风沙区采煤塌陷裂缝对土壤物理及水分特性影响研究
发布时间：2023-04-20 02:11
近几十年来,随着工业能源的持续发展,我国煤炭能源开采规模日益加大,其引发的大规模塌陷地貌、地下水位下降、地表径流锐减、土壤性质退化等生态环境问题日益突出,严重威胁着矿区的生产生活及经济社会的可持续发展。石圪台煤矿地处神府-东胜特大煤炭基地,采煤塌陷裂缝广泛分布于区内,在该矿区内研究地裂缝对土壤特性以及土壤水空间变异性的影响具有重要意义。本文以石圪台煤矿塌陷区浅层土壤(060 cm)为研究对象,对塌陷区不同裂缝特征条件下的土壤物理及水分变化特征进行研究,并对区内土壤水空间分布变异性进行全面分析,并运用主成分分析法评价了不同形态裂缝对土壤物理及水分特性的影响,得出如下结论:(1)整体上,随裂缝密度和宽度增大,土壤容重、持水量以及细粉粒含量逐渐降低,而孔隙度、饱和导水率和砂粒含量则逐渐增大;同一裂缝两侧,相对出露侧土壤砂粒含量、孔隙度和饱和导水率较大,相对塌陷侧土壤持水量、容重较大。(2)不同裂缝密度条件下,随土层深度增加,各裂缝容重、田间持水量、粉粒含量、最大吸湿量呈增大趋势;孔隙度、饱和导水率及砂粒含量呈减小态势。不同裂缝宽度条件下,随土层深度增加,饱和导水率呈减小...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 采煤塌陷对土壤物理性质、水分影响的研究现状
1.2.2 地统计学在土壤学研究中的应用现状
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
2 研究区概况
2.1 自然地理概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气象水文条件
2.1.3 地质条件
2.1.4 地形地貌
2.1.5 土壤植被
2.2 区域矿产资源概况
2.3 区域塌陷概况
3 试验设计与方法
3.1 试验设计
3.1.1 地表裂缝对土壤物理及水分特性的影响研究
3.1.2 采煤塌陷裂缝对土壤水空间变异性的影响
3.2 实验指标测定方法与计算
3.2.1 土壤含水量的测定
3.2.2 土壤容重的测定
3.2.3 土壤机械组成的测定
3.2.4 土壤田间持水量的测定
3.2.5 饱和导水率的测定
3.2.6 吸湿系数的测定
3.2.7 土壤比重的测定
3.2.8 土壤毛管水上升高度的测定
3.2.9 土壤总孔隙度的计算
4 采煤塌陷裂缝对土壤物理性质的影响
4.1 采煤塌陷裂缝对土壤容重的影响
4.1.1 裂缝密度对土壤容重的影响
4.1.2 裂缝宽度对土壤容重的影响
4.1.3 裂缝两侧土壤容重变化
4.2 采煤塌陷裂缝对土壤孔隙度的影响
4.2.1 裂缝密度对孔隙度的影响
4.2.2 裂缝宽度对孔隙度的影响
4.2.3 裂缝两侧孔隙度变化
4.3 采煤塌陷裂缝对土壤机械组成的影响
4.3.1 裂缝密度对土壤机械组成的影响
4.3.2 裂缝宽度对土壤机械组成的影响
4.3.3 裂缝两侧土壤机械组成变化
5 采煤塌陷裂缝对土壤含水量、土壤水分常数的影响
5.1 采煤塌陷裂缝对土壤饱和导水率的影响
5.1.1 裂缝密度对土壤饱和导水率的影响
5.1.2 裂缝宽度对土壤饱和导水率的影响
5.1.3 裂缝两侧土壤饱和导水率变化
5.2 采煤塌陷裂缝对土壤田间持水量的影响
5.2.1 裂缝密度对土壤田间持水量的影响
5.2.2 裂缝宽度对土壤田间持水量的影响
5.2.3 裂缝两侧土壤田间持水量变化
5.3 采煤塌陷裂缝对最大吸湿水的影响
5.3.1 裂缝密度对最大吸湿量的影响
5.3.2 裂缝宽度对最大吸湿水的影响
5.3.3 裂缝两侧最大吸湿量变化
5.4 采煤塌陷裂缝对土壤凋萎含水量的影响
5.5 采煤塌陷裂缝对毛管水上升高度的影响
5.5.1 裂缝密度对土壤毛管水上升高度的影响
5.5.2 裂缝宽度对毛管水上升高度的影响
5.5.3 裂缝两侧土壤毛管水上升高度变化
5.6 采煤塌陷裂缝对土壤含水量的影响
5.6.1 裂缝密度对土壤含水量的影响
5.6.2 裂缝宽度对土壤含水量的影响
5.6.3 裂缝两侧土壤含水量变化
5.6.4 裂缝远近对土壤含水量的影响
5.6.5 坡位对土壤含水量的影响
