砒砂巖土壤水分入滲特征及適用模型研究
發(fā)布時間:2021-05-08 20:43
砒砂巖分布于黃河流域以晉陜蒙接壤區(qū)為中心的區(qū)域,該區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化嚴重,是我國水土流失最嚴重的地區(qū)。在地下水與降水、土壤水、地表水等相互轉(zhuǎn)化的過程中,土壤入滲是其中非常重要的一部分,所以只有對砒砂巖土壤(簡稱砒砂巖)入滲特性進行深入分析,才可能掌握這一區(qū)域內(nèi)的土壤侵蝕規(guī)律,對砒砂巖水土保持工作及生態(tài)植被復(fù)建具有重要意義。本文對構(gòu)建的均質(zhì)砒砂巖和原狀砒砂巖,采用室內(nèi)土柱入滲試驗及野外觀測相結(jié)合的方法,對砒砂巖的入滲特性進行分析,通過國內(nèi)外多個相對成熟的土壤水分入滲模型檢驗對砒砂巖的適用性,并篩選出最優(yōu)模型,觀測并分析野外完整砒砂巖坡面土壤水分分布及降雨后的含水量變化情況,主要結(jié)論如下:(1)隨著初始含水率的增加,均質(zhì)砒砂巖的入滲率和累積入滲量均減小,但濕潤鋒運移速度加快,初始含水率越低土壤越干燥,同樣的時間內(nèi)入滲深度越淺,達到飽和時間越長。均質(zhì)砒砂巖入滲能力隨容重的增加而降低,入滲率、累積入滲量和濕潤鋒運移速率均與土壤容重呈負相關(guān)關(guān)系,這說明砒砂巖的高容重會影響砒砂巖孔隙結(jié)構(gòu)、導(dǎo)水性等方面的能力,進而影響水分的運動。(2)原狀砒砂巖的入滲歷時較均質(zhì)砒砂巖長,達到穩(wěn)定入滲時間均在3小時以上,...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 水分入滲理論
1.2.2 入滲影響因素
1.2.3 入滲試驗方法
1.2.4 砒砂巖研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 試驗概況
2.1 研究區(qū)概況
2.2 試驗土壤條件
2.2.1 土壤基本性質(zhì)
2.2.2 土壤含水率
2.2.3 土壤結(jié)構(gòu)
2.3 試驗裝置
2.3.1 均質(zhì)砒砂巖入滲試驗裝置
2.3.2 原狀砒砂巖入滲試驗裝置
2.3.3 其他儀器設(shè)備
2.4 試驗方法
2.4.1 均質(zhì)砒砂巖入滲試驗方法
2.4.2 原狀砒砂巖入滲試驗方法
2.5 數(shù)據(jù)處理
2.5.1 填裝土量計算
2.5.2 入滲率等指標計算
2.5.3 模型回歸
3 結(jié)果與分析
3.1 均質(zhì)砒砂巖水分入滲特征
3.1.1 初始含水率影響下的一維垂直入滲過程
3.1.1.1 初始含水率對土壤垂直入滲特性的影響
3.1.1.2 初始含水率影響下入滲率變化特征
3.1.1.3 初始含水率影響下累計入滲量變化特征
3.1.1.4 初始含水率影響下濕潤鋒運移特征
3.1.1.5 初始含水率影響下的垂直入滲過程模型
3.1.2 容重影響下砒砂巖一維垂直入滲過程
3.1.2.1 容重對土壤垂直入滲特性的影響
3.1.2.2 容重影響下的入滲率變化特征
3.1.2.3 容重影響下的累計入滲量變化特征
3.1.2.4 容重影響下的濕潤鋒運移速率
3.1.2.5 容重影響下的垂直入滲過程模型
3.1.3 初始含水率影響下的砒砂巖一維水平入滲過程
3.1.3.1 初始含水率對土壤水平入滲特性的影響
3.1.3.2 初始含水率影響下入滲率變化特征
3.1.3.3 初始含水率影響下累計入滲量變化特征
3.1.3.4 初始含水率影響下濕潤鋒運移特征
3.1.3.5 初始含水率影響下的水平入滲過程模型
3.1.4 容重影響下砒砂巖水平一維入滲過程
3.1.4.1 容重對土壤水平一維入滲特性的影響
3.1.4.2 容重影響下的入滲率變化特征
3.1.4.3 容重影響下的累計入滲量變化特征
3.1.4.4 容重影響下的濕潤鋒運移特征
3.1.4.5 容重影響下的入滲過程模型
3.1.5 小結(jié)
3.2 原狀砒砂巖水分入滲特征
3.2.1 原狀砒砂巖水分入滲參數(shù)
3.2.1.1 原狀砒砂巖入滲率變化特征
3.2.1.2 原狀砒砂巖累計入滲量變化特征
3.2.1.3 原狀砒砂巖水分入滲過程模型
3.2.2 野外砒砂巖坡面水分變化特征
3.2.3 小結(jié)
4 結(jié)論與研究展望
4.1 結(jié)論
4.2 研究展望
致謝
