據(jù)全國第一次水利普查統(tǒng)計,山東省現(xiàn)有水庫6180座,其中95%以上為土壩水庫,土壩水庫背水坡面積約69.6km²。根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》,土石壩水庫背水坡應(yīng)采用草皮護坡形式,草坡護坡不僅需要較高的維護費用,且生態(tài)效益較差,在當(dāng)今我國土地資源緊張和環(huán)境污染嚴(yán)重的背景下,如何挖潛土地資源最大效益同時改善環(huán)境問題已成為科技熱點。為此本文以水庫土石壩背水坡為載體,選用須根淺表根系的多年生藤本灌木金銀花為研究對象,對其護坡的水文效應(yīng)和壩坡穩(wěn)定進行了現(xiàn)場試驗和數(shù)值模擬。影響壩坡穩(wěn)定的因素包括內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)部因素為內(nèi)部結(jié)構(gòu)在水力侵蝕、沖散下其自身所具有的抗剪強度、抗風(fēng)化性等性能的變化;外部因素則是地震破壞、降雨及地表水的沖刷等,其中降雨是誘發(fā)壩坡失穩(wěn)的主要外部因素。因此,文中通過開展土石壩背水坡抗沖刷試驗測得不同降雨強度情況下金銀花覆蓋與雜草覆蓋坡面的產(chǎn)流、產(chǎn)沙量,研究金銀花的護坡抗沖刷能力。利用Geo-studio中SEEP/W和SLOPE/W模塊分別模擬2017年、2018年、2019年最大24h降雨條件下降雨及雨后24h內(nèi)的壩坡孔隙水壓力及安... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

土壩背水坡金銀花護坡降雨侵蝕效應(yīng)及壩坡穩(wěn)定性研究16圖5徂徠水庫航拍圖Fig.5AerialphotooftheMenglaireservoir2.2.1.2水文氣象徂徠水庫地處屬華北暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，受大氣壓環(huán)流影響，四季分明，春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷少雪。受季風(fēng)氣候影響，年內(nèi)降水時空分布很不均衡，主要降水期為夏季7、8月份，夏季降水量約占全年降水量的70%，冬季降水量最少約占4%。全市年際之間降水變幅也較大，年最大降水量為1498mm，年最小降水量為199mm，多年平均降水量為706.8mm。月平均降水量最多的是在7月份，為226.5mm（陳善炳，2016）。土壩背水坡降雨沖刷破壞多發(fā)生在雨水充沛的夏季，結(jié)合水庫當(dāng)?shù)貧庀髼l件、降水資料，背水坡抗沖刷試驗中雨強選擇90mm/h、120mm/h、160mm/h、200mm/h。2.2.1.3金銀花植物特性金銀花為多年生、半常綠灌木，葉面密度大，枝條多且有落地即生根的習(xí)性，下垂觸地的枝條在適宜的溫度下15d便可生根。金銀花主根粗壯，須根發(fā)達，根系主要集中在土壤層30cm以上區(qū)域且多為水平分布。同時，金銀花的適應(yīng)性很強，耐陰、喜陽，耐寒，零下4°時生長才受到影響。相關(guān)研究表明，金銀花還具有良好的抗旱性，植物在遭遇干旱脅迫時，會增強細(xì)胞中活性氧的保護酶系統(tǒng)活性，從而使細(xì)胞抗性增強。保護酶的活性越高，消除自由基的能力越強，植物的抗逆性也就越強。金銀花酶活性較高，因而抗旱性較強（薛彥斌，2010）。山東省平邑縣作為中國金銀花的主產(chǎn)地，年產(chǎn)干花1800萬斤，年產(chǎn)值達45億，金銀花產(chǎn)業(yè)為當(dāng)?shù)匕傩諑韺崒嵲谠诘慕疸y�？紤]金銀花適應(yīng)性強的植物特性，以及可觀的經(jīng)濟的價值，因此選其為土壩背水坡護坡植物開展研究。