秦始皇帝陵K9901陪葬坑盐害形成机制与模拟

发布时间：2016-12-01 19:39

本文关键词：秦始皇帝陵K9901陪葬坑盐害形成机制与模拟，由笔耕文化传播整理发布。

《西北农林科技大学》 2015年

秦始皇帝陵K9901陪葬坑盐害形成机制与模拟

刘小玉

【摘要】：土遗址是珍贵的历史文化遗产,蕴藏着丰富人文信息,具有重要的考古与科研价值。秦始皇帝陵K9901陪葬坑的建筑工艺、出土文物均蕴含丰富的历史信息,可为考古工作提供有关秦始皇时期娱乐、着装等方面的历史文化信息,具有重大的考古和文化意义。然而,自陪葬坑发掘以来,受保存环境和土遗址自身的内部因素影响,陪葬坑局部土遗址已受到不同程度的破坏,其中盐害问题尤为突出,甚至已严重威胁土遗址的安全和稳定。本研究首先实地调查了陪葬坑存在的主要病害,并对陪葬坑土壤的主要理化性状进行了测定。然后通过室内模拟土柱试验模拟了不同地下水位条件下的土壤水盐运移状况,并通过Hydrus-1D模型模拟了土壤水盐运移过程,通过模型量化了当地下水位在10 m处时,土壤水分剖面30年的动态变化。最后模拟了不同盐分种类及浓度条件下的盐析过程。主要结论如下:(1)K9901陪葬坑有盐析、酥碱、坍塌、裂隙、片状剥离等病害。病害的产生主要是由于文物开掘后受外部环境影响所致。各病害之间相互影响,直接威胁土遗址的安全与防治工作。(2)地下水、土壤水分会在毛管力作用下逐渐上移,水分上移同时伴随着盐分的向上迁移,具体表现为湿润锋经过的土层会有一个盐分的峰值,且在土壤蒸发影响下盐分会在土壤表层逐渐积累。60天后0-5 cm土层电导率显著高于底层土壤,土壤电导率沿土壤剖面自上而下呈逐渐降低的趋势。(3)Hydrus-1D模型能够较为准确的模拟土壤水分运移,能够较好的模拟由于浅层地下水带来的土壤水分含量的迅速上升。对地下水位10m时的长时间序列模拟表明:在稳定地下水位影响下,土壤水分上升1 m、2 m、3 m、4 m、5 m、6 m、7 m、8 m、9 m和10 m至地表所需的时间分别为:0.02年、0.14年、0.49年、1.2年、2.47年、4.47年、7.47年、11.7年、17.46年和25.00年。这表明,尽管秦始皇帝陵所处区域地下水位较深,但是地下水在经过较长时间以后还是会运移至土壤表层,如果地下水中或者地下水以上土层中含有较高的可溶性盐分,在地下水向上迁移的过程中就会将这些盐分携带至土壤表层,造成盐分在土壤表层的不断累积,进而导致酥碱和片状剥离等一系列病害。(4)土块盐析试验研究表明:不同含量的盐分在土壤蒸发影响下有逐渐向土壤表层迁移的趋势,但不同盐分种类及不同含量的盐分又表现出不同的迁移特征。具体表现为NaCl和NaNO3表层0-1 cm电导率在前三天上升较快,之后逐渐趋于平稳。而添加Na2SO4土块表层电导率在整个模拟阶段均呈现出上升趋势。含0.1 mol/Kg NaCl的土块表层电导率在整个模拟阶段也呈现出持续增加的趋势。(5)不同盐分种类对酥碱病害的“贡献”不同,从模拟试验可以看出Na2SO4极易在土壤表层结晶,并形成泛霜和酥碱病害。而NaCl和NaNO3的盐析现象较弱,不易形成酥碱病害。

【关键词】：
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：K878.8;S151.9
【目录】：

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