本文關(guān)鍵詞：采煤塌陷土壤水分變異及凍融特征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以神東煤田大柳塔采礦區(qū)為研究對(duì)象,通過野外原位監(jiān)測(cè)與室內(nèi)分析試驗(yàn),研究采煤塌陷區(qū)土壤關(guān)鍵持水特性的變化規(guī)律,季節(jié)性凍結(jié)作用凍土深度、土壤水分含量、分布以及凍-融過程水分運(yùn)移特征,試圖揭示采煤塌陷區(qū)凍結(jié)滯水變異特征與機(jī)理,為干旱、半干旱塌陷風(fēng)沙區(qū)生態(tài)恢復(fù)水資源合理利用提供技術(shù)支撐。所得主要研究結(jié)論如下：(1)研究區(qū)顆粒組成總體上以粉砂、細(xì)砂粒含量為主,0-60cm土層內(nèi)粉砂、細(xì)沙顆粒含量均在85%以上,在土壤垂直剖面上,隨著土層深度的增加細(xì)顆粒含量增多。塌陷區(qū)顆粒表現(xiàn)出粗�；卣�。(2)采煤塌陷使土體遭受外力,結(jié)構(gòu)松散發(fā)生變形,導(dǎo)致容重降低,且深層土壤容重降低幅度較大。隨著土層深度增加,孔隙度增加趨勢(shì)明顯,80-100層土壤孔隙度由39.02%增加到41.38%。地表塌陷在坡頂、坡中處土壤孔隙擾動(dòng)最為強(qiáng)烈�；纛D公式對(duì)風(fēng)沙土的水分入滲速率有很好的適用性。(3)裂縫寬度不同,對(duì)周邊土壤的影響作用強(qiáng)度不同,表現(xiàn)為土壤水分空間變異性不同,隨著裂縫寬度增大,土壤含水量空間變異程度增強(qiáng)。土壤水平空間分布變化趨勢(shì)表現(xiàn)為距離裂縫越遠(yuǎn),水分變化越緩和,含水量接近對(duì)照,各樣點(diǎn)中裂縫處含水量最低。(4)對(duì)于季節(jié)性凍土,以裂縫為中心,隨著距離裂縫水平位移增加,最大凍土深度呈降低趨勢(shì),裂縫的存在改變了其周邊凍結(jié)土壤的空間分布,其影響范圍內(nèi)的土壤凍結(jié)不單是垂向(上下)水、熱交換,還存在側(cè)向(左右)交換,側(cè)向交換的程度導(dǎo)致凍土深度呈現(xiàn)水平分異。裂縫兩側(cè)土壤含水量均高于裂縫處,距離裂縫越遠(yuǎn),土壤含水量越高,土壤凍結(jié)過程中,水分向凍結(jié)鋒面的遷移量與凍結(jié)速率有很大關(guān)系,土壤凍結(jié)得越慢,凍結(jié)鋒面處水分的增加量就越大。裂縫周邊附近,隨著水平距離的增加,土壤貯水量最大值呈現(xiàn)上移。(5)研究區(qū)凍結(jié)滯水含水率均表現(xiàn)出倒置富水性,塌陷區(qū)土壤凍結(jié)滯水的倒置富水帶出現(xiàn)在10-20cm土層。融化過程使土壤含水量的垂線分布成為弧線型逆分配,含水率的變化趨勢(shì)整體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。(6)該區(qū)凍結(jié)滯水層所處的土層的土壤凍結(jié)分為秋冬凍結(jié)過程、冬季降溫過程和冬春融化過程。塌陷區(qū)的裂縫作為土體與外界水、熱交換的通道加劇了凍結(jié)、融化過程。土層凍結(jié)有利于保持水分。解凍后,塌陷裂縫暴露,水分散失加劇,土壤解凍是塌陷風(fēng)沙區(qū)土壤水分逐漸進(jìn)入虧缺狀態(tài)的開端。
【關(guān)鍵詞】：采煤塌陷區(qū) 裂縫 物理性質(zhì) 水分 凍結(jié)滯水 凍融
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S152.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-12
• 1 緒論12-29
• 1.1 研究目的與意義12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-28
• 1.2.1 凍結(jié)滯水研究12-25
• 1.2.2 采煤塌陷對(duì)土壤水分的影響25-28
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線28-29
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容28-29
• 1.3.2 技術(shù)路線29
• 2 研究區(qū)概況29-32
• 2.1 自然地理?xiàng)l件29-32
• 2.1.1 地理位置29-30
• 2.1.2 地質(zhì)地貌30-31
• 2.1.3 氣候31
• 2.1.4 水文31
• 2.1.5 土壤31-32
• 2.1.6 植被32