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雨強和坡度對黃土坡面土壤侵蝕及氮磷流失的影響[J]. 張夢,李冬杰,周玥. 水土保持學(xué)報. 2018(01)
[2]新型親水性聚氨酯對砒砂巖邊坡抗降雨侵蝕的影響[J]. 王其東,高海鷹,梁止水,楊吉山,姚文藝,肖培青. 水土保持學(xué)報. 2016(03)
[3]初始含水率及容重影響下紅壤水分入滲規(guī)律[J]. 康金林,楊潔,劉窯軍,涂安國. 水土保持學(xué)報. 2016(01)
[4]砒砂巖的礦物成分及其抗蝕性[J]. 李長明,宋麗莎,王立久. 中國水土保持科學(xué). 2015(02)
[5]堿激發(fā)改性礦粉/砒砂巖復(fù)合材料[J]. 董晶亮,張婷婷,王立久. 復(fù)合材料學(xué)報. 2016(01)
[6]環(huán)式入滲儀測量土壤初始入滲率效果試驗[J]. 張婧,雷廷武,張光輝,蔡崇法,黃炎和,Yang Xiusheng. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(10)
[7]鄂爾多斯盆地漂白砒砂巖特征及成因[J]. 宋土順,劉立,王玉潔,劉娜,于淼. 石油與天然氣地質(zhì). 2014(05)
[8]砒砂巖地區(qū)水土流失研究進展與治理途徑[J]. 肖培青,姚文藝,劉慧. 人民黃河. 2014(10)
[9]適量砒砂巖改良風(fēng)沙土的吸水和保水特性[J]. 攝曉燕,張興昌,魏孝榮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(14)
[10]定容重條件下生物炭對半干旱區(qū)土壤水分入滲特征的影響[J]. 齊瑞鵬,張磊,顏永毫,文曼,鄭紀勇. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2014(08)
博士論文
[1]砒砂巖風(fēng)化物改良風(fēng)沙土的水肥過程及其生物響應(yīng)[D]. 攝曉燕.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]三峽庫區(qū)坡面水土流失機理與預(yù)測評價建模[D]. 傅濤.西南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]不同土體構(gòu)型紅壤水分入滲特征及適用預(yù)報模型研究[D]. 康金林.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]內(nèi)蒙古準格爾旗砒砂巖區(qū)復(fù)合農(nóng)林系統(tǒng)及設(shè)計[D]. 劉麗穎.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[3]土壤水分入滲測定方法及影響因素[D]. 蒙寬宏.東北林業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3175969
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 水分入滲理論
1.2.2 入滲影響因素
1.2.3 入滲試驗方法
1.2.4 砒砂巖研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 試驗概況
2.1 研究區(qū)概況
2.2 試驗土壤條件
2.2.1 土壤基本性質(zhì)
2.2.2 土壤含水率
2.2.3 土壤結(jié)構(gòu)
2.3 試驗裝置
2.3.1 均質(zhì)砒砂巖入滲試驗裝置
2.3.2 原狀砒砂巖入滲試驗裝置
2.3.3 其他儀器設(shè)備
2.4 試驗方法
2.4.1 均質(zhì)砒砂巖入滲試驗方法
2.4.2 原狀砒砂巖入滲試驗方法
2.5 數(shù)據(jù)處理
2.5.1 填裝土量計算
2.5.2 入滲率等指標計算
2.5.3 模型回歸
3 結(jié)果與分析
3.1 均質(zhì)砒砂巖水分入滲特征
3.1.1 初始含水率影響下的一維垂直入滲過程
3.1.1.1 初始含水率對土壤垂直入滲特性的影響
3.1.1.2 初始含水率影響下入滲率變化特征
3.1.1.3 初始含水率影響下累計入滲量變化特征
3.1.1.4 初始含水率影響下濕潤鋒運移特征
3.1.1.5 初始含水率影響下的垂直入滲過程模型
3.1.2 容重影響下砒砂巖一維垂直入滲過程
3.1.2.1 容重對土壤垂直入滲特性的影響
3.1.2.2 容重影響下的入滲率變化特征
