不同防渗材料与水生植物的相互作用效应研究
发布时间：2020-12-02 20:40
随着人们对环境保护和可持续性发展重视程度的日益提高,水资源的充分合理利用受到广泛关注。为了环境修复和净化水质,人们常常建立人工生态防渗体系且种植水生植物。在生态体系中,防渗材料的选择也受到越来越多的重视。同时植物根系的作用会对防渗材料的性能产生影响,从而影响其抗渗性。本文将膨润土防水毯（Geosynthetic Clay Liner,简称GCL）与传统防渗材料土工膜和压实黏土进行对比,建立了由防渗材料、上覆土、水生植物共同作用的防渗系统,通过户外人工湖模型试验探究了不同防渗材料对水生植物的生长影响规律以及不同工况下植物根系对GCL防渗性能的影响变化规律。可得出结论如下:（1）通过人工湖模型试验研究,种植了再立花、芦苇与香蒲三种挺水植物,选用GCL,土工膜和压实黏土作为防渗层,记录了植物的出芽颗数,生长高度以及覆盖度。结果表明:在植物生长前期,防渗材料的铺设对植物出芽及生长无明显影响;在植物生长后期,GCL防渗层有利于三种水生植物的生长,对再立花的影响最为明显。土工膜则对植物生长后期存在一定抑制作用;（2）通过GCL含水率试验和自由膨胀量试验,研究了植物根系对GCL含水率和自由膨胀量的影...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
湖北工业大学硕士学位论文12第2章防渗材料对植物生长影响研究2.1人工湖模型试验2.1.1试验材料与场地布置试验材料主要包括三种水生植物种子（再力花，芦苇和香蒲）及三种防渗材料（GCL、土工膜和压实黏土）：（1）水生植物的选择：为使植物根系可以和防渗材料进行有效接触及相互作用，于是选择了三种植物根系较为发达，根系茎叶粗壮的挺水植被，分别为再力花，芦苇和香蒲。由于其生长速率较快、根系发达、抗旱能力强和适应能力强等特征，这三种水生植被常常用于人工生态环境。（2）防渗材料的选择：试验中所用的GCL为微粒状钠基膨润土抗渗垫层，由有纺布，无纺布和中间一层膨润土，采用针刺法所构成，如图2.1，由上海盈帆工程材料有限公司生产，单位面积质量大于等于4.82kg/m2；试验中所用的土工膜则为HDPE土工膜，理由是在国内技术十分成熟，渗透性极低，具有较高稳定性，已广泛应用于湖泊，人工湖等生态环境，如图2.2；黏土则全部选自湖北工业大学南区试验基地。图2.1GCL材料图2.2HDPE土工膜场地布置上，试验场地长6.6m，宽3m，所占面积19.8m2。由于场地需求面积较大，选择湖北工业大学南区试验基地作为试验场地，且场地经过初步整平和压实，已满足试验要求。建立15个模型试验池，试验池为开挖水槽大体呈长方体，单个试验池之间互不相通，单个试验池底部尺寸为85cm×52cm，上部尺寸为100cm×65cm，高度为60cm。对每个试验池采取编号，A为GCL区域，B为土工膜区域，
湖北工业大学硕士学位论文12第2章防渗材料对植物生长影响研究2.1人工湖模型试验2.1.1试验材料与场地布置试验材料主要包括三种水生植物种子（再力花，芦苇和香蒲）及三种防渗材料（GCL、土工膜和压实黏土）：（1）水生植物的选择：为使植物根系可以和防渗材料进行有效接触及相互作用，于是选择了三种植物根系较为发达，根系茎叶粗壮的挺水植被，分别为再力花，芦苇和香蒲。由于其生长速率较快、根系发达、抗旱能力强和适应能力强等特征，这三种水生植被常常用于人工生态环境。（2）防渗材料的选择：试验中所用的GCL为微粒状钠基膨润土抗渗垫层，由有纺布，无纺布和中间一层膨润土，采用针刺法所构成，如图2.1，由上海盈帆工程材料有限公司生产，单位面积质量大于等于4.82kg/m2；试验中所用的土工膜则为HDPE土工膜，理由是在国内技术十分成熟，渗透性极低，具有较高稳定性，已广泛应用于湖泊，人工湖等生态环境，如图2.2；黏土则全部选自湖北工业大学南区试验基地。