电阻率成像法在董志塬固沟保塬水分场监测中的应用
发布时间：2022-02-20 22:37
董志塬是黄土高原保存面积最大、最为连续的塬面,素有“天下黄土第一塬”之称。历史时期以来,人类活动的不断加强使董志塬溯源侵蚀剧烈,完整的塬面变得支离破碎。黄土塬区严重的土壤侵蚀现象与塬面和沟道的水动力条件密切相关。固沟保塬是黄土塬区控制溯源侵蚀、减少水土流失的重要治理措施,包括生物措施和工程措施两种方式。生物措施以自然和人工植被恢复为主,控制坡面侵蚀,减少水土流失;工程措施以沟头回填加固为主,阻止沟头前进,防治地质灾害。然而,不同治理措施,其水分场存在何种差异,对于理解黄土塬面降雨入渗、土壤水分迁移和侵蚀灾变的发育均具有重要的指导意义。因此,本论文以董志塬生物和工程治理的固沟保塬为研究对象,以电阻率成像法（ERT）为主要技术方法,量化了自然与人为措施下的董志塬土壤水分场时空分布和入渗规律。首先,分析了ERT数据与土壤含水量数据之间的相关关系,并建立了函数模型。其次,研究了自然草地恢复和人工植树造林措施下土壤水分时空分布差异。第三,探讨了回填塬面与原始塬面土壤水分场的时空分布差异,并测量了强降雨作用下的水分入渗模式。研究结果如下:（1）建立了适用于董志塬的土壤电阻率-含水量幂函数转换模型,...
【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 问题提出及选题意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 黄土高原生物和工程治理措施下土壤水分研究
1.2.2 黄土降雨入渗研究
1.2.3 土壤水分探测方法及电阻率成像法的应用
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
第二章 电阻率成像法(ERT)理论
2.1 电阻率成像法(ERT)基本原理
2.2 电阻率成像法仪器和试验方法
2.3 电阻率数据预处理和反演计算
第三章 研究区概况及测试方法
3.1 研究区概况
3.2 测试方法
3.2.1 土壤水分监测
3.2.2 土壤电阻率监测
第四章 土壤电阻率-含水量关系模型
4.1 土壤电阻率-含水量定量关系模型介绍
4.2 董志塬土壤电阻率-含水量关系模型
4.2.1 董志塬电阻率-含水量关系模型的建立
4.2.2 董志塬电阻率-含水量关系模型可靠性评估
4.2.3 生物和工程固沟保塬措施下土壤电阻率-含水量关系模型
4.3 本章小结
第五章 生物固沟保塬措施下董志塬土壤水分场探测
5.1 自然草地恢复和人工植树造林坡面电阻率和含水量时空分布
5.1.1 不同植被下土壤电阻率和含水量时空分布
5.1.2 不同地形下土壤电阻率和含水量时空分布
5.2 地形和植被对生物固沟保塬措施下土壤水分场的影响
5.3 本章小结
第六章 工程固沟保塬措施下董志塬土壤水分场的探测
6.1 人工回填沟头土壤电阻率和含水量时空分布
6.1.1 回填区土壤电阻率和含水量时空分布
6.1.2 回填区和非回填区土壤水分特征对比
6.2 人工回填塬面与原始塬面强降雨入渗过程
6.2.1 回填塬面强降雨前后土壤水分动态
6.2.2 原始塬面强降雨前后土壤水分动态
6.2.3 回填塬面和原始塬面土壤水分特征对比
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 建议与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电阻率成像法在董志塬固沟保塬水分场监测中的应用[J]. 崔新盛,金钊,彭建兵,褚光堔. 地球环境学报. 2019(06)
[2]黄土填方边坡降雨入渗特征及变形破坏模式的模型试验[J]. 张硕,裴向军,黄润秋,张晓超,常志璐,张子东. 中国公路学报. 2019(09)
[3]走进新时代的黄土高原生态恢复与生态治理[J]. 金钊. 地球环境学报. 2019(03)
[4]基于探地雷达的干旱区土壤水分反演精度分析[J]. 秦艳芳. 资源信息与工程. 2018(06)
[5]电阻率成像法监测人工梭梭林土壤水分[J]. 高君亮,罗凤敏,马迎宾,张格,郝玉光. 农业工程学报. 2018(22)
[6]甘肃省庆阳市董志塬水土保持功能服务价值估算[J]. 刘自强,王海燕,田凤霞,鲍玉海,贺秀斌,李瀚之,贾国栋. 水土保持通报. 2018(05)
[7]听黄土粒儿说滑坡[J]. 彭建兵,段钊. 自然杂志. 2018(04)
[8]泾阳南塬典型黄土滑坡成因、堆积及运动特征分析[J]. 马鹏辉,彭建兵,王启耀,朱兴华,董晴庆,翟栋梁. 工程地质学报. 2018(04)