3.1.2.3 容重影響下的累計入滲量變化特征
3.1.2.4 容重影響下的濕潤鋒運移速率
3.1.2.5 容重影響下的垂直入滲過程模型
3.1.3 初始含水率影響下的砒砂巖一維水平入滲過程
3.1.3.1 初始含水率對土壤水平入滲特性的影響
3.1.3.2 初始含水率影響下入滲率變化特征
3.1.3.3 初始含水率影響下累計入滲量變化特征
3.1.3.4 初始含水率影響下濕潤鋒運移特征
3.1.3.5 初始含水率影響下的水平入滲過程模型
3.1.4 容重影響下砒砂巖水平一維入滲過程
3.1.4.1 容重對土壤水平一維入滲特性的影響
3.1.4.2 容重影響下的入滲率變化特征
3.1.4.3 容重影響下的累計入滲量變化特征
3.1.4.4 容重影響下的濕潤鋒運移特征
3.1.4.5 容重影響下的入滲過程模型
3.1.5 小結(jié)
3.2 原狀砒砂巖水分入滲特征
3.2.1 原狀砒砂巖水分入滲參數(shù)
3.2.1.1 原狀砒砂巖入滲率變化特征
3.2.1.2 原狀砒砂巖累計入滲量變化特征
3.2.1.3 原狀砒砂巖水分入滲過程模型
3.2.2 野外砒砂巖坡面水分變化特征
3.2.3 小結(jié)
4 結(jié)論與研究展望
4.1 結(jié)論
4.2 研究展望
致謝
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雨強和坡度對黃土坡面土壤侵蝕及氮磷流失的影響[J]. 張夢,李冬杰,周玥. 水土保持學(xué)報. 2018(01)
[2]新型親水性聚氨酯對砒砂巖邊坡抗降雨侵蝕的影響[J]. 王其東,高海鷹,梁止水,楊吉山,姚文藝,肖培青. 水土保持學(xué)報. 2016(03)
[3]初始含水率及容重影響下紅壤水分入滲規(guī)律[J]. 康金林,楊潔,劉窯軍,涂安國. 水土保持學(xué)報. 2016(01)
[4]砒砂巖的礦物成分及其抗蝕性[J]. 李長明,宋麗莎,王立久. 中國水土保持科學(xué). 2015(02)
[5]堿激發(fā)改性礦粉/砒砂巖復(fù)合材料[J]. 董晶亮,張婷婷,王立久. 復(fù)合材料學(xué)報. 2016(01)
[6]環(huán)式入滲儀測量土壤初始入滲率效果試驗[J]. 張婧,雷廷武,張光輝,蔡崇法,黃炎和,Yang Xiusheng. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(10)
[7]鄂爾多斯盆地漂白砒砂巖特征及成因[J]. 宋土順,劉立,王玉潔,劉娜,于淼. 石油與天然氣地質(zhì). 2014(05)
[8]砒砂巖地區(qū)水土流失研究進展與治理途徑[J]. 肖培青,姚文藝,劉慧. 人民黃河. 2014(10)
[9]適量砒砂巖改良風(fēng)沙土的吸水和保水特性[J]. 攝曉燕,張興昌,魏孝榮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(14)
[10]定容重條件下生物炭對半干旱區(qū)土壤水分入滲特征的影響[J]. 齊瑞鵬,張磊,顏永毫,文曼,鄭紀勇. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2014(08)
博士論文
[1]砒砂巖風(fēng)化物改良風(fēng)沙土的水肥過程及其生物響應(yīng)[D]. 攝曉燕.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]三峽庫區(qū)坡面水土流失機理與預(yù)測評價建模[D]. 傅濤.西南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]不同土體構(gòu)型紅壤水分入滲特征及適用預(yù)報模型研究[D]. 康金林.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]內(nèi)蒙古準格爾旗砒砂巖區(qū)復(fù)合農(nóng)林系統(tǒng)及設(shè)計[D]. 劉麗穎.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[3]土壤水分入滲測定方法及影響因素[D]. 蒙寬宏.東北林業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3175969
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