黄土区工程堆积体水蚀特征及测算模型坡长因子试验研究

发布时间：2021-04-07 20:58

　　随着我国基础设施建设项目投资力度的不断加大，各类生产建设项目增加迅猛，全国到处是新开的建设工地，建设中大量的植被遭破坏，地表和地下土体被扰动、剥离、运移和松散堆置，造成了严重的人为水土流失。施工过程形成的大量弃土弃渣体，亦即工程堆积体，因无任何防护措施，成为水土流失最为严重的地方，同时也成为人为新增水土流失最主要的泥沙策源地，造成了局部生态环境的进一步恶化。全国各类生产建设项目的水土保持方案编制中，关于水土流失测算，仍采用类比法等，缺乏实验依据与模型的理论支撑，精度不高。要建立我国生产建设项目水土流失测算模型，需要借用美国通用流失方程ULSE的基本思想，对其可蚀性、坡度坡长、降雨侵蚀力诸因子进行修订。在工程堆积体方面的此类研究尚属空白。因此，本文以黄土区生产建设工程堆积体坡长因子为主要研究对象，采用室内人工模拟降雨的方法，对工程堆积体的产流、产沙和水动力学特征研究，探讨其侵蚀机理和水土流失规律，确定工程堆积体水蚀测算模型坡长因子L值的关系表达式和定值方法。为最终建立生产建设项目工程堆积体水土流失测算模型提供科学依据，其结果可为水行政主管部门监督执法提供工具，具有重要的科学意义和实际应用... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)陕西省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景、目的及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 存在的主要问题
第二章 研究目标、内容及试验方案
    2.1 研究目标及内容
        2.1.1 研究目标
        2.1.2 研究内容
    2.2 技术路线及试验方案
        2.2.1 技术路线图
        2.2.2 试验用土及试验石砾
        2.2.3 试验方案
        2.2.4 模拟降雨设备及试验槽
        2.2.5 试验过程及数据采集
        2.2.6 试验操作图
第三章 黄土区工程堆积体坡面产流产沙特征
    3.1 3m 坡长工程堆积体坡面产流产沙特征
        3.1.1 径流率随降雨历时的变化关系
        3.1.2 径流率随降雨量及石砾含量的变化
        3.1.3 土壤剥蚀率随时间历时的变化关系
        3.1.4 土壤剥蚀率与降雨量及石砾含量的关系
    3.2 5m 坡长工程堆积体坡面产流产沙特征
        3.2.1 径流率随降雨历时的变化
        3.2.2 径流率与降雨量及石砾含量的关系
        3.2.3 土壤剥蚀率随降雨历时的变化关系
        3.2.4 土壤剥蚀率与降雨量及石砾含量的关系
    3.3 6.5m 坡长工程堆积体坡面产流产沙特征
        3.3.1 径流率随降雨历时的变化
        3.3.2 径流率与降雨量及石砾含量的关系
        3.3.3 土壤剥蚀率随降雨历时的变化关系
        3.3.4 土壤剥蚀率与降雨量及石砾含量的关系
    3.4 基于三维激光扫描数据初步分析
    3.5 12m 坡长工程堆积体坡面产流产沙特征
        3.5.1 径流率随降雨历时的变化关系
        3.5.2 径流率与降雨量及石砾含量的关系
        3.5.3 土壤剥蚀率随降雨历时的变化关系
        3.5.4 土壤剥蚀率与降雨量及石砾含量的关系
    3.6 小结
第四章 黄土区工程堆积体坡面水动力参数特征
    4.1 水动力参数概念及计算公式
    4.2 3m 坡长工程堆积体水动力参数特征
        4.2.1 径流剪切力及其影响因子分析
        4.2.2 雷诺数及其影响因子分析
        4.2.3 佛罗德数及其影响因子分析
        4.2.4 水流功率及其影响因子分析
    4.3 5m 坡长工程堆积体水动力参数特征
        4.3.1 水流剪切力及其影响因子分析
        4.3.2 雷诺数及其影响因子分析
        4.3.3 佛罗德数及其影响因子分析
        4.3.4 水流功率及其影响因子分析
    4.4 6.5m 坡长工程堆积体水动力参数特征
        4.4.1 水流剪切力及其影响因子分析
        4.4.2 雷诺数及其影响因子分析
        4.4.3 佛罗德数及其影响因子分析
        4.4.4 水流功率及其影响因子分析
    4.5 12m 坡长工程堆积体水动力参数特征
        4.5.1 水流剪切力及其影响因子分析
        4.5.2 雷诺数及其影响因子分析
        4.5.3 佛罗德数及其影响因子分析
        4.5.4 水流功率及其影响因子分析
    4.6 小结
第五章 黄土区工程堆积体坡长对侵蚀产沙及水动力参数的影响
    5.1 坡长对坡面产流产沙的影响
        5.1.1 坡长对径流率的影响分析
        5.1.2 坡长对土壤剥蚀率的影响
    5.2 坡长对水动力参数的影响
        5.2.1 坡长对水流剪切力的影响
        5.2.2 坡长对雷诺数的影响
        5.2.3 坡长对佛罗德数的影响
        5.2.4 坡长对水流功率的影响
    5.3 土壤剥蚀率及其影响因子灰色关联度分析
    5.4 小结
第六章 黄土区工程堆积体坡长因子 L 值研究
    6.1 USLE/RULSE 模型中标准小区及坡长因子定义
    6.2 本文标准小区的确定及坡长因子的定义
    6.3 坡长因子试验资料获取
    6.4 工程堆积体坡长因子表达式建立
        6.4.1 侵蚀量与坡长的关系
        6.4.2 坡长因子与坡长的关系
    6.5 工程堆积体坡长因子简化转换关系式
    6.6 坡长因子 L 值查算表
    6.7 小结
第七章 结论与讨论
    7.1 主要结论
    7.2 讨论
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]国外土壤侵蚀模型发展研究[J]. 文江苏,何小武.  宁夏农林科技. 2012(04)
[2]内蒙古开发建设项目水土流失特点与监测技术探讨[J]. 郭百平,于亚文,王志军.  中国水土保持. 2011(09)
[3]黄土高塬沟壑区沟坡道路侵蚀临界水动力学试验研究[J]. 王浩,王文龙,王贞.  水土保持学报. 2010(02)
[4]开发建设项目中水土流失预测研究综述[J]. 刘芳.  中国科技信息. 2009(09)
[5]弃土场位置选择和设计原则方法探讨[J]. 韩信,张敏静.  公路. 2008(09)
[6]矿山开采水土流失现状与治理措施[J]. 叶林春,朱雪梅,邵继荣.  中国水土保持科学. 2008(S1)
[7]青海省公路弃土场土壤侵蚀规律天然降雨试验研究[J]. 何凡,尹婧,陈宗伟,陈学平,江玉林,张翔.  水土保持通报. 2008(02)
[8]广济水电站水土流失预测方案设计[J]. 钟诚,王彤,李正南.  湖南水利水电. 2008(01)
[9]水电站建设项目弃渣场岩土侵蚀研究[J]. 黎建强,陈奇伯,王克勤,雷俊杰,王静,郑红艳.  水土保持研究. 2007(06)
[10]基于DEM的坡长计算方法比较分析[J]. 曹龙熹,符素华.  水土保持通报. 2007(05)

硕士论文
[1]生产建设项目弃土堆置体下垫面概化与水土流失特征研究[D]. 赵暄.西北农林科技大学 2013



本文编号：3124185