[9]人工林对黄土高原小流域上下游不同坡面土壤水分的影响[J]. 黄艳丽,李占斌,苏辉,柏兰峰,孙宝洋,刘晨光. 农业工程学报. 2018(15)
[10]高密度电法在黑方台地下水探测中的应用[J]. 张先林,许强,彭大雷,赵宽耀,刘伦,任敬. 地球物理学进展. 2017(04)
博士论文
[1]复杂地形条件下基于电阻率法的对地可视化监测技术研究[D]. 卢德宝.南京大学 2015
[2]黄土塬区深剖面土壤水分特征及其补给地下水过程研究[D]. 程立平.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） 2013
[3]黄土丘陵区小流域土壤有效水时空变异与动态模拟研究[D]. 高晓东.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） 2013
[4]黄土边坡冲刷破坏特征及数值模拟[D]. 宋朋燃.吉林大学 2013
[5]人为作用对土壤侵蚀环境影响的定量表征[D]. 庞国伟.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
[6]黄土高原小流域土壤水分时间稳定性及空间尺度性研究[D]. 高磊.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
[7]黄土高原地区土壤干层的空间分布与影响因素[D]. 王云强.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） 2010
[8]历史时期董志塬地貌演变过程及其成因[D]. 姚文波.陕西师范大学 2009
[9]山区公路工程地质环境中的水渗流机制研究[D]. 张林洪.昆明理工大学 2006
[10]黄土区层状土入渗特性及其指流的实验研究[D]. 张建丰.西北农林科技大学 2004
硕士论文
[1]黄土场地管道漏水入渗规律与地基湿陷变形研究[D]. 王俊茂.长安大学 2018
[2]基于高密度电阻率成像法的双环入渗过程监测研究[D]. 张中三.南京大学 2017
[3]黄土丘陵区地形因子对土壤水分的影响及其尺度效应[D]. 张哲.西北农林科技大学 2015
[4]利用电阻率成像法（ERT）监测土壤水分研究[D]. 刘振强.山东理工大学 2015
[5]坡面尺度土壤水分空间异质性特征及其与地形因子的关系[D]. 吴维臻.兰州大学 2014
[6]高密度电阻率成像法在断裂带探测中的应用研究[D]. 王冬青.南京大学 2013
[7]延安地区土壤侵蚀与地质灾害相关性研究[D]. 何东升.长安大学 2012
[8]黄土高塬沟壑区董志塬沟头溯源侵蚀分布特征及其演化[D]. 车小力.西北农林科技大学 2012
[9]人工降雨模拟作用下的黄土高边坡稳定性研究[D]. 丁勇.西北大学 2011
[10]植被变化对南小河沟流域水文要素的影响[D]. 李淼.西安理工大学 2006
本文编号：3635947
【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 问题提出及选题意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 黄土高原生物和工程治理措施下土壤水分研究
1.2.2 黄土降雨入渗研究
1.2.3 土壤水分探测方法及电阻率成像法的应用
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
第二章 电阻率成像法(ERT)理论
2.1 电阻率成像法(ERT)基本原理
2.2 电阻率成像法仪器和试验方法
2.3 电阻率数据预处理和反演计算
第三章 研究区概况及测试方法
3.1 研究区概况
3.2 测试方法
3.2.1 土壤水分监测
3.2.2 土壤电阻率监测
第四章 土壤电阻率-含水量关系模型
4.1 土壤电阻率-含水量定量关系模型介绍
4.2 董志塬土壤电阻率-含水量关系模型
4.2.1 董志塬电阻率-含水量关系模型的建立
4.2.2 董志塬电阻率-含水量关系模型可靠性评估
4.2.3 生物和工程固沟保塬措施下土壤电阻率-含水量关系模型
4.3 本章小结
第五章 生物固沟保塬措施下董志塬土壤水分场探测
5.1 自然草地恢复和人工植树造林坡面电阻率和含水量时空分布
5.1.1 不同植被下土壤电阻率和含水量时空分布
5.1.2 不同地形下土壤电阻率和含水量时空分布
5.2 地形和植被对生物固沟保塬措施下土壤水分场的影响
5.3 本章小结
第六章 工程固沟保塬措施下董志塬土壤水分场的探测
6.1 人工回填沟头土壤电阻率和含水量时空分布
6.1.1 回填区土壤电阻率和含水量时空分布
6.1.2 回填区和非回填区土壤水分特征对比
