāi)P偷难b填
2.4.3 孔隙水壓力、土壤水分傳感器埋設(shè)位置
第3章 降雨強(qiáng)度對(duì)坡面侵蝕過程的影響分析
3.1 概述
3.2 100mm/h降雨強(qiáng)度試驗(yàn)分析
3.2.1 JQ-1 試驗(yàn)過程分析
3.2.2 JQ-1 試驗(yàn)土體含水率的變化
3.2.3 JQ-1 試驗(yàn)土體孔隙水壓力的變化
3.2.4 JQ-1 試驗(yàn)?zāi)嗌昂康淖兓?br> 3.3 125mm/h降雨強(qiáng)度試驗(yàn)分析
3.3.1 JQ-2 試驗(yàn)過程分析
3.3.2 JQ-2 試驗(yàn)土體含水率的變化
3.3.3 JQ-2 試驗(yàn)孔隙水壓力的變化
3.3.4 JQ-2 試驗(yàn)?zāi)嗌昂康淖兓?br> 3.4 150mm/h降雨強(qiáng)度試驗(yàn)分析
3.4.1 JQ-3 試驗(yàn)過程分析
3.4.2 JQ-3 試驗(yàn)土體含水率的變化
3.4.3 JQ-3 試驗(yàn)孔隙水壓力
3.4.4 JQ-3 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 3.5 不同降雨強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)比分析
3.5.1 不同降雨強(qiáng)度對(duì)坡面侵蝕過程的影響
3.5.2 不同降雨強(qiáng)度對(duì)坡體雨水入滲的影響分析
3.5.3 不同降雨強(qiáng)度對(duì)坡面產(chǎn)砂量及破壞位置和時(shí)刻的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 坡體前期含水率對(duì)坡面侵蝕過程的影響分析
4.1 概述
4.2 初始含水率為7%試驗(yàn)分析
4.2.1 CS-1 試驗(yàn)過程分析
4.2.2 CS-1 試驗(yàn)土體含水率的變化
4.2.3 CS-1 試驗(yàn)孔隙水壓力變化
4.2.4 CS-1 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 4.3 初始含水率為15%試驗(yàn)分析
4.3.1 CS-2 試驗(yàn)過程分析
4.3.2 CS-2 試驗(yàn)體積含水率的變化
4.3.3 CS-2 試驗(yàn)孔隙水壓力傳感器
4.3.4 CS-2 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 4.4 不同前期含水率的試驗(yàn)對(duì)比分析
4.4.1 不同前期含水率對(duì)坡面侵蝕過程的影響
4.4.2 不同前期含水率對(duì)坡體雨水入滲的影響
4.4.3 不同前期含水率對(duì)坡面產(chǎn)砂量及破壞位置和時(shí)刻的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 土層厚度對(duì)坡面侵蝕過程的影響分析
5.1 概述
5.2 200mm土層厚度試驗(yàn)分析
5.2.1 TC-1 試驗(yàn)過程分析
5.2.2 TC-1 試驗(yàn)土體含水率的變化
5.2.3 TC-1 試驗(yàn)孔隙水壓力的變化
5.2.4 TC-1 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 5.3 400mm土層厚度試驗(yàn)分析
5.3.1 TC-2 試驗(yàn)過程分析
5.3.2 TC-2 試驗(yàn)土體含水率變化
5.3.3 TC-2 試驗(yàn)孔隙水壓力的變化
5.3.4 TC-2 試驗(yàn)?zāi)嗌昂康淖兓?br> 5.4 不同土層厚度試驗(yàn)對(duì)比分析
5.4.1 不同土層厚度坡面侵蝕過程的影響
5.4.2 不同土層厚度對(duì)坡體雨水入滲的影響
5.4.3 不同土層厚度對(duì)坡面產(chǎn)砂量及破壞位置和時(shí)刻的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 降雨條件下土壤水分入滲數(shù)值模擬
6.1 Comsol軟件介紹
6.2 基本理論
6.3 降雨入滲數(shù)值模擬及結(jié)果分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]細(xì)溝發(fā)育與形態(tài)特征研究進(jìn)展[J]. 沈海鷗,鄭粉莉,溫磊磊. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(19)
[2]黃丘區(qū)野外草被坡面土壤入滲參數(shù)變化規(guī)律與模擬研究[J]. 何子淼,肖培青,郝仕龍,楊春霞. 水土保持學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]基于遼西小流域模擬降雨入滲產(chǎn)流特征研究[J]. 鄭春喜. 中國水能及電氣化. 2018(02)
[4]紅壤坡面土壤團(tuán)聚體特性與侵蝕泥沙的相關(guān)性[J]. 錢婧,張麗萍,王文艷. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(05)
