黄土坡面土壤侵蚀过程化学调控试验研究

发布时间：2021-11-12 22:43

　　黄土高原是我国乃至全球土壤侵蚀最严重的地区,该区强烈的侵蚀严重破坏和影响了当地生态环境及黄河下游地区安危。土壤侵蚀化学调控措施是有别于传统水土保持措施的新兴水土保持技术,具有操作简单、见效快等特点。开展黄土坡面土壤侵蚀过程化学调控研究,阐明化学材料对黄土坡面土壤侵蚀过程的调控效应、持续效果和调控机理,可为采用化学调控措施治理黄土高原坡面土壤侵蚀提供重要科学依据,并促进坡面侵蚀理论进一步发展。本论文采用间隔24h连续2场次的人工模拟降雨试验方法,在雨强2.0 mm/min,坡度20°,施放剂量1 g/m2、3 g/m2、5 g/m2及喷施方式下,选择三种化学材料Jag C162、HP-120及PAM,对黄土坡面土壤侵蚀过程化学调控进行试验研究,分析了化学材料对黄土坡面产流、土壤侵蚀、水动力学参数及土壤性质的持续影响,主要结论如下:1.分析了Jag C162、PAM、HP-120对坡面产流的持续调控效应:（1）喷施不同剂量Jag C162、PAM、HP-120坡面径流率随第一场降雨和第二场降雨过程的变化特征与裸坡相似,皆随降雨过程延长呈先上升后趋于相对稳定变化或低速上升状态;（2）喷施Ja... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究的目的意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 坡面土壤侵蚀过程研究
            1.2.1.1 雨滴溅蚀
            1.2.1.2 片蚀与坡面流侵蚀动力
        1.2.2 土壤性质研究
            1.2.2.1 土壤团聚体与土壤侵蚀
            1.2.2.2 土壤抗剪强度与土壤侵蚀
        1.2.3 化学调控土壤侵蚀研究
            1.2.3.1 PAM对土壤物理性质的影响
            1.2.3.2 PAM对土壤侵蚀的影响
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究方案
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
        1.4.3 试验设计与观测
第二章 化学材料对黄土坡面产流的持续影响
    2.1 裸土坡面径流变化过程
        2.1.1 裸土坡面径流随第一场降雨过程的变化
        2.1.2 裸土坡面径流随第二场降雨过程的变化
        2.1.3 裸土坡面径流随第一场降雨和第二场降雨过程变化的比较
    2.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面产流过程的持续影响
        2.2.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流过程的影响
        2.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流过程的影响
        2.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流过程影响的比较
    2.3 Jag C162、PAM、HP-120的持续减水效应
        2.3.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流的减水效应
        2.3.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流的减水效应
        2.3.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流减水效应的比较
    2.4 小结
第三章 化学材料对黄土坡面土壤侵蚀的持续影响
    3.1 裸土坡面土壤侵蚀随降雨过程的变化
        3.1.1 裸土坡面侵蚀随第一场降雨过程的变化
        3.1.2 裸土坡面土壤侵蚀随第二场降雨过程的变化
        3.1.3 裸土坡面土壤侵蚀随第一场降雨和第二场降雨过程变化的比较
    3.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面土壤侵蚀过程的持续影响
        3.2.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次土壤侵蚀过程的影响
        3.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次土壤侵蚀过程的影响
        3.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次土壤侵蚀与第二次土壤侵蚀过程影响的比较
    3.3 Jag C162、PAM、HP-120的持续减沙效应
        3.3.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次土壤侵蚀的减沙效应
        3.3.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次土壤侵蚀的减沙效应
        3.3.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次土壤侵蚀的减沙效应比较
    3.4 小结
第四章 化学材料对黄土坡面水流水动力学参数的持续影响
    4.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面水流切应力的持续影响
        4.1.1 裸土坡面水流切应力随降雨过程变化
            4.1.1.1 裸土坡面水流切应力随第一场降雨过程变化
            4.1.1.2 裸土坡面水流切应力随第二场降雨过程变化
            4.1.1.3 裸土坡面水流切应力随第一场降雨和随第二场降雨过程变化的对比
        4.1.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面水流切应力变化过程的持续影响
            4.1.2.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流水流切应力变化过程的影响
            4.1.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流水流切应力变化过程的影响
            4.1.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流水流切应力变化过程影响的比较
        4.1.3 Jag C162、PAM、HP-120对平均水流切应力的持续影响
            4.1.3.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流平均水流切应力的影响
            4.1.3.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流平均水流切应力的影响
            4.1.3.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流平均水流切应力影响的比较
    4.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面水流功率的持续影响
        4.2.1 裸土坡面水流功率随降雨过程变化
            4.2.1.1 裸土坡面水流功率随第一场降雨过程变化
            4.2.1.2 裸土坡面水流功率随第二场降雨过程变化
            4.2.1.3 裸土坡面水流功率随第一场降雨和随第二场降雨过程变化对比
        4.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面水流功率变化过程的持续影响
