坡面復(fù)合微地貌土壤抗蝕效果與機理研究
發(fā)布時間：2020-12-06 23:42
土壤侵蝕是我國自然環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展重要制約因素,坡面侵蝕過程是土壤侵蝕研究的重要組成,其中礦區(qū)坡面土壤侵蝕情況尤為嚴重。目前礦區(qū)邊坡治理方式單一,仍較多采用一面坡式治理,致使礦區(qū)水土流失情況嚴重,容易引發(fā)泥石流、滑坡等災(zāi)害。地形重塑和土壤重構(gòu)是土地復(fù)墾與生態(tài)重建的基礎(chǔ)工程,地貌形態(tài)的改變直接影響地面物質(zhì)流動和能量轉(zhuǎn)化,決定復(fù)墾后邊坡利用的穩(wěn)定性和后續(xù)植被恢復(fù)立地條件的優(yōu)劣。基于此,參考農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的坡耕地耕作方式,分別設(shè)計直坡-土窩微地貌、直坡-連續(xù)土槽微地貌、直坡-土面微地貌（對照組）,進行野外人工降雨試驗,選取持水性指標、穩(wěn)定性指標分析坡面復(fù)合微地貌抗蝕性效果。運用ABAQUS有限元軟件構(gòu)建流固耦合模型,根據(jù)前期坡面土壤物理性質(zhì)設(shè)置相關(guān)參數(shù),模擬分析坡面復(fù)合微地貌表層流侵蝕和邊坡滲流侵蝕過程,明晰凹狀地貌布設(shè)后抗蝕性作用機理。根據(jù)持水性試驗數(shù)據(jù)分析可知,與直坡-土面微地貌組（對照組）相比,另外兩組凹狀復(fù)合微地貌的布設(shè)有效降低了坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量,直坡--土窩微地貌、直坡-連續(xù)土槽微地貌洼地蓄積量、土壤入滲率情況均優(yōu)于直坡-土面微地貌;長期來看,降雨后坡體土壤長期含水率上、中、下、底部變...
【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
碩士學(xué)位論文122材料與方法2MaterialsandMethods2.1試驗材料（TestMaterial）2.1.1試驗裝置本試驗均在中國礦業(yè)大學(xué)土地資源管理野外試驗場進行。在試驗場內(nèi)選取一塊長3.7m、寬3.5m的空地，由于三維激光微地貌掃描儀最大測試寬度0.6m、長度最長3m，故建造三個長2.5m、寬0.6m、高1.4m（其中0.4m在地下）的混凝土固定土槽，并在每個土槽下坡留置表層流排水口和滲流排水口，混凝土固定土槽前后布設(shè)長1.8m、寬0.3m、高0.5m水泥臺用于架設(shè)儀器。混凝土固定土槽裝置見圖2-1、圖2-2。試驗?zāi)M人工降雨裝置為人工水槍噴灑，參考特大暴雨雨強標準，設(shè)置降雨強度為2mm/min，降雨時間為30min，降雨均勻度在85%以上。降雨強度設(shè)定方式如下：打開水槍，用大桶接水30s，繼而用量筒測得30s內(nèi)共接得4500ml的水，而土槽面積為4.5m2，根據(jù)單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體積可計算出雨強大小，為2mm/min。圖2-1試驗土槽俯視圖Figure2-1Topviewoftestsoiltank
試驗土槽側(cè)視圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]降雨工況下露天礦排土場邊坡穩(wěn)定性與治理措施[J]. 趙洪寶,魏子強,羅科,蘇泊伊,任朝朋,伍國明. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(10)
[2]降雨入滲作用下排土場邊坡動態(tài)穩(wěn)定性分析[J]. 李東,吳俊霖,張默. 現(xiàn)代礦業(yè). 2019(07)
[3]水利部發(fā)布2018年全國水土流失動態(tài)監(jiān)測成果[J]. 中國水土保持. 2019(07)
[4]降雨對寶日希勒排土場邊坡侵蝕的數(shù)值模擬[J]. 徐朝容,黃赳,王鵬,朱壯壯,邢龍飛,張周愛. 河南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]露天礦排土場穩(wěn)定性分析與治理措施優(yōu)化研究[J]. 趙沖,袁利偉,陳玉明,陳靜. 化工礦物與加工. 2019(04)
[6]幾種水土保持坡面工程措施效益研究[J]. 劉艷改,姚娜,程艷輝,衛(wèi)杰. 綠色科技. 2018(20)
[7]降雨侵蝕過程中紅壤坡耕地地表微地貌演變特征[J]. 張利超,葛佩琳,李朝霞,劉窯軍,喻榮崗. 水土保持研究. 2018(06)