• 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r32
• 3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法32-37
• 3.1 試驗(yàn)地布設(shè)32-35
• 3.1.1 樣地介紹32-33
• 3.1.2 土壤物理性質(zhì)測(cè)定樣地33
• 3.1.3 塌陷裂縫測(cè)定樣地33-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法35-36
• 3.2.1 含水量測(cè)定35
• 3.2.2 容重、孔隙度測(cè)定35-36
• 3.2.3 土壤粒度測(cè)定36
• 3.2.4 入滲測(cè)定36
• 3.3 數(shù)據(jù)處理36-37
• 4 土壤物理性質(zhì)與生長(zhǎng)季土壤水分37-55
• 4.1 土壤粒度特征的變化37-38
• 4.2 土壤容重及孔隙度變化38-39
• 4.2.1 塌陷區(qū)土壤容重與孔隙度分層對(duì)比38
• 4.2.2 土壤容重與孔隙度分坡位對(duì)比38-39
• 4.3 塌陷區(qū)土壤入滲變異性39-42
• 4.3.1 土壤入滲深度39-40
• 4.3.2 土壤入滲速率40-41
• 4.3.3 土壤入滲速率曲線41-42
• 4.4 塌陷裂縫土壤水分特征42-54
• 4.4.1 不同寬度裂縫土壤水分變化42-45
• 4.4.2 沿塌陷裂縫不同方向土壤含水量45-46
• 4.4.3 坡面上塌陷裂縫對(duì)土壤水分含量的影響46-47
• 4.4.4 不同坡向上的采煤塌陷裂縫對(duì)土壤水分的影響47-51
• 4.4.5 采煤塌陷裂縫對(duì)雨后坡面土壤水分含量的影響51-54
• 4.5 小結(jié)54-55
• 5 凍結(jié)過程土壤水分變化55-60
• 5.1 不同坡位凍結(jié)前后土壤含水量垂向變化55-57
• 5.1.1 坡上部?jī)鼋Y(jié)前后土壤含水率垂向變化55-56
• 5.1.2 坡中部?jī)鼋Y(jié)前后土壤含水率垂向變化56
• 5.1.3 坡下部?jī)鼋Y(jié)前后土壤含水率垂向變化56-57
• 5.2 有林地與無林地凍結(jié)前后含水率變化57-59
• 5.2.1 有林地土層凍結(jié)前后含水率變化57-58
• 5.2.2 無林地凍結(jié)前后含水率垂向變化58-59
• 5.3 小結(jié)59-60
• 6 塌陷區(qū)凍結(jié)滯水特征60-70
• 6.1 凍結(jié)對(duì)塌陷裂縫及其兩側(cè)土壤水分的影響60-64
• 6.1.1 塌陷裂縫土壤凍結(jié)深度60-61
• 6.1.2 凍結(jié)期裂縫及其周邊水分特征61-63
• 6.1.3 塌陷裂縫兩側(cè)土壤凍結(jié)滯水垂向分布63-64
• 6.2 研究區(qū)整體凍結(jié)滯水分布64-69
• 6.2.1 不同坡位凍結(jié)滯水對(duì)比64-65
• 6.2.2 有林地與無林地土壤凍結(jié)滯水含水率65-66
• 6.2.3 凍結(jié)滯水坡面垂向分布66-68
• 6.2.4 研究區(qū)凍結(jié)滯水倒置富水性68-69
• 6.3 小結(jié)69-70
• 7 塌陷區(qū)凍土融化過程土壤水分變化70-91
• 7.1 典型陰坡地凍土融化過程中土壤水分變化70-75
• 7.2 坡溝地凍土融化過程中土壤水分變化75-80
• 7.3 研究區(qū)整體凍土融化過程中土壤水分變化80-85
• 7.4 凍結(jié)滯水融化速度與溫度的關(guān)系85-88
• 7.5 凍結(jié)滯水融化過程中含水量峰值層與凍結(jié)層的關(guān)系88-89
• 7.6 不同環(huán)境土壤凍結(jié)前后水分變化89-90
• 7.7 小結(jié)90-91
• 8 結(jié)論91-93
• 致謝93-94
• 參考文獻(xiàn)94-105
• 作者簡(jiǎn)介105-106

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭功生,許強(qiáng);飽水凍土水熱力耦合分析[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

2 朱焱;陳曉飛;馬巍;鄧友生;;非飽和土壤凍融過程中水、熱耦合運(yùn)移數(shù)值模擬研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年17期

3 徐e呑，

本文編號(hào)：367134