            4.2.2.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流水流功率变化过程的影响
            4.2.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流水流功率变化过程的影响
            4.2.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流水流功率变化过程影响的比较
        4.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对平均水流功率的持续影响
            4.2.3.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流平均水流功率的影响
            4.2.3.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流平均水流功率的影响
            4.2.3.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流平均水流功率影响的比较
    4.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面单位水流功率的持续影响
        4.3.1 裸土坡面单位水流功率随降雨过程变化
            4.3.1.1 裸土坡面单位水流功率随第一场降雨过程变化
            4.3.1.2 裸土坡面单位水流功率随第二场降雨过程变化
            4.3.1.3 裸土坡面单位水流功率随第一场降雨与随第二场降雨过程变化对比
        4.3.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面单位水流功率变化过程的持续影响
            4.3.2.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流单位水流功率变化过程的影响
            4.3.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流单位水流功率变化过程的影响
            4.3.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流单位水流功率变化过程影响的比较
        4.3.3 Jag C162、PAM、HP-120对平均单位水流功率的持续影响
            4.3.3.1 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次产流平均单位水流功率的影响
            4.3.3.2 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第二次产流平均单位水流功率的影响
            4.3.3.3 Jag C162、PAM、HP-120对坡面第一次与第二次产流平均单位水流功率影响的比较
    4.4 Jag C162、PAM、HP-120对坡面水流水动力学参数持续影响的比较
    4.5 小结
第五章 化学材料对黄土坡面土壤性质的持续影响
    5.1 Jag C162、PAM、HP-120对土壤水稳性团聚体的持续影响
0.25mm土壤水稳性团聚体总含量的持续影响">        5.1.1 Jag C162、PAM、HP-120对> 0.25mm土壤水稳性团聚体总含量的持续影响
0.25mm土壤水稳性团聚体总含量的影响">            5.1.1.1 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨前> 0.25mm土壤水稳性团聚体总含量的影响
0.25mm土壤水稳性团聚体总含量的影响">            5.1.1.2 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨后> 0.25mm土壤水稳性团聚体总含量的影响
0.25 mm土壤水稳性团聚体总含量的影响">            5.1.1.3 Jag C162、PAM、HP-120对第二次降雨后> 0.25 mm土壤水稳性团聚体总含量的影响
0.25 mm土壤水稳性团聚体总含量影响的比较">            5.1.1.4 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨前、第一次与第二次降雨后> 0.25 mm土壤水稳性团聚体总含量影响的比较
        5.1.2 Jag C162、PAM、HP-120对土壤水稳性团聚体粒径分布的持续影响
            5.1.2.1 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨前土壤水稳性团聚体粒径分布的影响
            5.1.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨后土壤水稳性团聚体粒径分布的影响
            5.1.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对第二次降雨后土壤水稳性团聚体粒径分布的影响
0.25 mm各粒级土壤水稳性团聚体含量影响的比较">            5.1.2.4 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨前、第一次降雨后与第二次降雨后> 0.25 mm各粒级土壤水稳性团聚体含量影响的比较
    5.2 Jag C162、PAM、HP-120对土壤抗剪强度的持续影响
        5.2.1 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨前土壤抗剪强度的影响
        5.2.2 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨后土壤抗剪强度的影响
        5.2.3 Jag C162、PAM、HP-120对第二次降雨后土壤抗剪强度的影响
        5.2.4 Jag C162、PAM、HP-120对第一次降雨前、第一次与第二次降雨后土壤抗剪强度影响的比较
    5.3 小结
第六章 结论
    6.1 主要研究结论
    6.2 有待进一步加强的研究
参考文献
致谢
作者简介
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【参考文献】：
期刊论文
[1]PAM特性对砂壤土入渗及土壤侵蚀的影响[J]. 于健,雷廷武,Isaac Shainberg,张俊生,张季平.  土壤学报. 2011(01)
[2]不同PAM施用方法对土壤入渗和侵蚀的影响[J]. 于健,雷廷武,I.Shainberg,张俊生,张季平.  农业工程学报. 2010(07)
[3]聚丙烯酰胺对扰动红壤可蚀性及临界剪切力的影响[J]. 刘纪根,张平仓,陈展鹏.  农业工程学报. 2010(07)
[4]PAM对土壤物理性状以及水分分布的影响[J]. 韩凤朋,郑纪勇,李占斌,张兴昌.  农业工程学报. 2010(04)
[5]PAM对沙质土壤持水性能影响的模拟研究[J]. 李佳佳,李俊颖,王定勇.  西南大学学报(自然科学版). 2010(03)
[6]黄土坡面径流剥离土壤的水动力过程研究[J]. 吴淑芳,吴普特,宋维秀,卜崇峰.  土壤学报. 2010(02)
[7]聚丙烯酰胺（PAM）对黄土溅蚀的影响[J]. 胡霞,李顺江,蔡强国,蔡崇法,张光远,朱远达.  水土保持研究. 2009(05)
[8]红壤团聚体特征与坡面侵蚀定量关系[J]. 闫峰陵,李朝霞,史志华,蔡崇法.  农业工程学报. 2009(03)
[9]黑土坡耕地土壤流失形态分析——以一次降雨为例[J]. 申艳,张晓平,梁爱珍,李文凤,杨学明.  干旱地区农业研究. 2008(06)
[10]PAM对黄土高原主要土壤类型水稳性团聚体的改良效果及机理研究[J]. 曹丽花,赵世伟,梁向锋,刘合满,杨永辉,赵勇钢.  农业工程学报. 2008(01)



本文编号：3491776