6 采煤塌陷对风沙区土壤物理及水分特性影响的综合评价
6.1 不同裂缝密度下物理及水分特性主成分结果分析
6.2 不同裂缝宽度下物理及水分特性主成分结果分析
6.3 裂缝对土壤物理及水分特性影响的综合评定
7 采煤塌陷裂缝对土壤水空间分布的影响
7.1 土壤含水量的垂向变异性分析
7.2 土壤含水量的平面变异性分析
7.3 土壤含水量在不同土壤深度下的空间分布
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
本文编号：3794674
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 采煤塌陷对土壤物理性质、水分影响的研究现状
1.2.2 地统计学在土壤学研究中的应用现状
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
2 研究区概况
2.1 自然地理概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气象水文条件
2.1.3 地质条件
2.1.4 地形地貌
2.1.5 土壤植被
2.2 区域矿产资源概况
2.3 区域塌陷概况
3 试验设计与方法
3.1 试验设计
3.1.1 地表裂缝对土壤物理及水分特性的影响研究
3.1.2 采煤塌陷裂缝对土壤水空间变异性的影响
3.2 实验指标测定方法与计算
3.2.1 土壤含水量的测定
3.2.2 土壤容重的测定
3.2.3 土壤机械组成的测定
3.2.4 土壤田间持水量的测定
3.2.5 饱和导水率的测定
3.2.6 吸湿系数的测定
3.2.7 土壤比重的测定
3.2.8 土壤毛管水上升高度的测定
3.2.9 土壤总孔隙度的计算
4 采煤塌陷裂缝对土壤物理性质的影响
4.1 采煤塌陷裂缝对土壤容重的影响
4.1.1 裂缝密度对土壤容重的影响
4.1.2 裂缝宽度对土壤容重的影响
4.1.3 裂缝两侧土壤容重变化
4.2 采煤塌陷裂缝对土壤孔隙度的影响
4.2.1 裂缝密度对孔隙度的影响
4.2.2 裂缝宽度对孔隙度的影响
4.2.3 裂缝两侧孔隙度变化
4.3 采煤塌陷裂缝对土壤机械组成的影响
4.3.1 裂缝密度对土壤机械组成的影响
4.3.2 裂缝宽度对土壤机械组成的影响
4.3.3 裂缝两侧土壤机械组成变化
5 采煤塌陷裂缝对土壤含水量、土壤水分常数的影响
5.1 采煤塌陷裂缝对土壤饱和导水率的影响
5.1.1 裂缝密度对土壤饱和导水率的影响
5.1.2 裂缝宽度对土壤饱和导水率的影响
5.1.3 裂缝两侧土壤饱和导水率变化
5.2 采煤塌陷裂缝对土壤田间持水量的影响
5.2.1 裂缝密度对土壤田间持水量的影响
5.2.2 裂缝宽度对土壤田间持水量的影响
5.2.3 裂缝两侧土壤田间持水量变化
5.3 采煤塌陷裂缝对最大吸湿水的影响
5.3.1 裂缝密度对最大吸湿量的影响
5.3.2 裂缝宽度对最大吸湿水的影响
5.3.3 裂缝两侧最大吸湿量变化
5.4 采煤塌陷裂缝对土壤凋萎含水量的影响
5.5 采煤塌陷裂缝对毛管水上升高度的影响
5.5.1 裂缝密度对土壤毛管水上升高度的影响
5.5.2 裂缝宽度对毛管水上升高度的影响
5.5.3 裂缝两侧土壤毛管水上升高度变化
5.6 采煤塌陷裂缝对土壤含水量的影响
5.6.1 裂缝密度对土壤含水量的影响
5.6.2 裂缝宽度对土壤含水量的影响
5.6.3 裂缝两侧土壤含水量变化
5.6.4 裂缝远近对土壤含水量的影响
5.6.5 坡位对土壤含水量的影响
6 采煤塌陷对风沙区土壤物理及水分特性影响的综合评价
6.1 不同裂缝密度下物理及水分特性主成分结果分析
6.2 不同裂缝宽度下物理及水分特性主成分结果分析
6.3 裂缝对土壤物理及水分特性影响的综合评定
7 采煤塌陷裂缝对土壤水空间分布的影响
7.1 土壤含水量的垂向变异性分析
7.2 土壤含水量的平面变异性分析
7.3 土壤含水量在不同土壤深度下的空间分布
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
本文编号：3794674
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