6.2 人工回填塬面与原始塬面强降雨入渗过程
6.2.1 回填塬面强降雨前后土壤水分动态
6.2.2 原始塬面强降雨前后土壤水分动态
6.2.3 回填塬面和原始塬面土壤水分特征对比
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 建议与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电阻率成像法在董志塬固沟保塬水分场监测中的应用[J]. 崔新盛,金钊,彭建兵,褚光堔. 地球环境学报. 2019(06)
[2]黄土填方边坡降雨入渗特征及变形破坏模式的模型试验[J]. 张硕,裴向军,黄润秋,张晓超,常志璐,张子东. 中国公路学报. 2019(09)
[3]走进新时代的黄土高原生态恢复与生态治理[J]. 金钊. 地球环境学报. 2019(03)
[4]基于探地雷达的干旱区土壤水分反演精度分析[J]. 秦艳芳. 资源信息与工程. 2018(06)
[5]电阻率成像法监测人工梭梭林土壤水分[J]. 高君亮,罗凤敏,马迎宾,张格,郝玉光. 农业工程学报. 2018(22)
[6]甘肃省庆阳市董志塬水土保持功能服务价值估算[J]. 刘自强,王海燕,田凤霞,鲍玉海,贺秀斌,李瀚之,贾国栋. 水土保持通报. 2018(05)
[7]听黄土粒儿说滑坡[J]. 彭建兵,段钊. 自然杂志. 2018(04)
[8]泾阳南塬典型黄土滑坡成因、堆积及运动特征分析[J]. 马鹏辉,彭建兵,王启耀,朱兴华,董晴庆,翟栋梁. 工程地质学报. 2018(04)
[9]人工林对黄土高原小流域上下游不同坡面土壤水分的影响[J]. 黄艳丽,李占斌,苏辉,柏兰峰,孙宝洋,刘晨光. 农业工程学报. 2018(15)
[10]高密度电法在黑方台地下水探测中的应用[J]. 张先林,许强,彭大雷,赵宽耀,刘伦,任敬. 地球物理学进展. 2017(04)
博士论文
[1]复杂地形条件下基于电阻率法的对地可视化监测技术研究[D]. 卢德宝.南京大学 2015
[2]黄土塬区深剖面土壤水分特征及其补给地下水过程研究[D]. 程立平.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） 2013
[3]黄土丘陵区小流域土壤有效水时空变异与动态模拟研究[D]. 高晓东.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） 2013
[4]黄土边坡冲刷破坏特征及数值模拟[D]. 宋朋燃.吉林大学 2013
[5]人为作用对土壤侵蚀环境影响的定量表征[D]. 庞国伟.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
[6]黄土高原小流域土壤水分时间稳定性及空间尺度性研究[D]. 高磊.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
[7]黄土高原地区土壤干层的空间分布与影响因素[D]. 王云强.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） 2010
[8]历史时期董志塬地貌演变过程及其成因[D]. 姚文波.陕西师范大学 2009
[9]山区公路工程地质环境中的水渗流机制研究[D]. 张林洪.昆明理工大学 2006
[10]黄土区层状土入渗特性及其指流的实验研究[D]. 张建丰.西北农林科技大学 2004
硕士论文
[1]黄土场地管道漏水入渗规律与地基湿陷变形研究[D]. 王俊茂.长安大学 2018
[2]基于高密度电阻率成像法的双环入渗过程监测研究[D]. 张中三.南京大学 2017
[3]黄土丘陵区地形因子对土壤水分的影响及其尺度效应[D]. 张哲.西北农林科技大学 2015
[4]利用电阻率成像法（ERT）监测土壤水分研究[D]. 刘振强.山东理工大学 2015
[5]坡面尺度土壤水分空间异质性特征及其与地形因子的关系[D]. 吴维臻.兰州大学 2014
[6]高密度电阻率成像法在断裂带探测中的应用研究[D]. 王冬青.南京大学 2013
[7]延安地区土壤侵蚀与地质灾害相关性研究[D]. 何东升.长安大学 2012
[8]黄土高塬沟壑区董志塬沟头溯源侵蚀分布特征及其演化[D]. 车小力.西北农林科技大学 2012
[9]人工降雨模拟作用下的黄土高边坡稳定性研究[D]. 丁勇.西北大学 2011
[10]植被变化对南小河沟流域水文要素的影响[D]. 李淼.西安理工大学 2006
本文编号：3635947
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