土體鹽漬化是一種緩變的自然災(zāi)害，會帶來草地退化、荒漠化、鹽漬化等一系列生態(tài)問題，對人類環(huán)境造成威脅，對人類生產(chǎn)、生活及經(jīng)濟發(fā)展有著嚴(yán)重影響。吉林省西部松嫩平原上就廣泛分布的這種鹽漬化較嚴(yán)重的土壤，且該地位于季節(jié)性凍土區(qū)，土體的周期性凍結(jié)與融化對鹽漬土的形成與發(fā)展有著很大影響。為了減緩?fù)恋赝恕⒒謴?fù)治理生態(tài)系統(tǒng)，吉林省啟動了嫩江下游與第二松花江的引水工程來淋洗鹽漬化的土地，但在淋洗過程中引發(fā)凍脹及次生鹽漬化等工程及環(huán)境問題。因此，有必要對吉林西部鹽漬土分布區(qū)進行調(diào)查取樣，詳細(xì)查明其鹽漬化進程，分析鹽漬土水鹽運移規(guī)律，為防治鹽漬化及次生鹽漬化提供理論依據(jù)。另外由于吉林西部季節(jié)性凍土區(qū)的特殊氣候，造成土體凍脹引起的道路翻漿、坍塌等交通病害也對治理鹽漬化土壤等土地開發(fā)整理項目帶來困難，因此，對吉林西部季凍區(qū)鹽漬土進行凍脹特性的研究并結(jié)合數(shù)值模擬手段分析凍脹細(xì)觀機理對治理道路病害，恢復(fù)治理生態(tài)脆弱區(qū)提供理論依據(jù)。 本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金重點項目“寒旱區(qū)土體鹽漬化HTSM多場耦合地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)災(zāi)變演化機理與工程效應(yīng)研究”（NO：41430642），國家自然科學(xué)基金項目“松嫩平原分散土成因機制及水熱鹽耦合離子遷移模型研究”（NO：41372267），高校博士點基金項目―干濕凍融循環(huán)對吉林西部分散土的影響及機理研究‖（NO：20120061110054）開展研究。首先，通過對吉林西部鎮(zhèn)賚、大安、乾安、農(nóng)安地區(qū)的鹽漬土進行長期監(jiān)測和調(diào)查取樣，對土樣的物質(zhì)組成、基本物理化學(xué)性質(zhì)及孔隙分布特征進行了試驗研究，通過對研究區(qū)不同埋深、不同季節(jié)及不同地點的鹽漬土各項物質(zhì)組成、物理化學(xué)性質(zhì)及孔隙分布特征進行了深度上和地面范圍上的對比討論，建立了吉林西部鹽漬土分布及鹽漬化進程的宏觀模型為研究區(qū)鹽漬土凍脹特性的研究提供基礎(chǔ)。其次，利用Arya-Paris預(yù)測模型對鹽漬土土水特征曲線進行了預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果對研究區(qū)土體的飽水、持水、脫水及水分在土體中運移速率的特性進行分析討論，為研究區(qū)土體的水鹽物質(zhì)遷移及鹽漬化進程提供分析依據(jù)。再次，結(jié)合研究區(qū)氣溫、降水及蒸發(fā)情況，對比研究區(qū)附近的長春市冬季天然凍結(jié)土體的含水率、地溫及凍結(jié)深度的監(jiān)測數(shù)據(jù)，綜合對研究區(qū)不同地點土體水分及鹽分在不同季節(jié)不同埋深上的遷移規(guī)律測試分析結(jié)果及土水特征曲線預(yù)測分析結(jié)果，全面分析吉林西部鹽漬土在非凍結(jié)期與凍融期的水鹽運移機制。然后，通過室內(nèi)凍脹試驗對不同溫度、含水率、含鹽量及擊實度的鹽漬土室內(nèi)凍脹特性進行試驗，從機制學(xué)角度分析研究區(qū)土體凍脹的影響因素，為季節(jié)性凍土區(qū)鹽漬土的凍脹特性研究提供良好示范。最后，根據(jù)三維顆粒流數(shù)值模擬理論對鹽漬土的室內(nèi)凍脹試驗過程進行了數(shù)值模擬，直觀展現(xiàn)整個凍脹過程中顆粒運移、孔隙變化及內(nèi)部應(yīng)力變化的過程，，從土的本質(zhì)上模擬了土體凍脹的機理，豐富了季節(jié)性凍土鹽漬化及凍脹的理論。

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P642.14
【目錄】：

【參考文獻】

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