微地形改造径流调控技术对坡面蓄流能力及稳定性的影响

发布时间：2021-02-07 23:42

　　微地形改造径流调控技术通过改变边坡表面的微地形,达到坡面径流的再分配效果,进而增强坡面蓄流能力,有利于实现对降雨资源的充分利用和减缓水土流失。本研究旨在通过室外模拟降雨试验来分析5种微地形改造措施对坡面蓄流能力的影响并探讨其原因,利用经验模型对数据进行拟合分析,并通过数值模拟软件建立流固耦合模型来说明微地形变化对边坡稳定性的影响,进而为5种微地形调控技术的工程应用提供理论参考。研究发现:（1）随着降雨强度的增加,5种措施的径流量大小由裸坡>秸秆>截流沟=聚流坑>沸石变化为裸坡>截流沟=聚流坑>秸秆>沸石,壤中流大小由截流沟=聚流坑>秸秆>裸坡>沸石变化为秸秆>截流沟=聚流坑>裸坡>沸石,入渗率由沸石>截流沟=聚流坑>秸秆>裸坡变化为沸石>秸秆>截流沟=聚流坑>裸坡;随着坡度的增加,5种措施的径流量、壤中流和入渗率均呈现同样的变化规律。由此可知,相比于裸坡,其余4种微地形改造措施都能增强坡面的蓄流能力,但是随着雨强的增大,聚流坑和截流沟的蓄流效果由优于秸秆变为弱于秸秆。此外,沸石改... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 微地形改造径流调控技术研究进展
    1.2 坡面产流模型与流固耦合理论
        1.2.1 坡面产流机制及模型
        1.2.2 边坡流固耦合理论
    1.3 沸石改良土壤研究概况
        1.3.1 沸石及其应用
        1.3.2 沸石对土壤改良的研究现状
    1.4 研究内容、创新点及技术路线图
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 创新点
        1.4.3 技术路线图
2 试验方法
    2.1 研究区概况
    2.2 人工模拟降雨试验
        2.2.1 试验装置与设计
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 数据分析
    2.3 ABAQUS模型的基本理论
        2.3.1 非饱和土的抗剪强度
        2.3.2 渗流-应力耦合控制方程
        2.3.3 强度折减法
    2.4 沸石改良土壤的力学试验
        2.4.1 试验仪器及设备
        2.4.2 土样制作
        2.4.3 试验步骤
3 微地形改造坡面的减流效应分析
    3.1 坡面径流过程分析
        3.1.1 同一坡度同一雨强条件下5种措施的坡面径流量
        3.1.2 不同雨强同一坡度条件下5种措施的坡面径流量
        3.1.3 不同坡度同一雨强条件下5种措施的坡面径流量
    3.2 壤中流过程分析
        3.2.1 同一坡度同一雨强条件下5种措施的壤中流
        3.2.2 不同雨强同一坡度条件下5种措施的壤中流
        3.2.3 不同坡度同一雨强条件下5种措施的壤中流
    3.3 土壤入渗过程分析
    3.4 小结
4 坡面产流及边坡稳定性的模型与模拟
    4.1 土壤入渗率的拟合
    4.2 径流预测模型的建立
    4.3 边坡稳定性模型的建立与模拟
        4.3.1 模型基本参数的确定
        4.3.2 结果分析
    4.4 小结
5 沸石改良对土壤力学性能的影响
    5.1 粘聚力
        5.1.1 沸石掺配量对土壤粘聚力的影响
        5.1.2 含水率对改良土壤粘聚力的影响
    5.2 内摩擦角
        5.2.1 沸石掺配量对土壤内摩擦角的影响
        5.2.2 含水率对改良土壤内摩擦角的影响
    5.3 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢



本文编号：3023013