晉陜蒙接壤區(qū)露天礦開(kāi)采形成大面積的排土場(chǎng)。該區(qū)屬于干旱半干旱生態(tài)脆弱區(qū),干旱少雨,水資源匱乏,且排土場(chǎng)表層土土壤質(zhì)地粗糙、結(jié)構(gòu)疏松、土層薄和保水性差等都限制了排土場(chǎng)的植被恢復(fù)。如何就地取材,高效低成本構(gòu)建排土場(chǎng)表層土,提高其保水抗旱能力,成為當(dāng)前該地區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)的首要任務(wù)。本文將晉陜蒙接壤區(qū)廣泛分布的砒砂巖作為土壤結(jié)構(gòu)的改良劑,以風(fēng)沙土為主要試驗(yàn)土壤,采用室內(nèi)、外模擬試驗(yàn),研究不同砒砂巖改良模式對(duì)風(fēng)沙土土壤水力學(xué)參數(shù)、土壤水分入滲、土壤蒸發(fā)性能以及苜蓿生長(zhǎng)適宜性的影響,并基于Hrdrus-1D模型,模擬各重構(gòu)土體的土壤水分運(yùn)動(dòng)過(guò)程及土壤剖面水分分布,在此基礎(chǔ)上探討砒砂巖對(duì)風(fēng)沙土的改良機(jī)制,提出適于礦區(qū)植物生長(zhǎng)的科學(xué)改良方案。主要得到以下結(jié)論:(1)隨著風(fēng)沙土中砒砂巖比例增加,土壤田間持水量和飽和含水量逐漸增加,飽和導(dǎo)水率和入滲速率逐漸降低,同一基質(zhì)吸力下土壤含水量逐漸增加。以上結(jié)果表明砒砂巖具有提高風(fēng)沙土持水能力和阻礙水分運(yùn)動(dòng)的作用,可以將其作為一種物理改良劑改善風(fēng)沙土的吸水和持水性能。結(jié)合水力學(xué)參數(shù)隨砒砂巖含量的變化,并與黃綿土土壤水力學(xué)參數(shù)指標(biāo)做對(duì)比,發(fā)現(xiàn)風(fēng)沙土中添加40%...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及目的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 礦區(qū)復(fù)墾研究進(jìn)展
        1.2.2 層狀土壤水分運(yùn)動(dòng)模擬研究進(jìn)展
        1.2.3 砒砂巖的特性及改良利用研究進(jìn)展
    1.3 小結(jié)
第2章 研究區(qū)概況、研究?jī)?nèi)容與方法
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 土壤狀況、氣候及植被條件
        2.1.3 晉陜蒙露天煤礦復(fù)墾狀況
    2.2 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)
        2.2.1 研究?jī)?nèi)容
        2.2.2 技術(shù)路線(xiàn)
    2.3 研究方法
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)樣品的采集
        2.3.2 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定
        2.3.3 不同混合比例的水力學(xué)試驗(yàn)研究
        2.3.4 層狀土體的持水性試驗(yàn)研究
        2.3.5 不同重構(gòu)土體的入滲和蒸發(fā)特征及模擬
        2.3.6 不同重構(gòu)土體苜蓿生長(zhǎng)適宜性研究
    2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
第3章 混合添加砒砂巖對(duì)風(fēng)沙土水力學(xué)參數(shù)的影響
    3.1 材料方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 土壤顆粒分析
        3.2.2 飽和含水量和田間持水量
        3.2.3 土壤水分特征曲線(xiàn)
        3.2.4 飽和導(dǎo)水率
        3.2.5 土壤入滲
        3.2.6 最優(yōu)的混合比例
    3.3 本章小結(jié)
第4章 不同層狀結(jié)構(gòu)土體的持水性研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 供試材料
        4.1.2 模型描述
        4.1.3 數(shù)據(jù)處理
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 不同層狀結(jié)構(gòu)土體土壤水吸力與含水量的關(guān)系曲線(xiàn)
        4.2.2 不同處理下土壤水吸力與含水量曲線(xiàn)評(píng)價(jià)分析及模型參數(shù)估計(jì)..
    4.3 本章小結(jié)
第5章 混合及分層添加砒砂巖對(duì)風(fēng)沙土入滲和蒸發(fā)的影響
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗(yàn)材料
        5.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
        5.1.3 兩種水分探測(cè)儀器的使用與校準(zhǔn)
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 兩種水分探測(cè)儀器的比較
        5.2.2 水分入滲過(guò)程中濕潤(rùn)鋒的變化特征
        5.2.3 入滲條件下剖面含水量的動(dòng)態(tài)變化
        5.2.4 不同類(lèi)型土柱累積蒸發(fā)量差異
        5.2.5 不同類(lèi)型土柱蒸發(fā)過(guò)程剖面含水量的動(dòng)態(tài)變化
        5.2.6 不同結(jié)構(gòu)層狀土對(duì)持水量的影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 不同重構(gòu)土體水分入滲和蒸發(fā)模擬
    6.1 材料與方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        6.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 不同土體入滲剖面含水量隨時(shí)間變化模擬分析
        6.2.2 層狀土累計(jì)入滲量隨時(shí)間的變化特征
        6.2.3 不同重構(gòu)土體水分入滲過(guò)程數(shù)值模擬分析
        6.2.4 蒸發(fā)過(guò)程中不同重構(gòu)土體的儲(chǔ)水量模擬
    6.3 本章小結(jié)
第7章 不同重構(gòu)土體苜蓿生長(zhǎng)的適宜性研究
    7.1 材料和方法
        7.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        7.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    7.2 結(jié)果與分析
        7.2.1 土壤特性
        7.2.2 生物量
        7.2.3 根冠比(R/S)
        7.2.4 根系形態(tài)
    7.3 本章小結(jié)
第8章 主要結(jié)論與研究展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 主要進(jìn)展
    8.3 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.4 有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3789730