图2.1GCL材料图2.2HDPE土工膜场地布置上，试验场地长6.6m，宽3m，所占面积19.8m2。由于场地需求面积较大，选择湖北工业大学南区试验基地作为试验场地，且场地经过初步整平和压实，已满足试验要求。建立15个模型试验池，试验池为开挖水槽大体呈长方体，单个试验池之间互不相通，单个试验池底部尺寸为85cm×52cm，上部尺寸为100cm×65cm，高度为60cm。对每个试验池采取编号，A为GCL区域，B为土工膜区域，
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同有效应力下矿山渗滤液对土工合成黏土衬垫渗透特性影响的试验研究[J]. 王宝,董兴玲. 岩土力学. 2017(05)
[2]土工膜缺陷对堤坝渗流影响的试验研究[J]. 吴大志,余璐. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2016(03)
[3]抗盐型GCL膨胀和渗透性试验研究[J]. 边策,田正宏,李雪宁,刘剑波. 水电能源科学. 2016(04)
[4]井筒高膨胀粘土层控制技术[J]. 唐文杰. 神华科技. 2016(02)
[5]膨润土防水毯破损条件下渗流特性试验研究[J]. 盛金昌,白柯含,杨旭,郑忠巍,詹美礼,孙永军,杨慧. 岩土力学. 2015(S2)
[6]浅谈粘土防渗与复合土膜防渗在水利工程的优缺[J]. 徐天下. 珠江水运. 2015(07)
[7]鄱阳湖洲滩湿地土壤-水-植物系统中磷的静态迁移研究[J]. 徐进,徐力刚,丁克强,龚然. 土壤学报. 2015(01)
[8]土工膜缺陷引起的土工膜防渗砂砾石坝渗漏数值模拟[J]. 孙丹,沈振中,崔健健. 水电能源科学. 2013(04)
[9]土工膜缺陷渗漏引起气胀的研究[J]. 李旺林,李志强,魏晓燕,李英特. 岩土工程学报. 2013(06)
[10](复合)土工膜防渗土石坝饱和非饱和渗流特性[J]. 岑威钧,王蒙,杨志祥. 水利水电科技进展. 2012(03)
硕士论文
[1]改良膨胀土的胀缩裂隙特征及其对抗剪强度的影响[D]. 刘清清.湘潭大学 2015
[2]GCL防渗特性及填埋场防渗系统的研究[D]. 李宪.河海大学 2005
本文编号：2895608
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
湖北工业大学硕士学位论文12第2章防渗材料对植物生长影响研究2.1人工湖模型试验2.1.1试验材料与场地布置试验材料主要包括三种水生植物种子（再力花，芦苇和香蒲）及三种防渗材料（GCL、土工膜和压实黏土）：（1）水生植物的选择：为使植物根系可以和防渗材料进行有效接触及相互作用，于是选择了三种植物根系较为发达，根系茎叶粗壮的挺水植被，分别为再力花，芦苇和香蒲。由于其生长速率较快、根系发达、抗旱能力强和适应能力强等特征，这三种水生植被常常用于人工生态环境。（2）防渗材料的选择：试验中所用的GCL为微粒状钠基膨润土抗渗垫层，由有纺布，无纺布和中间一层膨润土，采用针刺法所构成，如图2.1，由上海盈帆工程材料有限公司生产，单位面积质量大于等于4.82kg/m2；试验中所用的土工膜则为HDPE土工膜，理由是在国内技术十分成熟，渗透性极低，具有较高稳定性，已广泛应用于湖泊，人工湖等生态环境，如图2.2；黏土则全部选自湖北工业大学南区试验基地。图2.1GCL材料图2.2HDPE土工膜场地布置上，试验场地长6.6m，宽3m，所占面积19.8m2。由于场地需求面积较大，选择湖北工业大学南区试验基地作为试验场地，且场地经过初步整平和压实，已满足试验要求。建立15个模型试验池，试验池为开挖水槽大体呈长方体，单个试验池之间互不相通，单个试验池底部尺寸为85cm×52cm，上部尺寸为100cm×65cm，高度为60cm。对每个试验池采取编号，A为GCL区域，B为土工膜区域，
