融冻深度影响下黑土坡耕地土壤侵蚀机理与模型研究
发布时间:2021-02-26 02:03
融水侵蚀是高纬度和高海拔寒区重要的土壤侵蚀方式。我国东北黑土区土壤侵蚀导致耕作层土壤变薄,影响粮食产量,造成生态环境破坏。融水侵蚀是寒区土壤侵蚀的研究难点,气温的季节性与昼夜变化使得表层土壤反复冻结与融化,冰雪融水径流强度也随气温波动,引发浅层融冻土壤严重侵蚀。研究寒区土壤侵蚀机理和预报模型,对寒区土壤侵蚀的预报和防治有着重要的意义。本研究以融水径流强度和融冻土壤深度随季节和昼夜变化的特征为基础,通过模拟试验,研究集中水流对地表融冻土壤的侵蚀规律机理,研究得到土壤侵蚀输沙过程。计算融冻土壤细沟侵蚀剥蚀率、输沙能力、可蚀性参数和临界剪切应力等,建立融冻土壤侵蚀过程模型,模拟寒区融水坡面土壤侵蚀过程。研究得到的主要结果如下。1.采用电解质在水流中运移过程解析模型测量未冻土、冻土坡面水流流速。在不同坡度(5°、10°、15°和20°)、流量(1、2和4 L/min)条件下,测量得到冻土与未冻土坡面的流速。结果表明,冻土坡面水流流速随坡度和流量的增加而增加。未冻土坡面水流流速随坡度增加至15°,随之稳定在一定范围内。在不同坡度条件下,冻土坡面水流流速比未冻土坡面高30%、54%、71%和91%...
【文章来源】:中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:128 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
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【参考文献】:
期刊论文
[1]基于无量纲水流强度指标的坡面流输沙能力计算方法[J]. 高晨烨,张宽地,杨明义. 农业工程学报. 2018(17)
[2]冲蚀条件下砒砂岩坡面细沟侵蚀特性分析[J]. 常平,李晓丽,李明玉,陈溯航,邬尚贇. 人民黄河. 2018(05)
[3]不同尺度下冻融作用对东北黑土区产流产沙的影响[J]. 刘笑妍,张卓栋,张科利,刘刚. 水土保持学报. 2017(05)
[4]紫色土坡耕地埂坎土壤抗剪性能对含水率的响应[J]. 韦杰,史炳林,李进林. 农业工程学报. 2016(20)
[5]东北黑土区顺坡垄作和无垄作坡面侵蚀过程对比[J]. 边锋,郑粉莉,徐锡蒙,卢嘉,覃超,吴红艳. 水土保持通报. 2016(01)
[6]东北黑土资源现状与保护策略[J]. 魏丹,匡恩俊,迟凤琴,张久明,郭文义. 黑龙江农业科学. 2016(01)
[7]高海拔寒区融水侵蚀研究进展[J]. 冯君园,蔡强国,李朝霞,孙莉英. 水土保持研究. 2015(03)
[8]脉冲边界模型测量冻土坡面径流流速与距离优选[J]. 董月群,庄晓晖,雷廷武,马玉莹,殷哲. 农业机械学报. 2015(02)
[9]季节冻土区黑土耕层土壤冻融过程及水分变化[J]. 赵显波,刘铁军,许士国,刘振平. 冰川冻土. 2015(01)
[10]冻融交替作用对表层黑土结构的影响[J]. 刘绪军,景国臣,杨亚娟,王亚娟,任宪平. 中国水土保持科学. 2015(01)
本文编号:3051905
【文章来源】:中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:128 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
图2-1东北黑土研究区域??Figure?2-1?Study?area?of?black?soil?in?northeast?China??
??图2-2冷库冻结系统??Figure?2-2?Freezing?system??(2)冻结土壤一维解冻系统??班云云(2017)设计了冻结土壤一维解冻系统,如图2-3所示,可保证土壤沿从上??而下一个方向解冻,实现对土壤融冻过程的模拟。在冻土土槽侧面以及底面设置冰盒,??为防止土槽与冰盒之间的缝隙散热,在其间放置隔热保温棉,用以绝热。土槽底部与??底冰盒直接接触,维持低温。这套试验设置可使冻土从上往下一维解冻至设计融冻深??“…二.'一??图2-3?土壤一维融冻图??Figure?2-3?Thawing?frozen?soil?at?one-demension??23??
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【参考文献】:
期刊论文
[1]基于无量纲水流强度指标的坡面流输沙能力计算方法[J]. 高晨烨,张宽地,杨明义. 农业工程学报. 2018(17)
[2]冲蚀条件下砒砂岩坡面细沟侵蚀特性分析[J]. 常平,李晓丽,李明玉,陈溯航,邬尚贇. 人民黄河. 2018(05)
[3]不同尺度下冻融作用对东北黑土区产流产沙的影响[J]. 刘笑妍,张卓栋,张科利,刘刚. 水土保持学报. 2017(05)
[4]紫色土坡耕地埂坎土壤抗剪性能对含水率的响应[J]. 韦杰,史炳林,李进林. 农业工程学报. 2016(20)
[5]东北黑土区顺坡垄作和无垄作坡面侵蚀过程对比[J]. 边锋,郑粉莉,徐锡蒙,卢嘉,覃超,吴红艳. 水土保持通报. 2016(01)
[6]东北黑土资源现状与保护策略[J]. 魏丹,匡恩俊,迟凤琴,张久明,郭文义. 黑龙江农业科学. 2016(01)
[7]高海拔寒区融水侵蚀研究进展[J]. 冯君园,蔡强国,李朝霞,孙莉英. 水土保持研究. 2015(03)
[8]脉冲边界模型测量冻土坡面径流流速与距离优选[J]. 董月群,庄晓晖,雷廷武,马玉莹,殷哲. 农业机械学报. 2015(02)
[9]季节冻土区黑土耕层土壤冻融过程及水分变化[J]. 赵显波,刘铁军,许士国,刘振平. 冰川冻土. 2015(01)
[10]冻融交替作用对表层黑土结构的影响[J]. 刘绪军,景国臣,杨亚娟,王亚娟,任宪平. 中国水土保持科学. 2015(01)
本文编号:3051905
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