[8]遼西地區(qū)不同水土保持措施條件下土壤侵蝕量與降雨因子關(guān)系研究[J]. 李明偉. 中國水土保持. 2018(08)
[9]非飽和土一維大變形固結(jié)模型[J]. 周亞東,鄧安,鹿群. 巖土力學(xué). 2018(05)
[10]降雨強度對梯田邊坡細溝侵蝕的影響[J]. 溫永福,高鵬,穆興民,趙廣舉,孫文義. 水土保持研究. 2018(03)
博士論文
[1]覆沙坡面水蝕產(chǎn)沙動力過程與微地貌變化的響應(yīng)研究[D]. 湯珊珊.西安理工大學(xué) 2018
[2]黃土區(qū)地貌與植被格局的侵蝕動力過程試驗研究[D]. 張霞.西安理工大學(xué) 2018
[3]水蝕過程中地表糙度變化及侵蝕響應(yīng)[D]. 梁心藍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[4]露天開采礦區(qū)廢棄地近自然地形重塑研究[D]. 楊翠霞.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[5]黃土邊坡沖刷破壞特征及數(shù)值模擬[D]. 宋朋燃.吉林大學(xué) 2013
[6]基于DEM的小流域次降雨土壤侵蝕模型研究與應(yīng)用[D]. 李輝.武漢大學(xué) 2007
[7]降雨過程中紅壤表土結(jié)構(gòu)變化與侵蝕特點[D]. 李朝霞.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]礦區(qū)排土場邊坡不同植被配置模式的防蝕效益與機制[D]. 楊波.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]涇河流域水沙時空分異特征及其影響因素分析[D]. 韓向楠.西南大學(xué) 2019
[3]基于DEM的甘蔗區(qū)地形因子分析[D]. 崔天剛.廣西大學(xué) 2018
[4]基于ABAQUS的滲流作用下土工袋砌護邊坡穩(wěn)定性分析[D]. 薛健.寧夏大學(xué) 2018
[5]金堆城北部排土場水土流失災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查及侵蝕規(guī)律研究[D]. 王龍飛.長安大學(xué) 2015
[6]基于滲流—應(yīng)力耦合作用的邊坡穩(wěn)定性分析[D]. 葉劍.武漢科技大學(xué) 2015
[7]內(nèi)蒙露天煤礦排土場邊坡抗沖性及減水減沙效益研究[D]. 董玉錕.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[8]堆渣邊坡兩種護坡措施的水土保持效益研究[D]. 田野.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[9]金堆城北部排土場水土流失災(zāi)害現(xiàn)狀及治理對策研究[D]. 龐志剛.長安大學(xué) 2014
[10]坡耕地地表糙度量化特征及其對坡面匯流路徑的影響研究[D]. 賈騰斌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號：2902206
【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
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碩士學(xué)位論文122材料與方法2MaterialsandMethods2.1試驗材料（TestMaterial）2.1.1試驗裝置本試驗均在中國礦業(yè)大學(xué)土地資源管理野外試驗場進行。在試驗場內(nèi)選取一塊長3.7m、寬3.5m的空地，由于三維激光微地貌掃描儀最大測試寬度0.6m、長度最長3m，故建造三個長2.5m、寬0.6m、高1.4m（其中0.4m在地下）的混凝土固定土槽，并在每個土槽下坡留置表層流排水口和滲流排水口，混凝土固定土槽前后布設(shè)長1.8m、寬0.3m、高0.5m水泥臺用于架設(shè)儀器。混凝土固定土槽裝置見圖2-1、圖2-2。試驗?zāi)M人工降雨裝置為人工水槍噴灑，參考特大暴雨雨強標準，設(shè)置降雨強度為2mm/min，降雨時間為30min，降雨均勻度在85%以上。降雨強度設(shè)定方式如下：打開水槍，用大桶接水30s，繼而用量筒測得30s內(nèi)共接得4500ml的水，而土槽面積為4.5m2，根據(jù)單位時間內(nèi)單位面積上的降雨體積可計算出雨強大小，為2mm/min。圖2-1試驗土槽俯視圖Figure2-1Topviewoftestsoiltank
