土體鹽漬化是一種緩變的自然災(zāi)害，會(huì)帶來草地退化、荒漠化、鹽漬化等一系列生態(tài)問題，對(duì)人類環(huán)境造成威脅，對(duì)人類生產(chǎn)、生活及經(jīng)濟(jì)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(duì)鹽漬土的形成與發(fā)展有著很大影響。為了減緩?fù)恋赝�、恢�?fù)治理生態(tài)系統(tǒng)，吉林省啟動(dòng)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(duì)吉林西部鹽漬土分布區(qū)進(jìn)行調(diào)查取樣，詳細(xì)查明其鹽漬化進(jìn)程，分析鹽漬土水鹽運(yùn)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(duì)治理鹽漬化土壤等土地開發(fā)整理項(xiàng)目帶來困難，因此，對(duì)吉林西部季凍區(qū)鹽漬土進(jìn)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(jī)理對(duì)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(diǎn)項(xiàng)目“寒旱區(qū)土體鹽漬化HTSM多場(chǎng)耦合地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)災(zāi)變演化機(jī)理與工程效應(yīng)研究”（NO：41430642），國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“松嫩平原分散土成因機(jī)制及水熱鹽耦合離子遷移模型研究”（NO：41372267），高校博士點(diǎn)基金項(xiàng)目―干濕凍融循環(huán)對(duì)吉林西部分散土的影響及機(jī)理研究‖（NO：20120061110054）開展研究。首先，通過對(duì)吉林西部鎮(zhèn)賚、大安、乾安、農(nóng)安地區(qū)的鹽漬土進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和調(diào)查取樣，對(duì)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(jìn)行了試驗(yàn)研究，通過對(duì)研究區(qū)不同埋深、不同季節(jié)及不同地點(diǎn)的鹽漬土各項(xiàng)物質(zhì)組成、物理化學(xué)性質(zhì)及孔隙分布特征進(jìn)行了深度上和地面范圍上的對(duì)比討論，建立了吉林西部鹽漬土分布及鹽漬化進(jìn)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(cè)模型對(duì)鹽漬土土水特征曲線進(jìn)行了預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)研究區(qū)土體的飽水、持水、脫水及水分在土體中運(yùn)移速率的特性進(jìn)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(jìn)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(duì)比研究區(qū)附近的長(zhǎng)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(cè)數(shù)據(jù)，綜合對(duì)研究區(qū)不同地點(diǎn)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(cè)試分析結(jié)果及土水特征曲線預(yù)測(cè)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(yùn)移機(jī)制。然后，通過室內(nèi)凍脹試驗(yàn)對(duì)不同溫度、含水率、含鹽量及擊實(shí)度的鹽漬土室內(nèi)凍脹特性進(jìn)行試驗(yàn)，從機(jī)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(duì)鹽漬土的室內(nèi)凍脹試驗(yàn)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，直觀展現(xiàn)整個(gè)凍脹過程中顆粒運(yùn)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(jī)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P642.14
【目錄】：

【參考文獻(xiàn)】

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