砒砂岩土壤水分入渗特征及适用模型研究

发布时间：2021-05-08 20:43

　　砒砂岩分布于黄河流域以晋陕蒙接壤区为中心的区域,该区生态环境恶化严重,是我国水土流失最严重的地区。在地下水与降水、土壤水、地表水等相互转化的过程中,土壤入渗是其中非常重要的一部分,所以只有对砒砂岩土壤（简称砒砂岩）入渗特性进行深入分析,才可能掌握这一区域内的土壤侵蚀规律,对砒砂岩水土保持工作及生态植被复建具有重要意义。本文对构建的均质砒砂岩和原状砒砂岩,采用室内土柱入渗试验及野外观测相结合的方法,对砒砂岩的入渗特性进行分析,通过国内外多个相对成熟的土壤水分入渗模型检验对砒砂岩的适用性,并筛选出最优模型,观测并分析野外完整砒砂岩坡面土壤水分分布及降雨后的含水量变化情况,主要结论如下:（1）随着初始含水率的增加,均质砒砂岩的入渗率和累积入渗量均减小,但湿润锋运移速度加快,初始含水率越低土壤越干燥,同样的时间内入渗深度越浅,达到饱和时间越长。均质砒砂岩入渗能力随容重的增加而降低,入渗率、累积入渗量和湿润锋运移速率均与土壤容重呈负相关关系,这说明砒砂岩的高容重会影响砒砂岩孔隙结构、导水性等方面的能力,进而影响水分的运动。（2）原状砒砂岩的入渗历时较均质砒砂岩长,达到稳定入渗时间均在3小时以上,... 

【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1研究目的与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 水分入渗理论
        1.2.2 入渗影响因素
        1.2.3 入渗试验方法
        1.2.4 砒砂岩研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 试验概况
    2.1 研究区概况
    2.2 试验土壤条件
        2.2.1 土壤基本性质
        2.2.2 土壤含水率
        2.2.3 土壤结构
    2.3 试验装置
        2.3.1 均质砒砂岩入渗试验装置
        2.3.2 原状砒砂岩入渗试验装置
        2.3.3 其他仪器设备
    2.4 试验方法
        2.4.1 均质砒砂岩入渗试验方法
        2.4.2 原状砒砂岩入渗试验方法
    2.5 数据处理
        2.5.1 填装土量计算
        2.5.2 入渗率等指标计算
        2.5.3 模型回归
3 结果与分析
    3.1 均质砒砂岩水分入渗特征
        3.1.1 初始含水率影响下的一维垂直入渗过程
            3.1.1.1 初始含水率对土壤垂直入渗特性的影响
            3.1.1.2 初始含水率影响下入渗率变化特征
            3.1.1.3 初始含水率影响下累计入渗量变化特征
            3.1.1.4 初始含水率影响下湿润锋运移特征
            3.1.1.5 初始含水率影响下的垂直入渗过程模型
        3.1.2 容重影响下砒砂岩一维垂直入渗过程
            3.1.2.1 容重对土壤垂直入渗特性的影响
            3.1.2.2 容重影响下的入渗率变化特征
            3.1.2.3 容重影响下的累计入渗量变化特征
            3.1.2.4 容重影响下的湿润锋运移速率
            3.1.2.5 容重影响下的垂直入渗过程模型
        3.1.3 初始含水率影响下的砒砂岩一维水平入渗过程
            3.1.3.1 初始含水率对土壤水平入渗特性的影响
            3.1.3.2 初始含水率影响下入渗率变化特征
            3.1.3.3 初始含水率影响下累计入渗量变化特征
            3.1.3.4 初始含水率影响下湿润锋运移特征
            3.1.3.5 初始含水率影响下的水平入渗过程模型
        3.1.4 容重影响下砒砂岩水平一维入渗过程
            3.1.4.1 容重对土壤水平一维入渗特性的影响
            3.1.4.2 容重影响下的入渗率变化特征
            3.1.4.3 容重影响下的累计入渗量变化特征
            3.1.4.4 容重影响下的湿润锋运移特征
            3.1.4.5 容重影响下的入渗过程模型
        3.1.5 小结
    3.2 原状砒砂岩水分入渗特征
        3.2.1 原状砒砂岩水分入渗参数
            3.2.1.1 原状砒砂岩入渗率变化特征
            3.2.1.2 原状砒砂岩累计入渗量变化特征
            3.2.1.3 原状砒砂岩水分入渗过程模型
        3.2.2 野外砒砂岩坡面水分变化特征
        3.2.3 小结
4 结论与研究展望
    4.1 结论
    4.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]雨强和坡度对黄土坡面土壤侵蚀及氮磷流失的影响[J]. 张梦,李冬杰,周玥.  水土保持学报. 2018(01)
[2]新型亲水性聚氨酯对砒砂岩边坡抗降雨侵蚀的影响[J]. 王其东,高海鹰,梁止水,杨吉山,姚文艺,肖培青.  水土保持学报. 2016(03)
[3]初始含水率及容重影响下红壤水分入渗规律[J]. 康金林,杨洁,刘窑军,涂安国.  水土保持学报. 2016(01)
[4]砒砂岩的矿物成分及其抗蚀性[J]. 李长明,宋丽莎,王立久.  中国水土保持科学. 2015(02)
[5]碱激发改性矿粉/砒砂岩复合材料[J]. 董晶亮,张婷婷,王立久.  复合材料学报. 2016(01)
[6]环式入渗仪测量土壤初始入渗率效果试验[J]. 张婧,雷廷武,张光辉,蔡崇法,黄炎和,Yang Xiusheng.  农业机械学报. 2014(10)
[7]鄂尔多斯盆地漂白砒砂岩特征及成因[J]. 宋土顺,刘立,王玉洁,刘娜,于淼.  石油与天然气地质. 2014(05)
[8]砒砂岩地区水土流失研究进展与治理途径[J]. 肖培青,姚文艺,刘慧.  人民黄河. 2014(10)
[9]适量砒砂岩改良风沙土的吸水和保水特性[J]. 摄晓燕,张兴昌,魏孝荣.  农业工程学报. 2014(14)
[10]定容重条件下生物炭对半干旱区土壤水分入渗特征的影响[J]. 齐瑞鹏,张磊,颜永毫,文曼,郑纪勇.  应用生态学报. 2014(08)

博士论文
[1]砒砂岩风化物改良风沙土的水肥过程及其生物响应[D]. 摄晓燕.西北农林科技大学 2016
[2]三峡库区坡面水土流失机理与预测评价建模[D]. 傅涛.西南农业大学 2002

硕士论文
[1]不同土体构型红壤水分入渗特征及适用预报模型研究[D]. 康金林.江西农业大学 2016
[2]内蒙古准格尔旗砒砂岩区复合农林系统及设计[D]. 刘丽颖.北京林业大学 2007
[3]土壤水分入渗测定方法及影响因素[D]. 蒙宽宏.东北林业大学 2006



本文编号：3175969