植被护坡水文效应对边坡稳定性影响的研究
发布时间：2021-11-16 04:04
黄土是我国西部地区分布的主要土壤类型,以其良好的渗透性、易崩解性和湿陷性的特点决定了它非常容易受到自然环境的破坏,其稳定性非常差。近年来随着植被护坡的提出,在坡面种植植物既可以使边坡满足稳定性的要求,又能满足绿化美化环境的要求,逐渐成为了治理水土流失和防护边坡的首选方法。植物的水文效应具有降雨截留、抑制地表径流、增加土壤渗透性能,同时根系吸水和植物蒸腾可以降低孔隙水压力的作用。本文以植被的水文效应作为切入点,主要进行了以下几方面的研究内容:（1）结合非饱和土理论和热湿耦合的非等温流方程,建立大气-植被-非饱和土相互作用模型,为后续定量分析植被的水文效应对边坡的稳定性影响研究提供理论依据。（2）植物的蒸腾作用可以降低土壤中的体积含水率,从而增加土体的吸力和抗剪强度,提高边坡的稳定性。采用有限元软件,对植物的叶面积指数LAI和根系深度范围等特征参数进行量化分析,分析其对蒸腾量的影响；分析边坡高度和坡比对蒸腾量和边坡稳定性的影响。（3）在降雨-蒸腾条件下,针对同一种黄土类型的均质边坡,对含植被边坡和无植被边坡进行对比分析,模拟不同根系土渗透系数、降雨强度、降雨历时、降雨雨型和地下水位线高度等...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大气-植被-土体能量平衡体系的构成
图 2-1 和图 2-2 分别展示了大气-植被-土体能量。湿耦合的非等温流方程，采用蒸腾蒸发计算模型，建立型，为后续研究不同条件下，对植被蒸腾蒸发量的影积含水率、孔隙水压力和边坡安全系数的变化提供理图 2-1 大气-植被-土体能量平衡体系的构成ig. 2-1 Components of at mosphere-plant-soil energy balance sys
是一个科学描述场地叶片面积密度的无量纲参数。也就是，数越大，叶片就能获得更多的光照能量，叶片表面的气孔越多，植物的而且此时土体的表面会由于叶面的阻挡而使到达土体表面的光照能量降作用减弱。形状：根据植物根系的分布形状，可以理想化的分为四种，矩形、三角形，如图 2-3 所示。为了方便直观对比，图中各种根系形状的根长与总面系面积随着深度均匀分布，三角形根系面积随着深度线性减少，指数形呈指数变化，椭圆形根系面积随深度椭圆变化。其中三角形和指数形的密度要明显多于均布形根系。（a）矩形 （b）三角形
【参考文献】：
期刊论文
[1]植被作用下土质覆盖层渗透特性的现场试验[J]. 陈晋龙,李锦辉,程鹏,宋磊,周腾. 岩土力学. 2018(01)
[2]大气–植被–土体相互作用:理论与机理[J]. 吴宏伟. 岩土工程学报. 2017(01)
[3]坡面草本植物对土壤分离及侵蚀动力的影响研究[J]. 杨帆,程金花,张洪江,周柱栋,戴矜君. 农业机械学报. 2016(05)
[4]浅层地下水对玉米根区水分及根系吸水影响的数值模拟[J]. 李会杰,易军,赵英,刘小玉,袁瑞娜,蒋锐. 灌溉排水学报. 2015(11)
[5]黄土路堑边坡土壤水分空间分布特征及影响因素[J]. 姚亚兰,高德彬,张玉洁,王闻哲,雷超. 水土保持通报. 2014(06)
[6]公路边坡草灌植被生长影响因素分析[J]. 万娟,肖衡林,何俊,李丽华. 公路. 2014(01)
[7]植被对边坡稳定性影响的研究进展[J]. 周军平,桂勇,罗嗣海,邓通发. 中外公路. 2013(06)
[8]不同草本的根系分布特征及对土壤水分状况的影响[J]. 李建兴,谌芸,何丙辉,陶俊,李天阳. 水土保持通报. 2013(01)
[9]植被作用下膨胀土渗透和力学特性及堑坡防护机制[J]. 李雄威,孔令伟,郭爱国. 岩土力学. 2013(01)
[10]枣树蒸腾耗水变化规律[J]. 卢桂宾,刘鑫,刘和. 东北林业大学学报. 2011(06)
博士论文
[1]黄土/碎石覆盖层水气耦合运移规律及填埋气减排性能[D]. 邱清文.浙江大学 2016
[2]大气作用下膨胀土边坡的响应试验与灾变机理研究[D]. 陈建斌.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
硕士论文
[1]植物护坡的水文效应及其对边坡稳定性影响研究[D]. 刘威.中南林业科技大学 2017
[2]植物对陕北黄土边坡稳定性的影响[D]. 陈航.西北农林科技大学 2017
