粒度组成和裂隙特征对崩岗侵蚀的影响研究
发布时间：2021-08-10 02:46
花岗岩残积土广泛分布于我国南部地区,在南方热带、亚热带气候环境下,由于残积土土质疏松、大量裂隙发育、易崩解及力学性能差等特点,导致该区域大量崩岗发育,造成严重的水土流失,降低土地质量。在崩岗的发育过程中,土壤粒度组成和裂隙特征对崩岗侵蚀的影响,还需要深入的探讨。本研究以于都县崩岗治理示范区的花岗岩残积土为研究对象,基于粒度组成和浅层裂隙两种不同的土体结构模式,通过室内降雨试验,研究上述因素对崩岗侵蚀的影响,主要得出以下研究结论:（1）基于土工试验,考虑粒度组成对土壤开裂的影响,进而对不同粒度组成和裂隙特征下土体的入渗性能进行深入分析。结果表明,砂砾含量高的花岗岩残积土,裂隙面积率越低,裂隙网格细密,宽度及深度值较小。并且,砂砾含量高的土体,渗透性越好,稳定入渗率更高。相比较,表层裂隙对土壤的初始入渗率影响较大,当裂隙率达到6.59%,初始入渗率相对稳定入渗速率提高了 2个数量级;表层裂隙对稳定入渗率的影响较小,由于裂隙的吸湿愈合,其稳定入渗率基本相同。（2）查阅大量文献并结合现场调查数据,确定了研究区花岗岩残积土的粒度组成存在较大的差异性、不同形式的裂隙大量分布,上述因素与崩岗侵蚀发育...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１．于都县崩岗研究区：（ａ）地理位置图；（ｂ）崩岗治理；（ｃ）研究区卫星图??９??
?第２章花岗岩残积土裂隙演化规律及入渗试验??２．１．２气候条件??该地区水资源丰富，四季分明。根据当地１９５１－２０１８年气象资料统计出全年??降雨及气温数据如图２－２所示，平均年降水量达到１５０７ｍｍ，集中在多风季节??（４？６月），此阶段的降雨量约占全年降雨量的４７％。其中，年平均气温达到１９．７°Ｃ，??极端气温为３９．９°Ｃ?（８月）和－４°Ｃ?（２月），年日照时数１６２１．９小时，属于典型的??亚热带季风湿润气候。季风气候的特征适合花岗岩残积土的发育与形成，导致这??一地区季节性地发生崩岗侵蚀现象，所以于都县是江西省内崩岗的重灾区。??ＥＺＤ近年月平均降雨量??—■一近年月最高气温一？一?２０１７年月最高气温一—２０１８年月最高气温??—一近年月最低气温＾一２０１７年月最低气温＊＾－２０１８年月最低气温??２５０??］?４０??＿?１２５?－?＾?－?１０?Ｅ｜??？?１〇〇?－?－?５?ｉｆ??＆?７５：?＾?ｒ－ｉ?？??？?—?－?－５??⑷厂?￣１?Ｉ￣￣?－?－１０??２５?－?－?－１５??（）?｜?ｌｌｌ．ｉｌ．?垂?Ｉ?？?（?Ｉ?？?Ｉ?？?＼?＿，（）??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２?＾??月份??图２－２．于都县近年气象数据统计??２．１．３?土壤特性??花岗岩风化土是崩岗主要的物质基础，崩岗剖面自上而下划分为表土层、红??土层、砂土层、碎屑层和裂隙风化层，其中崩岗涉及到土层主要包括：表土层、??红土层和砂土层。并且，华南花岗岩风化土的粒度构成多具有粗细混杂的特点，??大粒径的砂砾含量较多，而粘粒含量较少，
?第２章花岗岩残积土裂隙演化规律及入渗试验???图２－３．崩岗发育中沙土流失及裂隙潜蚀现象??据调查，崩岗往往多发于强降雨时期，径流给崩岗的发育过程提供了主要的??侵蚀动力，一方面，强降雨是坡面侵蚀力的主要来源，直接机械性的破坏土体表??层结构，并不断地向土体内部发展。另一方面，土壤在不断地干湿交替作用下产??生内部孔隙和裂缝，为雨水的入渗提供优势通道，从而导致外层土体在水力和重??力共同作用下不断崩塌剥落，加剧崩岗发育和水土流失现象。但是，在某一确定??区域内的降雨量分布较为均匀，但该地区崩岗的发育程度仍存在一定的空间差??异性。由此得出，在崩岗发育初始阶段，风化岩残积土的土壤性质和浅层裂隙也??是其过程的决定性因素。并且，众多学者表明，风化岩残积土的抗蚀性弱是崩岗??形成的物质基础，孔隙大、土质疏松易崩解成为崩岗发育的内在基础条件［３２］。基??于上述调查结果，本章从土壤粒度组成和裂隙特征的差异性出发，通过土工试验??分析上述因素对土壤入滲性能的影响。??试验材料为风化花岗残积土，土质主要以凝灰质砂岩风化土为主，并且节理??裂隙发育非常明显。通过室内土工试验测得，现场土壤孔隙度为５１．８９％，天然??千密度为１．５１?ｇｍｍ－３。花岗岩残土的塑性指数为１２．５，液限含水率为４０．０％，塑??限含水率为２７．５２％，原始土样的其它基本物理性质，如表２．２所示。利用ｘ射??线衍射法测定花岗岩残积土的矿物组成为石英（６２．１％）、高岭石（２６．１％）、长石??（９．４％）和针铁矿（２＿２％）。将采集的表层土壤（０？６０ｃｍ）进行风干处理并除去??石块及植物残体等，保证处理后的土壤具有均质性。??１２??