[5]不同坡形坡度徑流量產(chǎn)生規(guī)律的試驗(yàn)研究[J]. 馮大光,范昊明,王鐵良. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]半無限平面內(nèi)非飽和土降雨入滲的水—力耦合數(shù)值分析[J]. 石倫炎,吳禮舟,周楊,白蘭英. 水電能源科學(xué). 2017(03)
[7]不同土地利用類型土壤入滲性能及其影響因素研究[J]. 莫斌,陳曉燕,楊以翠,羅幫林,唐菊,宮春明,林芷行,周土金,申云康. 水土保持研究. 2016(01)
[8]黃土質(zhì)地對(duì)坡面侵蝕的影響[J]. 盛賀偉,蔡強(qiáng)國,孫莉英. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]江西省贛縣崩崗發(fā)育的地貌特征分析[J]. 宋月君. 亞熱帶水土保持. 2015(03)
[10]江西省崩崗侵蝕危害及防治對(duì)策[J]. 張利超,謝頌華,肖勝生,喻榮崗,鄔江穎. 中國水土保持. 2014(09)
博士論文
[1]土壤結(jié)皮形成機(jī)制及空間分布對(duì)侵蝕的影響研究[D]. 路培.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]復(fù)合坡面土壤侵蝕與養(yǎng)分流失及其調(diào)控模擬試驗(yàn)研究[D]. 呂威.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]我國主要侵蝕土壤濺蝕和片蝕特征與機(jī)理研究[D]. 胡偉.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[4]南方花崗巖區(qū)崩崗崩壁穩(wěn)定性研究[D]. 夏棟.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]滇池小流域LUCC下土壤侵蝕與碳氮變化研究[D]. 牛曉音.南京師范大學(xué) 2015
[6]花崗巖崩崗崩積體侵蝕機(jī)理研究[D]. 蔣芳市.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
[7]主要水蝕區(qū)坡面土壤侵蝕過程與機(jī)理對(duì)比研究[D]. 耿曉東.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2010
[8]降雨過程中紅壤表土結(jié)構(gòu)變化與侵蝕特點(diǎn)[D]. 李朝霞.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]晉西黃綿土坡面侵蝕產(chǎn)沙特征試驗(yàn)研究[D]. 裴冠博.太原理工大學(xué) 2018
[2]降雨條件下崩崗侵蝕實(shí)驗(yàn)及水分遷移數(shù)值模擬研究[D]. 羅佳.南昌大學(xué) 2018
[3]不同降雨條件對(duì)崩崗侵蝕影響與治理方法的模型試驗(yàn)[D]. 劉歡.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[4]粗質(zhì)地土壤前期含水量對(duì)模擬降雨過程中入滲-產(chǎn)流的影響[D]. 王亞飛.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[5]長沙地區(qū)紅壤入滲率影響因素的試驗(yàn)研究[D]. 劉雅琴.湖南大學(xué) 2015
[6]崩崗區(qū)土侵蝕因素及其邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 周文華.南昌大學(xué) 2015
[7]山區(qū)鐵路路基水毀機(jī)制研究與預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)[D]. 李玉潔.西南交通大學(xué) 2015
[8]降雨作用下非飽和堆積邊坡固—液—?dú)怦詈夏P偷臄?shù)值分析[D]. 李濱鍔.成都理工大學(xué) 2015
[9]于都縣崩崗分布特征及其侵蝕機(jī)理研究[D]. 趙靜.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[10]降雨條件下土體潛蝕機(jī)制及誘發(fā)滑坡研究[D]. 張磊.上海交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3726120
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
1.1 研究背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 崩崗侵蝕的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 崩崗侵蝕機(jī)理及過程研究現(xiàn)狀
1.2.2 崩崗侵蝕研究方法及影響因素研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 本文創(chuàng)新之處
