本文關鍵詞：秦始皇帝陵K9901陪葬坑鹽害形成機制與模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西北農(nóng)林科技大學》 2015年

秦始皇帝陵K9901陪葬坑鹽害形成機制與模擬

劉小玉  

【摘要】：土遺址是珍貴的歷史文化遺產(chǎn),蘊藏著豐富人文信息,具有重要的考古與科研價值。秦始皇帝陵K9901陪葬坑的建筑工藝、出土文物均蘊含豐富的歷史信息,可為考古工作提供有關秦始皇時期娛樂、著裝等方面的歷史文化信息,具有重大的考古和文化意義。然而,自陪葬坑發(fā)掘以來,受保存環(huán)境和土遺址自身的內部因素影響,陪葬坑局部土遺址已受到不同程度的破壞,其中鹽害問題尤為突出,甚至已嚴重威脅土遺址的安全和穩(wěn)定。本研究首先實地調查了陪葬坑存在的主要病害,并對陪葬坑土壤的主要理化性狀進行了測定。然后通過室內模擬土柱試驗模擬了不同地下水位條件下的土壤水鹽運移狀況,并通過Hydrus-1D模型模擬了土壤水鹽運移過程,通過模型量化了當?shù)叵滤辉?0 m處時,土壤水分剖面30年的動態(tài)變化。最后模擬了不同鹽分種類及濃度條件下的鹽析過程。主要結論如下:(1)K9901陪葬坑有鹽析、酥堿、坍塌、裂隙、片狀剝離等病害。病害的產(chǎn)生主要是由于文物開掘后受外部環(huán)境影響所致。各病害之間相互影響,直接威脅土遺址的安全與防治工作。(2)地下水、土壤水分會在毛管力作用下逐漸上移,水分上移同時伴隨著鹽分的向上遷移,具體表現(xiàn)為濕潤鋒經(jīng)過的土層會有一個鹽分的峰值,且在土壤蒸發(fā)影響下鹽分會在土壤表層逐漸積累。60天后0-5 cm土層電導率顯著高于底層土壤,土壤電導率沿土壤剖面自上而下呈逐漸降低的趨勢。(3)Hydrus-1D模型能夠較為準確的模擬土壤水分運移,能夠較好的模擬由于淺層地下水帶來的土壤水分含量的迅速上升。對地下水位10m時的長時間序列模擬表明:在穩(wěn)定地下水位影響下,土壤水分上升1 m、2 m、3 m、4 m、5 m、6 m、7 m、8 m、9 m和10 m至地表所需的時間分別為:0.02年、0.14年、0.49年、1.2年、2.47年、4.47年、7.47年、11.7年、17.46年和25.00年。這表明,盡管秦始皇帝陵所處區(qū)域地下水位較深,但是地下水在經(jīng)過較長時間以后還是會運移至土壤表層,如果地下水中或者地下水以上土層中含有較高的可溶性鹽分,在地下水向上遷移的過程中就會將這些鹽分攜帶至土壤表層,造成鹽分在土壤表層的不斷累積,進而導致酥堿和片狀剝離等一系列病害。(4)土塊鹽析試驗研究表明:不同含量的鹽分在土壤蒸發(fā)影響下有逐漸向土壤表層遷移的趨勢,但不同鹽分種類及不同含量的鹽分又表現(xiàn)出不同的遷移特征。具體表現(xiàn)為NaCl和NaNO3表層0-1 cm電導率在前三天上升較快,之后逐漸趨于平穩(wěn)。而添加Na2SO4土塊表層電導率在整個模擬階段均呈現(xiàn)出上升趨勢。含0.1 mol/Kg NaCl的土塊表層電導率在整個模擬階段也呈現(xiàn)出持續(xù)增加的趨勢。(5)不同鹽分種類對酥堿病害的“貢獻”不同,從模擬試驗可以看出Na2SO4極易在土壤表層結晶,并形成泛霜和酥堿病害。而NaCl和NaNO3的鹽析現(xiàn)象較弱,不易形成酥堿病害。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：K878.8;S151.9
【目錄】：

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本文編號：201207