饱和与非饱和黄绵土细沟侵蚀特征对比研究

发布时间：2021-05-10 12:47

　　黄土高原地形地貌复杂,土壤结构松散,植被稀疏,降水分布不均,细沟侵蚀现象在该地区极为普遍。细沟侵蚀导致耕层土壤养分和土壤粘粒的大量流失,使土壤严重退化并引发更强烈的侵蚀,已成为限制黄土高原地区农业可持续发展的主要因素。野外持续性降雨可以使地势低洼的地块饱和,而某些地块因植物根系发达导致其具有超强的水分渗透能力,在强降雨后亦可以达到饱和状态。已有研究表明土壤饱和会导致土壤的粘结性、孔隙水压力、土壤微团聚体结构等发生显著变化,但有关饱和土壤坡面细沟侵蚀的研究鲜见。本研究采用分段底部供水方式使土壤充分饱和,结合限定性细沟模拟冲刷试验（试验坡度分别为5、10、15、20°,流量为2、4、8 L/min）对饱和黄绵土的细沟侵蚀特征进行了研究,并对比了前期非饱和黄绵土冲刷试验数据。分别运用实测计算和解析法对饱和土与非饱和黄绵土相关的细沟侵蚀参数进行了计算,并进行了对比验证和差异性分析。主要结论如下:1)饱和与非饱和黄绵土流速的对比研究饱和黄绵土径流流速与流量、坡度之间符合良好幂函数关系。流量、坡度对流速均为正向效应,且坡度是径流流速更重要的影响因子。饱和黄绵土径流流速明显大于同条件下非饱和土径流流... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 细沟侵蚀研究
        1.2.2 细沟径流流速的确定
        1.2.3 土壤剥蚀率与细沟输沙能力概述
        1.2.4 土壤侵蚀参数的研究进展
        1.2.5 近地表水文状况对土壤侵蚀的影响研究
    1.3 目前研究有待深入方面
第2章 研究内容与研究方法
    2.1 研究目标与研究内容
        2.1.1 研究目标
        2.1.2 研究内容
    2.2 技术路线
    2.3 试验方案
        2.3.1 试验地点与土壤
        2.3.2 设计坡度和流量
        2.3.3 土壤犁底层的装填
        2.3.4 试验土槽、土槽填装及预处理
        2.3.5 土壤预饱和过程
        2.3.6 试验过程
    2.4 计算方法
        2.4.1 平均径流深
        2.4.2 达西阻力系数
        2.4.3 径流动能
        2.4.4 径流剪切力
        2.4.5 土壤剥蚀率
        2.4.6 输沙能力
        2.4.7 径流功率
        2.4.8 临界沟长
        2.4.9 土壤可蚀性参数求解
    2.5 数据处理
第3章 结果与分析
    3.1 饱和黄绵土细沟径流流速特征分析
        3.1.1 饱和黄绵土径流流速与坡度、流量的关系
        3.1.2 饱和黄绵土染色流速修正系数的计算
    3.2 饱和与非饱和黄绵土径流流速的对比研究
    3.3 饱和与非饱和黄绵土产沙量的对比研究
        3.3.1 饱和黄绵土产沙量与坡度、流量的关系
        3.3.2 饱和与非饱和黄绵土产沙量的对比
        3.3.3 径流动能与泥沙量的关系
    3.4 饱和与非饱和黄绵土细沟剥蚀率对比研究
        3.4.1 细沟剥蚀的计算值
        3.4.2 细沟剥蚀的解析结果
        3.4.3 解析法与实测细沟剥蚀率的对比分析
        3.4.4 解细沟剥蚀率的误差分析及与前人的对比研究
    3.5 饱和与非饱和黄绵土输沙能力及临界沟长的对比分析
        3.5.1 输沙能力与坡度、流量的关系
        3.5.2 输沙能力与径流功率的关系
        3.5.3 饱和与非饱和黄绵土输沙能力的对比分析
        3.5.4 饱和与非饱和黄绵土临界沟长的对比研究
    3.6 饱和与非饱和黄绵土土壤侵蚀参数对比研究
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
参与科研及发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河2017年第1号洪水的气象成因及洪水特性[J]. 范国庆,刘静,狄艳艳,王鹏.  人民黄河. 2017(12)
[2]不同配方土壤熟化调理剂对新修梯田土壤改良效果的影响[J]. 柳燕兰,郭贤仕,姜小风,董博,郭天文.  干旱地区农业研究. 2016(04)
[3]工程堆积体坡面径流水动力学参数及其相互关系[J]. 李永红,牛耀彬,王正中,高照良,张少佳,刘子壮.  农业工程学报. 2015(22)
[4]黄土坡面细沟径流流速的试验研究[J]. 米宏星,陈晓燕,赵宇,莫斌.  水土保持学报. 2015(01)
[5]汾川河“13·7”暴雨洪水分析[J]. 张帆.  陕西水利. 2014(06)
[6]基于体积法对黄土细沟侵蚀沿程分布模拟的研究[J]. 赵宇,陈晓燕,米宏星,莫斌.  土壤学报. 2014(06)
[7]黄土高原典型区退耕还林还草工程实施效果实证分析[J]. 王超,甄霖,杜秉贞,孙传谆.  中国生态农业学报. 2014(07)
[8]退耕还林对黄河中游河流含沙量和输沙量的影响[J]. 米玉良,樊军玲.  陕西水利. 2013(04)
[9]佳芦河流域“7·27”暴雨洪水浅析[J]. 高亚军,朱世同,金双彦.  人民黄河. 2013(06)
[10]不同秸秆覆盖量对春玉米田蓄水保墒及节水效益的影响[J]. 蔡太义,贾志宽,黄耀威,黄会娟,孟蕾,杨宝平,李涵.  农业工程学报. 2011(S1)

硕士论文
[1]紫色土细沟侵蚀水动力学特征及与黄绵土对比研究[D]. 罗帮林.西南大学 2016
[2]黄土细沟侵蚀径流水动力学特性研究[D]. 米宏星.西南大学 2015
[3]黄土细沟侵蚀过程冲刷试验研究[D]. 赵宇.西南大学 2015
[4]细沟水蚀动力过程试验研究[D]. 张晴雯.西北农林科技大学 2001



本文编号：3179391