煤矸石基质土壤水分特性及生态效应试验研究
发布时间：2021-11-07 04:16
煤矸石是煤炭生产过程中产生的固体废弃物,是采煤和洗煤过程中排出的矸石,它作为煤炭开采和加工过程中的必然产物,是煤矿区环境污染和恶化的重要原因之一。国内外学者探究将其作为可再生资源加以利用,并在煤矸石山的植物生长、立地改良、植物生态效应等方面也进行了大量研究。本文通过对冀中能源峰峰集团新三矿区不同煤矸石基质土壤的物理特征、水分入渗特性、水分特征曲线,盆栽试验进行测定与分析,了解煤矸石及其混合基质的特征及变化规律,得出以下结论,为煤矸石山的复垦和生态重建提供理论依据。（1）煤矸石风化物含水率低,孔隙度较低,结构性差,大粒径较多,保水持水能力差。煤矸石混合基质土壤含水量、孔隙度均随掺土比例的增大而增大。（2）不同煤矸石基质土壤累积入渗量、湿润锋均随时间延长呈增大趋势。不同坡位煤矸石基质土壤随着砾石和石块含量增加,入渗速率逐渐增大,不同掺土比例煤矸石基质土壤入渗速率随掺土比例的增大而迅速减小。（3）不同煤矸石基质土壤累积入渗量变化过程均能用Kostiakov和Philip入渗模型很好的拟合,同样用幂函数也均能很好的拟合其湿润锋随时间的变化过程。（4）不同坡位煤矸石基质土壤,随碎石含量的增加,其...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
煤奸石样品釆集Fig3-1Samplecollectionofcoalgangue
玻璃柱内侧，将滤纸以及纱布放在柱子下方用来防止试验样品的颗粒损失。试验装置如图4-1。 _图4-1入渗试验装置Fig 4-1 Infiltration test apparatus(2)按照之前计算数据称量试验材料，将称好的12kg试验材料均勻填入试验圆管中，一边填一边穷实，容重均控制在1. 30g/cm3，直到在圆管中达到预定高度。装好后土柱应放置24h，这样可让土壤剖面含水量比较均匀。(3)刚幵始试验时快速打开开关加入5cm高的水到圆管中，记下供水瓶上的初始水位，与此同时开始计时。(4)试验进行中，便将供水瓶的液面高度以及湿润锋在垂直方向的变化记录下来
因此与指导老师商议决定用高约15cm，直径约10cm，下部有孔的花盆代替有机玻璃柱进行模拟试验）。试验装置如下图5-1。f m图5-1张力计试验装置Fig 5-1 Tension meter test apparatus5. 3. 2. 2试验操作步驟(1)先按照试验设计，称取山脚奸石、山腰奸石、山顶矸石、奸/土 7: 3、石下/土 5: 5、奸/土 3: 7, 6种经过不同煤矸石基质土壤1.3kg装填入装置中。由于存在煤奸石，所以第一层先填装4cm，而后插入与张力计等直径的钢棍，边填装边夯实好土柱，装填完平衡两天。(2)张力计除气：张力计测量时的负压力是靠水传递的，使用时须使之充满，它才有较高的灵敏，所以安装前须先充水排气。使用前先在张力计内灌满经煮沸、密封冷却的无气水（用于张力计的水均为无气水，竖直插放在木架上10?20miri
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同煤矸石厚度及位置对土壤水分入渗过程的影响[J]. 党宏宇,邵明安,陈洪松,周蓓蓓. 水土保持学报. 2012(03)
[2]土壤水分入渗的影响因素研究[J]. 郭彩华,江净. 山西科技. 2011(05)
[3]掺土煤矸石垂直入渗规律模拟研究[J]. 郑福祥,王电龙. 亚热带水土保持. 2011(02)
[4]我国煤矸石山水分研究进展[J]. 裴宗阳,胡振华,刘瑞龙,陈泽银. 山西水土保持科技. 2011(02)
[5]土石混合介质水分运动规律研究[J]. 刘建军,王全九,王春霞,杨艳芬. 灌溉排水学报. 2010(01)
[6]不同土地利用方式下土壤入渗特征及其影响因素[J]. 林代杰,郑子成,张锡洲,李廷轩,何淑勤,文毅,干晨兵. 水土保持学报. 2010(01)
[7]三峡库区不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征及模型拟合[J]. 程冬兵,张平仓,赵健,蔡崇法. 长江流域资源与环境. 2009(11)
[8]淮南潘一矿煤矸石山绿化可行性分析[J]. 程功林,王培俊,沈思良,张旋. 煤炭科学技术. 2009(10)
[9]矸石山水土保持植物种优选研究[J]. 温利春,王笑峰,杨中波,李长江,刘建华,蔡体久. 黑龙江水专学报. 2009(03)
[10]煤矸石垂直入渗规律模拟研究[J]. 冯慧敏,胡振华,王电龙,李显源,李全. 山西水土保持科技. 2009(01)
博士论文
[1]阜新矿区煤矸石山生境演变特征及其评价研究[D]. 许丽.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]不同数量黄土改良煤矸石效果及对五种植物生物的影响[D]. 张静雯.北京林业大学 2012
[2]桂西北喀斯特山区碎石对土壤水分入渗过程的影响的试验研究[D]. 党宏宇.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
[3]神木矿区土壤理化性质与植被状况研究[D]. 石占飞.西北农林科技大学 2011