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文19圖7人工模擬降雨器示意圖Fig.7SchematicdiagramofartificialsimulatedrainfalldeviceMSR-S**-W**型便攜式人工模擬降雨器主要由供水系統(tǒng)、智能終端及控制系統(tǒng)等構(gòu)成，具體構(gòu)成如下表：表2降雨器系統(tǒng)構(gòu)成Table2Rainfallsystemcomposition序號Serialnumber名稱name功能Features備注Note1供水系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供水源材質(zhì)304不銹鋼2控制系統(tǒng)控制雨強、降雨量，是降雨系統(tǒng)的核心部分無線WIFI遠(yuǎn)程控制3智能終端用于人機交互，與控制部分利用系統(tǒng)自建的局域網(wǎng)進行通信平板電腦4采集系統(tǒng)包含雨量、壓力、風(fēng)速、水位等各種傳感器用于采集各種參數(shù)，為實驗數(shù)據(jù)提供參考雨量、壓力傳感器為標(biāo)配。5下噴噴頭1#、2#、3#，三種規(guī)格噴頭其中，供水系統(tǒng)需連接外部儲水桶，本試驗選擇容量為1m3的水桶作為儲水桶，通過水泵從水庫抽水到儲水桶來滿足模擬降雨器的需水要求�？刂葡到y(tǒng)主要部分為控制器，通過自建的局域網(wǎng)連接控制器與平板電腦實現(xiàn)對降雨器的控制，表現(xiàn)為可調(diào)節(jié)閥門開關(guān)，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]晉西黃土區(qū)不同植被類型土壤抗沖性及表層根系分布特征[J]. 金曉,陳麗華.  水土保持學(xué)報. 2019(06)
[2]不同灌木林分枯落物層與土壤層水源涵養(yǎng)能力研究[J]. 曹云生,趙艷玲.  水土保持研究. 2019(06)
[3]水庫消落帶典型草本植物根系對土壤抗沖性能的影響[J]. 徐文秀,鮑玉海,韋杰,楊玲,賀秀斌,李進林.  水土保持學(xué)報. 2019(04)
[4]不同降雨強度條件下黃土邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 劉林林,王孝哲,郭祥勝,高超,朱明亮,劉帥.  人民珠江. 2019(07)
[5]雨強和植被覆蓋度對紅壤坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響[J]. 常松濤,黃少燕,查軒,姚沖,陳世發(fā),白永會,王麗園,孫麗麗.  水土保持學(xué)報. 2019(03)
[6]簡布條分法和FLAC2D計算滑坡穩(wěn)定性應(yīng)用對比分析[J]. 查憲倫,劉胡杰,田世瑤,鄭淼.  低溫建筑技術(shù). 2019(01)
[7]野牛草在南水北調(diào)中線渠道護坡中的建植管護技術(shù)[J]. 馬志林.  水土保持應(yīng)用技術(shù). 2018(06)
[8]不同類型植被根系對邊坡表層的加固效果研究[J]. 戴尚榮.  江西水利科技. 2018(06)
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碩士論文
[1]細(xì)根對黑土區(qū)水土保持植被土壤抗侵蝕能力的影響[D]. 陳月明.東北林業(yè)大學(xué) 2019
[2]植被護坡水文效應(yīng)對邊坡穩(wěn)定性影響的研究[D]. 馬瑤.西安理工大學(xué) 2018
[3]考慮植被根系護坡下的土質(zhì)邊坡滲流場及穩(wěn)定性分析[D]. 安然.西安理工大學(xué) 2018
[4]植被對欠穩(wěn)定邊坡自我修復(fù)影響機制研究[D]. 彭澤乾.重慶交通大學(xué) 2018
[5]喬木根系對堆積體邊坡穩(wěn)定性影響機制研究[D]. 桂斌.重慶交通大學(xué) 2018
[6]草本根系固土的力學(xué)機制及對土質(zhì)邊坡淺表層穩(wěn)定性影響的研究[D]. 任柯.西南交通大學(xué) 2018
[7]極端降雨條件下黃土區(qū)梯田邊坡穩(wěn)定性模擬試驗研究[D]. 溫永福.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[8]植物根系的加筋與錨固作用對邊坡穩(wěn)定性的影響[D]. 鄭力.西南大學(xué) 2018
[9]基于敏感性分析方法和可靠度理論的黃土高邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 梁誼.西安建筑科技大學(xué) 2018
[10]植物護坡的水文效應(yīng)及其對邊坡穩(wěn)定性影響研究[D]. 劉威.中南林業(yè)科技大學(xué) 2017



本文編號：3329447