第2章 試驗(yàn)方案及模型設(shè)計(jì)
2.1 概述
2.2 試驗(yàn)方案
2.3 試驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)計(jì)
2.3.1 模型主體水槽
2.3.2 人工降雨系統(tǒng)
2.3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.4 試驗(yàn)前期準(zhǔn)備
2.4.1 試驗(yàn)前期對(duì)花崗巖殘積土的處理
2.4.2 試驗(yàn)?zāi)P偷难b填
2.4.3 孔隙水壓力、土壤水分傳感器埋設(shè)位置
第3章 降雨強(qiáng)度對(duì)坡面侵蝕過程的影響分析
3.1 概述
3.2 100mm/h降雨強(qiáng)度試驗(yàn)分析
3.2.1 JQ-1 試驗(yàn)過程分析
3.2.2 JQ-1 試驗(yàn)土體含水率的變化
3.2.3 JQ-1 試驗(yàn)土體孔隙水壓力的變化
3.2.4 JQ-1 試驗(yàn)?zāi)嗌昂康淖兓?br> 3.3 125mm/h降雨強(qiáng)度試驗(yàn)分析
3.3.1 JQ-2 試驗(yàn)過程分析
3.3.2 JQ-2 試驗(yàn)土體含水率的變化
3.3.3 JQ-2 試驗(yàn)孔隙水壓力的變化
3.3.4 JQ-2 試驗(yàn)?zāi)嗌昂康淖兓?br> 3.4 150mm/h降雨強(qiáng)度試驗(yàn)分析
3.4.1 JQ-3 試驗(yàn)過程分析
3.4.2 JQ-3 試驗(yàn)土體含水率的變化
3.4.3 JQ-3 試驗(yàn)孔隙水壓力
3.4.4 JQ-3 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 3.5 不同降雨強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)比分析
3.5.1 不同降雨強(qiáng)度對(duì)坡面侵蝕過程的影響
3.5.2 不同降雨強(qiáng)度對(duì)坡體雨水入滲的影響分析
3.5.3 不同降雨強(qiáng)度對(duì)坡面產(chǎn)砂量及破壞位置和時(shí)刻的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 坡體前期含水率對(duì)坡面侵蝕過程的影響分析
4.1 概述
4.2 初始含水率為7%試驗(yàn)分析
4.2.1 CS-1 試驗(yàn)過程分析
4.2.2 CS-1 試驗(yàn)土體含水率的變化
4.2.3 CS-1 試驗(yàn)孔隙水壓力變化
4.2.4 CS-1 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 4.3 初始含水率為15%試驗(yàn)分析
4.3.1 CS-2 試驗(yàn)過程分析
4.3.2 CS-2 試驗(yàn)體積含水率的變化
4.3.3 CS-2 試驗(yàn)孔隙水壓力傳感器
4.3.4 CS-2 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 4.4 不同前期含水率的試驗(yàn)對(duì)比分析
4.4.1 不同前期含水率對(duì)坡面侵蝕過程的影響
4.4.2 不同前期含水率對(duì)坡體雨水入滲的影響
4.4.3 不同前期含水率對(duì)坡面產(chǎn)砂量及破壞位置和時(shí)刻的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 土層厚度對(duì)坡面侵蝕過程的影響分析
5.1 概述
5.2 200mm土層厚度試驗(yàn)分析
5.2.1 TC-1 試驗(yàn)過程分析
5.2.2 TC-1 試驗(yàn)土體含水率的變化
5.2.3 TC-1 試驗(yàn)孔隙水壓力的變化
5.2.4 TC-1 試驗(yàn)?zāi)嗌昂孔兓?br> 5.3 400mm土層厚度試驗(yàn)分析
5.3.1 TC-2 試驗(yàn)過程分析
5.3.2 TC-2 試驗(yàn)土體含水率變化
5.3.3 TC-2 試驗(yàn)孔隙水壓力的變化
5.3.4 TC-2 試驗(yàn)?zāi)嗌昂康淖兓?br> 5.4 不同土層厚度試驗(yàn)對(duì)比分析
5.4.1 不同土層厚度坡面侵蝕過程的影響
5.4.2 不同土層厚度對(duì)坡體雨水入滲的影響
5.4.3 不同土層厚度對(duì)坡面產(chǎn)砂量及破壞位置和時(shí)刻的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 降雨條件下土壤水分入滲數(shù)值模擬
6.1 Comsol軟件介紹
6.2 基本理論
6.3 降雨入滲數(shù)值模擬及結(jié)果分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]細(xì)溝發(fā)育與形態(tài)特征研究進(jìn)展[J]. 沈海鷗,鄭粉莉,溫磊磊. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(19)