試驗土槽側(cè)視圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]降雨工況下露天礦排土場邊坡穩(wěn)定性與治理措施[J]. 趙洪寶,魏子強,羅科,蘇泊伊,任朝朋,伍國明. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(10)
[2]降雨入滲作用下排土場邊坡動態(tài)穩(wěn)定性分析[J]. 李東,吳俊霖,張默. 現(xiàn)代礦業(yè). 2019(07)
[3]水利部發(fā)布2018年全國水土流失動態(tài)監(jiān)測成果[J]. 中國水土保持. 2019(07)
[4]降雨對寶日希勒排土場邊坡侵蝕的數(shù)值模擬[J]. 徐朝容,黃赳,王鵬,朱壯壯,邢龍飛,張周愛. 河南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]露天礦排土場穩(wěn)定性分析與治理措施優(yōu)化研究[J]. 趙沖,袁利偉,陳玉明,陳靜. 化工礦物與加工. 2019(04)
[6]幾種水土保持坡面工程措施效益研究[J]. 劉艷改,姚娜,程艷輝,衛(wèi)杰. 綠色科技. 2018(20)
[7]降雨侵蝕過程中紅壤坡耕地地表微地貌演變特征[J]. 張利超,葛佩琳,李朝霞,劉窯軍,喻榮崗. 水土保持研究. 2018(06)
[8]遼西地區(qū)不同水土保持措施條件下土壤侵蝕量與降雨因子關(guān)系研究[J]. 李明偉. 中國水土保持. 2018(08)
[9]非飽和土一維大變形固結(jié)模型[J]. 周亞東,鄧安,鹿群. 巖土力學(xué). 2018(05)
[10]降雨強度對梯田邊坡細溝侵蝕的影響[J]. 溫永福,高鵬,穆興民,趙廣舉,孫文義. 水土保持研究. 2018(03)
博士論文
[1]覆沙坡面水蝕產(chǎn)沙動力過程與微地貌變化的響應(yīng)研究[D]. 湯珊珊.西安理工大學(xué) 2018
[2]黃土區(qū)地貌與植被格局的侵蝕動力過程試驗研究[D]. 張霞.西安理工大學(xué) 2018
[3]水蝕過程中地表糙度變化及侵蝕響應(yīng)[D]. 梁心藍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[4]露天開采礦區(qū)廢棄地近自然地形重塑研究[D]. 楊翠霞.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[5]黃土邊坡沖刷破壞特征及數(shù)值模擬[D]. 宋朋燃.吉林大學(xué) 2013
[6]基于DEM的小流域次降雨土壤侵蝕模型研究與應(yīng)用[D]. 李輝.武漢大學(xué) 2007
[7]降雨過程中紅壤表土結(jié)構(gòu)變化與侵蝕特點[D]. 李朝霞.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]礦區(qū)排土場邊坡不同植被配置模式的防蝕效益與機制[D]. 楊波.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]涇河流域水沙時空分異特征及其影響因素分析[D]. 韓向楠.西南大學(xué) 2019
[3]基于DEM的甘蔗區(qū)地形因子分析[D]. 崔天剛.廣西大學(xué) 2018
[4]基于ABAQUS的滲流作用下土工袋砌護邊坡穩(wěn)定性分析[D]. 薛健.寧夏大學(xué) 2018
[5]金堆城北部排土場水土流失災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查及侵蝕規(guī)律研究[D]. 王龍飛.長安大學(xué) 2015
[6]基于滲流—應(yīng)力耦合作用的邊坡穩(wěn)定性分析[D]. 葉劍.武漢科技大學(xué) 2015
[7]內(nèi)蒙露天煤礦排土場邊坡抗沖性及減水減沙效益研究[D]. 董玉錕.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[8]堆渣邊坡兩種護坡措施的水土保持效益研究[D]. 田野.北京林業(yè)大學(xué) 2015
[9]金堆城北部排土場水土流失災(zāi)害現(xiàn)狀及治理對策研究[D]. 龐志剛.長安大學(xué) 2014
[10]坡耕地地表糙度量化特征及其對坡面匯流路徑的影響研究[D]. 賈騰斌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號：2902206
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