湖北工业大学硕士学位论文12第2章防渗材料对植物生长影响研究2.1人工湖模型试验2.1.1试验材料与场地布置试验材料主要包括三种水生植物种子（再力花，芦苇和香蒲）及三种防渗材料（GCL、土工膜和压实黏土）：（1）水生植物的选择：为使植物根系可以和防渗材料进行有效接触及相互作用，于是选择了三种植物根系较为发达，根系茎叶粗壮的挺水植被，分别为再力花，芦苇和香蒲。由于其生长速率较快、根系发达、抗旱能力强和适应能力强等特征，这三种水生植被常常用于人工生态环境。（2）防渗材料的选择：试验中所用的GCL为微粒状钠基膨润土抗渗垫层，由有纺布，无纺布和中间一层膨润土，采用针刺法所构成，如图2.1，由上海盈帆工程材料有限公司生产，单位面积质量大于等于4.82kg/m2；试验中所用的土工膜则为HDPE土工膜，理由是在国内技术十分成熟，渗透性极低，具有较高稳定性，已广泛应用于湖泊，人工湖等生态环境，如图2.2；黏土则全部选自湖北工业大学南区试验基地。图2.1GCL材料图2.2HDPE土工膜场地布置上，试验场地长6.6m，宽3m，所占面积19.8m2。由于场地需求面积较大，选择湖北工业大学南区试验基地作为试验场地，且场地经过初步整平和压实，已满足试验要求。建立15个模型试验池，试验池为开挖水槽大体呈长方体，单个试验池之间互不相通，单个试验池底部尺寸为85cm×52cm，上部尺寸为100cm×65cm，高度为60cm。对每个试验池采取编号，A为GCL区域，B为土工膜区域，
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同有效应力下矿山渗滤液对土工合成黏土衬垫渗透特性影响的试验研究[J]. 王宝,董兴玲. 岩土力学. 2017(05)
[2]土工膜缺陷对堤坝渗流影响的试验研究[J]. 吴大志,余璐. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2016(03)
[3]抗盐型GCL膨胀和渗透性试验研究[J]. 边策,田正宏,李雪宁,刘剑波. 水电能源科学. 2016(04)
[4]井筒高膨胀粘土层控制技术[J]. 唐文杰. 神华科技. 2016(02)
[5]膨润土防水毯破损条件下渗流特性试验研究[J]. 盛金昌,白柯含,杨旭,郑忠巍,詹美礼,孙永军,杨慧. 岩土力学. 2015(S2)
[6]浅谈粘土防渗与复合土膜防渗在水利工程的优缺[J]. 徐天下. 珠江水运. 2015(07)
[7]鄱阳湖洲滩湿地土壤-水-植物系统中磷的静态迁移研究[J]. 徐进,徐力刚,丁克强,龚然. 土壤学报. 2015(01)
[8]土工膜缺陷引起的土工膜防渗砂砾石坝渗漏数值模拟[J]. 孙丹,沈振中,崔健健. 水电能源科学. 2013(04)
[9]土工膜缺陷渗漏引起气胀的研究[J]. 李旺林,李志强,魏晓燕,李英特. 岩土工程学报. 2013(06)
[10](复合)土工膜防渗土石坝饱和非饱和渗流特性[J]. 岑威钧,王蒙,杨志祥. 水利水电科技进展. 2012(03)
硕士论文
[1]改良膨胀土的胀缩裂隙特征及其对抗剪强度的影响[D]. 刘清清.湘潭大学 2015
[2]GCL防渗特性及填埋场防渗系统的研究[D]. 李宪.河海大学 2005
本文编号：2895608
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