本文编号：3333297
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１．于都县崩岗研究区：（ａ）地理位置图；（ｂ）崩岗治理；（ｃ）研究区卫星图??９??
?第２章花岗岩残积土裂隙演化规律及入渗试验??２．１．２气候条件??该地区水资源丰富，四季分明。根据当地１９５１－２０１８年气象资料统计出全年??降雨及气温数据如图２－２所示，平均年降水量达到１５０７ｍｍ，集中在多风季节??（４？６月），此阶段的降雨量约占全年降雨量的４７％。其中，年平均气温达到１９．７°Ｃ，??极端气温为３９．９°Ｃ?（８月）和－４°Ｃ?（２月），年日照时数１６２１．９小时，属于典型的??亚热带季风湿润气候。季风气候的特征适合花岗岩残积土的发育与形成，导致这??一地区季节性地发生崩岗侵蚀现象，所以于都县是江西省内崩岗的重灾区。??ＥＺＤ近年月平均降雨量??—■一近年月最高气温一？一?２０１７年月最高气温一—２０１８年月最高气温??—一近年月最低气温＾一２０１７年月最低气温＊＾－２０１８年月最低气温??２５０??］?４０??＿?１２５?－?＾?－?１０?Ｅ｜??？?１〇〇?－?－?５?ｉｆ??＆?７５：?＾?ｒ－ｉ?？??？?—?－?－５??⑷厂?￣１?Ｉ￣￣?－?－１０??２５?－?－?－１５??（）?｜?ｌｌｌ．ｉｌ．?垂?Ｉ?？?（?Ｉ?？?Ｉ?？?＼?＿，（）??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２?＾??月份??图２－２．于都县近年气象数据统计??２．１．３?土壤特性??花岗岩风化土是崩岗主要的物质基础，崩岗剖面自上而下划分为表土层、红??土层、砂土层、碎屑层和裂隙风化层，其中崩岗涉及到土层主要包括：表土层、??红土层和砂土层。并且，华南花岗岩风化土的粒度构成多具有粗细混杂的特点，??大粒径的砂砾含量较多，而粘粒含量较少，
?第２章花岗岩残积土裂隙演化规律及入渗试验???图２－３．崩岗发育中沙土流失及裂隙潜蚀现象??据调查，崩岗往往多发于强降雨时期，径流给崩岗的发育过程提供了主要的??侵蚀动力，一方面，强降雨是坡面侵蚀力的主要来源，直接机械性的破坏土体表??层结构，并不断地向土体内部发展。另一方面，土壤在不断地干湿交替作用下产??生内部孔隙和裂缝，为雨水的入渗提供优势通道，从而导致外层土体在水力和重??力共同作用下不断崩塌剥落，加剧崩岗发育和水土流失现象。但是，在某一确定??区域内的降雨量分布较为均匀，但该地区崩岗的发育程度仍存在一定的空间差??异性。由此得出，在崩岗发育初始阶段，风化岩残积土的土壤性质和浅层裂隙也??是其过程的决定性因素。并且，众多学者表明，风化岩残积土的抗蚀性弱是崩岗??形成的物质基础，孔隙大、土质疏松易崩解成为崩岗发育的内在基础条件［３２］。基??于上述调查结果，本章从土壤粒度组成和裂隙特征的差异性出发，通过土工试验??分析上述因素对土壤入滲性能的影响。??试验材料为风化花岗残积土，土质主要以凝灰质砂岩风化土为主，并且节理??裂隙发育非常明显。通过室内土工试验测得，现场土壤孔隙度为５１．８９％，天然??千密度为１．５１?ｇｍｍ－３。花岗岩残土的塑性指数为１２．５，液限含水率为４０．０％，塑??限含水率为２７．５２％，原始土样的其它基本物理性质，如表２．２所示。利用ｘ射??线衍射法测定花岗岩残积土的矿物组成为石英（６２．１％）、高岭石（２６．１％）、长石??（９．４％）和针铁矿（２＿２％）。将采集的表层土壤（０？６０ｃｍ）进行风干处理并除去??石块及植物残体等，保证处理后的土壤具有均质性。??１２??
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