發(fā)布時(shí)間：2018-04-16 13:20

  本文選題：層狀土壤 + 降雨水質(zhì)�。� 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：由于氣象、地質(zhì)和生物等過(guò)程的作用,層狀土壤構(gòu)型在自然界普遍存在,降雨水質(zhì)性質(zhì)隨著地域發(fā)生改變,因此在降雨侵蝕過(guò)程中這兩個(gè)因素也起到了關(guān)鍵的作用。并且土壤層狀構(gòu)型的存在,使水分在均質(zhì)土中和層狀土壤構(gòu)型中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有很大的差異,土壤理化性質(zhì)也會(huì)隨降雨水質(zhì)的不同而發(fā)生改變。雖然土壤的層狀構(gòu)型和各類(lèi)的水質(zhì)對(duì)土壤入滲的影響被廣泛證實(shí),但是對(duì)土壤侵蝕過(guò)程影響的研究較少,而且研究不同灌溉和降雨水質(zhì)在層狀土壤構(gòu)型中的土壤入滲過(guò)程還未見(jiàn)有報(bào)道。因此,本論文以黃土高原廣泛分布的X土、黃綿土和砂土為研究對(duì)象,通過(guò)人工室內(nèi)模擬降雨,研究不同的層狀土壤構(gòu)型對(duì)土壤入滲及坡面土壤侵蝕過(guò)程中的影響;以及不同降雨水質(zhì)作用下,土壤的降雨入滲過(guò)程,產(chǎn)流產(chǎn)沙特性;同時(shí)研究室內(nèi)層狀土壤構(gòu)型,在各種水質(zhì)入滲過(guò)程中的土壤水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以期為層狀土壤入滲過(guò)程和侵蝕過(guò)程模擬提供科學(xué)數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明:(1)層狀土壤構(gòu)型 上砂下黏‖組合能夠降低降雨侵蝕程度。通過(guò)人工模擬降雨試驗(yàn),研究了3種土壤類(lèi)型及其不同層狀結(jié)構(gòu)組成條件下的降雨入滲和產(chǎn)流產(chǎn)沙特征:隨降雨強(qiáng)度增大,各層狀土壤的產(chǎn)流時(shí)間均變短,而徑流系數(shù)均增大,土壤侵蝕強(qiáng)度增大;在相同降雨強(qiáng)度下, 上砂下黏‖的層狀土壤構(gòu)型穩(wěn)定入滲率較大,抗侵蝕能力較強(qiáng),而 上黏下砂‖的層狀土壤構(gòu)型在降雨侵蝕過(guò)程中的產(chǎn)沙量大,土壤侵蝕強(qiáng);土壤入滲率的大小由層狀土壤的總土水勢(shì)和導(dǎo)水率共同決定的,三層土壤組合的入滲率大小為砂土-黃綿土-X土砂土-X土-黃綿土X土-砂土-黃綿土X土-黃綿土-砂土;兩層組合的大小為砂土-X土X土-砂土。土壤水分的入滲是有土水勢(shì)起主導(dǎo)作用,因此,在降雨侵蝕過(guò)程中,非飽和土壤水分運(yùn)動(dòng),孔隙是與大氣相連通,層狀土壤構(gòu)型的水頭壓力決定土壤入滲速率,從而使得其含水量高于均質(zhì)土壤。層狀土壤構(gòu)型產(chǎn)流產(chǎn)沙量總體為三層組合兩層組合單層土壤,表明層狀組合層次越多,其抗侵蝕能力可能越強(qiáng);根據(jù)Smith降水入滲模型和Kostiakov入滲模型,可得出在降雨條件下層狀土壤的入滲模型公式,利用試驗(yàn)進(jìn)行了模擬驗(yàn)證;(2)降雨水質(zhì)的不同,侵蝕過(guò)程侵蝕程度不同。通過(guò)模擬降雨試驗(yàn)研究了不同水溶液(去離子水、天然降水、天然積水、自來(lái)水和微咸水)模擬降雨條件下土壤入滲和產(chǎn)流產(chǎn)沙特征:隨著降水中鈉吸附比和電導(dǎo)率的增加,土壤侵蝕強(qiáng)度先降低后增加;天然積水作用下,侵蝕程度最低,因此其是降水中鈉吸附比和電導(dǎo)率的臨界值,高于或低于此值,侵蝕程度加劇;X土入滲率和累積入滲量從大到小的排列順序?yàn)?天然積水微咸水自來(lái)水天然降水去離子水,天然積水的累積入滲量最高,去離子水累積入滲量最低。水質(zhì)對(duì)降雨侵蝕的影響特征還受土壤質(zhì)地和構(gòu)型的影響,粘粒含量較高的X土降雨侵蝕受水質(zhì)影響比粘粒含量較低的黃綿土更加明顯,同時(shí)層狀構(gòu)型X土-砂土的降雨侵蝕程度和均質(zhì)X土侵蝕規(guī)律一致,但是侵蝕程度比均質(zhì)X土強(qiáng);Philip模型應(yīng)用于降雨水質(zhì)入滲模擬時(shí),對(duì)于鈉吸附比較低的水質(zhì)計(jì)算結(jié)果較為精確,對(duì)于鈉吸附比較高的水溶液,其計(jì)算結(jié)果有一定偏差。也就是說(shuō)水質(zhì)鈉吸附比(SAR)是有一定的閾值范圍,本試驗(yàn)的范圍是當(dāng)鈉吸附SAR等于天然積水的SAR時(shí),降雨侵蝕量最低。(3)不同水質(zhì)的積水入滲過(guò)程是受土體構(gòu)型控制。利用去離子水、天然降水、天然積水、自來(lái)水4種水質(zhì)的水,作用于三種土壤構(gòu)型(均質(zhì)X土、X夾砂、砂夾X),研究均質(zhì)和層狀土壤積水入滲過(guò)程:Philip入滲模型模擬不同水質(zhì)在均質(zhì)X土的入滲過(guò)程,均方根誤差(RMSE)計(jì)算值偏小,擬合精度高;四種水溶液在三種土壤構(gòu)型入滲的時(shí)間:去離子水天然降水自來(lái)水天然積水;均質(zhì)X土X夾砂砂夾X。濕潤(rùn)鋒在相同時(shí)間內(nèi)推進(jìn)距離:均質(zhì)X土X夾砂砂夾X;含有不同鈉吸附比和電導(dǎo)率的水溶液對(duì)層狀土壤濕潤(rùn)鋒推進(jìn)距離的影響程度受由土壤分層組合方式?jīng)Q定。土壤層狀結(jié)構(gòu)的普遍存在,通過(guò)室內(nèi)人工模擬降雨和一維土柱入滲試驗(yàn),對(duì)層狀土壤構(gòu)型的侵蝕規(guī)律進(jìn)行研究,以及X土夾砂土和砂土夾X土進(jìn)行積水入滲規(guī)律進(jìn)行探討,獲得層狀土壤構(gòu)型的侵蝕特征和不同夾層層狀土入滲規(guī)律及降雨水質(zhì)的對(duì)土壤侵蝕的影響程度,揭示了層狀土壤入滲機(jī)理,為干旱半干旱地區(qū)提高水資源的利用效率和預(yù)防有關(guān)土壤侵蝕危害提供一定的參考,其研究成果對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的實(shí)踐意義。
[Abstract]:鐢變簬姘旇薄,鍦拌川鍜岀敓鐗╃瓑榪囩▼鐨勪綔鐢，

本文編號(hào)：1759118