[3]降雨—蒸发环境下黄土边坡破坏机理试验研究[D]. 朱景汕.兰州交通大学 2017
[4]黄土坡体植被分布效应的调查研究[D]. 赵佩佩.长安大学 2015
[5]基质吸力对黄土边坡稳定性的影响[D]. 陈星强.兰州理工大学 2014
[6]气候作用下膨胀岩渠坡的响应特征及防护方案研究[D]. 刘晓明.长江科学院 2009
[7]寒旱环境黄土区草本与灌木植物护坡的水文效应研究[D]. 张莹.青海大学 2008
[8]黄土丘陵区林地植物根系与土壤优势流关系研究[D]. 董宾芳.西南大学 2007
本文编号：3498112
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大气-植被-土体能量平衡体系的构成
图 2-1 和图 2-2 分别展示了大气-植被-土体能量。湿耦合的非等温流方程，采用蒸腾蒸发计算模型，建立型，为后续研究不同条件下，对植被蒸腾蒸发量的影积含水率、孔隙水压力和边坡安全系数的变化提供理图 2-1 大气-植被-土体能量平衡体系的构成ig. 2-1 Components of at mosphere-plant-soil energy balance sys
是一个科学描述场地叶片面积密度的无量纲参数。也就是，数越大，叶片就能获得更多的光照能量，叶片表面的气孔越多，植物的而且此时土体的表面会由于叶面的阻挡而使到达土体表面的光照能量降作用减弱。形状：根据植物根系的分布形状，可以理想化的分为四种，矩形、三角形，如图 2-3 所示。为了方便直观对比，图中各种根系形状的根长与总面系面积随着深度均匀分布，三角形根系面积随着深度线性减少，指数形呈指数变化，椭圆形根系面积随深度椭圆变化。其中三角形和指数形的密度要明显多于均布形根系。（a）矩形 （b）三角形
【参考文献】：
期刊论文
[1]植被作用下土质覆盖层渗透特性的现场试验[J]. 陈晋龙,李锦辉,程鹏,宋磊,周腾. 岩土力学. 2018(01)
[2]大气–植被–土体相互作用:理论与机理[J]. 吴宏伟. 岩土工程学报. 2017(01)
[3]坡面草本植物对土壤分离及侵蚀动力的影响研究[J]. 杨帆,程金花,张洪江,周柱栋,戴矜君. 农业机械学报. 2016(05)
[4]浅层地下水对玉米根区水分及根系吸水影响的数值模拟[J]. 李会杰,易军,赵英,刘小玉,袁瑞娜,蒋锐. 灌溉排水学报. 2015(11)
[5]黄土路堑边坡土壤水分空间分布特征及影响因素[J]. 姚亚兰,高德彬,张玉洁,王闻哲,雷超. 水土保持通报. 2014(06)
[6]公路边坡草灌植被生长影响因素分析[J]. 万娟,肖衡林,何俊,李丽华. 公路. 2014(01)
[7]植被对边坡稳定性影响的研究进展[J]. 周军平,桂勇,罗嗣海,邓通发. 中外公路. 2013(06)
[8]不同草本的根系分布特征及对土壤水分状况的影响[J]. 李建兴,谌芸,何丙辉,陶俊,李天阳. 水土保持通报. 2013(01)
[9]植被作用下膨胀土渗透和力学特性及堑坡防护机制[J]. 李雄威,孔令伟,郭爱国. 岩土力学. 2013(01)
[10]枣树蒸腾耗水变化规律[J]. 卢桂宾,刘鑫,刘和. 东北林业大学学报. 2011(06)
博士论文
[1]黄土/碎石覆盖层水气耦合运移规律及填埋气减排性能[D]. 邱清文.浙江大学 2016
[2]大气作用下膨胀土边坡的响应试验与灾变机理研究[D]. 陈建斌.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
硕士论文
[1]植物护坡的水文效应及其对边坡稳定性影响研究[D]. 刘威.中南林业科技大学 2017
[2]植物对陕北黄土边坡稳定性的影响[D]. 陈航.西北农林科技大学 2017
[3]降雨—蒸发环境下黄土边坡破坏机理试验研究[D]. 朱景汕.兰州交通大学 2017
[4]黄土坡体植被分布效应的调查研究[D]. 赵佩佩.长安大学 2015
[5]基质吸力对黄土边坡稳定性的影响[D]. 陈星强.兰州理工大学 2014
[6]气候作用下膨胀岩渠坡的响应特征及防护方案研究[D]. 刘晓明.长江科学院 2009
[7]寒旱环境黄土区草本与灌木植物护坡的水文效应研究[D]. 张莹.青海大学 2008
[8]黄土丘陵区林地植物根系与土壤优势流关系研究[D]. 董宾芳.西南大学 2007
本文编号：3498112
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