[2]黃丘區(qū)野外草被坡面土壤入滲參數(shù)變化規(guī)律與模擬研究[J]. 何子淼,肖培青,郝仕龍,楊春霞. 水土保持學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]基于遼西小流域模擬降雨入滲產(chǎn)流特征研究[J]. 鄭春喜. 中國水能及電氣化. 2018(02)
[4]紅壤坡面土壤團(tuán)聚體特性與侵蝕泥沙的相關(guān)性[J]. 錢婧,張麗萍,王文艷. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(05)
[5]不同坡形坡度徑流量產(chǎn)生規(guī)律的試驗(yàn)研究[J]. 馮大光,范昊明,王鐵良. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]半無限平面內(nèi)非飽和土降雨入滲的水—力耦合數(shù)值分析[J]. 石倫炎,吳禮舟,周楊,白蘭英. 水電能源科學(xué). 2017(03)
[7]不同土地利用類型土壤入滲性能及其影響因素研究[J]. 莫斌,陳曉燕,楊以翠,羅幫林,唐菊,宮春明,林芷行,周土金,申云康. 水土保持研究. 2016(01)
[8]黃土質(zhì)地對(duì)坡面侵蝕的影響[J]. 盛賀偉,蔡強(qiáng)國,孫莉英. 水土保持學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]江西省贛縣崩崗發(fā)育的地貌特征分析[J]. 宋月君. 亞熱帶水土保持. 2015(03)
[10]江西省崩崗侵蝕危害及防治對(duì)策[J]. 張利超,謝頌華,肖勝生,喻榮崗,鄔江穎. 中國水土保持. 2014(09)
博士論文
[1]土壤結(jié)皮形成機(jī)制及空間分布對(duì)侵蝕的影響研究[D]. 路培.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]復(fù)合坡面土壤侵蝕與養(yǎng)分流失及其調(diào)控模擬試驗(yàn)研究[D]. 呂威.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[3]我國主要侵蝕土壤濺蝕和片蝕特征與機(jī)理研究[D]. 胡偉.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[4]南方花崗巖區(qū)崩崗崩壁穩(wěn)定性研究[D]. 夏棟.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]滇池小流域LUCC下土壤侵蝕與碳氮變化研究[D]. 牛曉音.南京師范大學(xué) 2015
[6]花崗巖崩崗崩積體侵蝕機(jī)理研究[D]. 蔣芳市.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
[7]主要水蝕區(qū)坡面土壤侵蝕過程與機(jī)理對(duì)比研究[D]. 耿曉東.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2010
[8]降雨過程中紅壤表土結(jié)構(gòu)變化與侵蝕特點(diǎn)[D]. 李朝霞.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]晉西黃綿土坡面侵蝕產(chǎn)沙特征試驗(yàn)研究[D]. 裴冠博.太原理工大學(xué) 2018
[2]降雨條件下崩崗侵蝕實(shí)驗(yàn)及水分遷移數(shù)值模擬研究[D]. 羅佳.南昌大學(xué) 2018
[3]不同降雨條件對(duì)崩崗侵蝕影響與治理方法的模型試驗(yàn)[D]. 劉歡.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[4]粗質(zhì)地土壤前期含水量對(duì)模擬降雨過程中入滲-產(chǎn)流的影響[D]. 王亞飛.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[5]長沙地區(qū)紅壤入滲率影響因素的試驗(yàn)研究[D]. 劉雅琴.湖南大學(xué) 2015
[6]崩崗區(qū)土侵蝕因素及其邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 周文華.南昌大學(xué) 2015
[7]山區(qū)鐵路路基水毀機(jī)制研究與預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)[D]. 李玉潔.西南交通大學(xué) 2015
[8]降雨作用下非飽和堆積邊坡固—液—?dú)怦詈夏P偷臄?shù)值分析[D]. 李濱鍔.成都理工大學(xué) 2015
[9]于都縣崩崗分布特征及其侵蝕機(jī)理研究[D]. 趙靜.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[10]降雨條件下土體潛蝕機(jī)制及誘發(fā)滑坡研究[D]. 張磊.上海交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3726120
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