[4]陕西省渭北苹果园表层土壤物理性质与水分特征研究[D]. 张扬.西北农林科技大学 2010
[5]煤矸石基质改良及草被植物适应性研究[D]. 魏嵬.贵州大学 2009
[6]江苏地区土壤持水性及水分有效性研究[D]. 嵇庆才.扬州大学 2006
[7]半干旱黄土丘陵区主要林分的水分生态研究[D]. 陈新军.山东农业大学 2005
[8]煤矸石风化物的复垦特性及其改良措施研究[D]. 安林萍.山西农业大学 2005
[9]鄂东南红壤水分特性和入渗性能的研究[D]. 陈浩.华中农业大学 2003
本文编号：3481142
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
煤奸石样品釆集Fig3-1Samplecollectionofcoalgangue
玻璃柱内侧，将滤纸以及纱布放在柱子下方用来防止试验样品的颗粒损失。试验装置如图4-1。 _图4-1入渗试验装置Fig 4-1 Infiltration test apparatus(2)按照之前计算数据称量试验材料，将称好的12kg试验材料均勻填入试验圆管中，一边填一边穷实，容重均控制在1. 30g/cm3，直到在圆管中达到预定高度。装好后土柱应放置24h，这样可让土壤剖面含水量比较均匀。(3)刚幵始试验时快速打开开关加入5cm高的水到圆管中，记下供水瓶上的初始水位，与此同时开始计时。(4)试验进行中，便将供水瓶的液面高度以及湿润锋在垂直方向的变化记录下来
因此与指导老师商议决定用高约15cm，直径约10cm，下部有孔的花盆代替有机玻璃柱进行模拟试验）。试验装置如下图5-1。f m图5-1张力计试验装置Fig 5-1 Tension meter test apparatus5. 3. 2. 2试验操作步驟(1)先按照试验设计，称取山脚奸石、山腰奸石、山顶矸石、奸/土 7: 3、石下/土 5: 5、奸/土 3: 7, 6种经过不同煤矸石基质土壤1.3kg装填入装置中。由于存在煤奸石，所以第一层先填装4cm，而后插入与张力计等直径的钢棍，边填装边夯实好土柱，装填完平衡两天。(2)张力计除气：张力计测量时的负压力是靠水传递的，使用时须使之充满，它才有较高的灵敏，所以安装前须先充水排气。使用前先在张力计内灌满经煮沸、密封冷却的无气水（用于张力计的水均为无气水，竖直插放在木架上10?20miri
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同煤矸石厚度及位置对土壤水分入渗过程的影响[J]. 党宏宇,邵明安,陈洪松,周蓓蓓. 水土保持学报. 2012(03)
[2]土壤水分入渗的影响因素研究[J]. 郭彩华,江净. 山西科技. 2011(05)
[3]掺土煤矸石垂直入渗规律模拟研究[J]. 郑福祥,王电龙. 亚热带水土保持. 2011(02)
[4]我国煤矸石山水分研究进展[J]. 裴宗阳,胡振华,刘瑞龙,陈泽银. 山西水土保持科技. 2011(02)
[5]土石混合介质水分运动规律研究[J]. 刘建军,王全九,王春霞,杨艳芬. 灌溉排水学报. 2010(01)
[6]不同土地利用方式下土壤入渗特征及其影响因素[J]. 林代杰,郑子成,张锡洲,李廷轩,何淑勤,文毅,干晨兵. 水土保持学报. 2010(01)
[7]三峡库区不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征及模型拟合[J]. 程冬兵,张平仓,赵健,蔡崇法. 长江流域资源与环境. 2009(11)
[8]淮南潘一矿煤矸石山绿化可行性分析[J]. 程功林,王培俊,沈思良,张旋. 煤炭科学技术. 2009(10)
[9]矸石山水土保持植物种优选研究[J]. 温利春,王笑峰,杨中波,李长江,刘建华,蔡体久. 黑龙江水专学报. 2009(03)
[10]煤矸石垂直入渗规律模拟研究[J]. 冯慧敏,胡振华,王电龙,李显源,李全. 山西水土保持科技. 2009(01)
博士论文
[1]阜新矿区煤矸石山生境演变特征及其评价研究[D]. 许丽.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]不同数量黄土改良煤矸石效果及对五种植物生物的影响[D]. 张静雯.北京林业大学 2012
[2]桂西北喀斯特山区碎石对土壤水分入渗过程的影响的试验研究[D]. 党宏宇.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
[3]神木矿区土壤理化性质与植被状况研究[D]. 石占飞.西北农林科技大学 2011
[4]陕西省渭北苹果园表层土壤物理性质与水分特征研究[D]. 张扬.西北农林科技大学 2010
[5]煤矸石基质改良及草被植物适应性研究[D]. 魏嵬.贵州大学 2009
[6]江苏地区土壤持水性及水分有效性研究[D]. 嵇庆才.扬州大学 2006
[7]半干旱黄土丘陵区主要林分的水分生态研究[D]. 陈新军.山东农业大学 2005
[8]煤矸石风化物的复垦特性及其改良措施研究[D]. 安林萍.山西农业大学 2005
[9]鄂东南红壤水分特性和入渗性能的研究[D]. 陈浩.华中农业大学 2003
本文编号：3481142
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