坡面复合微地貌土壤抗蚀效果与机理研究
发布时间：2020-12-06 23:42
土壤侵蚀是我国自然环境、经济发展重要制约因素,坡面侵蚀过程是土壤侵蚀研究的重要组成,其中矿区坡面土壤侵蚀情况尤为严重。目前矿区边坡治理方式单一,仍较多采用一面坡式治理,致使矿区水土流失情况严重,容易引发泥石流、滑坡等灾害。地形重塑和土壤重构是土地复垦与生态重建的基础工程,地貌形态的改变直接影响地面物质流动和能量转化,决定复垦后边坡利用的稳定性和后续植被恢复立地条件的优劣。基于此,参考农业生产中常见的坡耕地耕作方式,分别设计直坡-土窝微地貌、直坡-连续土槽微地貌、直坡-土面微地貌（对照组）,进行野外人工降雨试验,选取持水性指标、稳定性指标分析坡面复合微地貌抗蚀性效果。运用ABAQUS有限元软件构建流固耦合模型,根据前期坡面土壤物理性质设置相关参数,模拟分析坡面复合微地貌表层流侵蚀和边坡渗流侵蚀过程,明晰凹状地貌布设后抗蚀性作用机理。根据持水性试验数据分析可知,与直坡-土面微地貌组（对照组）相比,另外两组凹状复合微地貌的布设有效降低了坡面产流产沙量,直坡--土窝微地貌、直坡-连续土槽微地貌洼地蓄积量、土壤入渗率情况均优于直坡-土面微地貌;长期来看,降雨后坡体土壤长期含水率上、中、下、底部变...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
硕士学位论文122材料与方法2MaterialsandMethods2.1试验材料（TestMaterial）2.1.1试验装置本试验均在中国矿业大学土地资源管理野外试验场进行。在试验场内选取一块长3.7m、宽3.5m的空地，由于三维激光微地貌扫描仪最大测试宽度0.6m、长度最长3m，故建造三个长2.5m、宽0.6m、高1.4m（其中0.4m在地下）的混凝土固定土槽，并在每个土槽下坡留置表层流排水口和渗流排水口，混凝土固定土槽前后布设长1.8m、宽0.3m、高0.5m水泥台用于架设仪器。混凝土固定土槽装置见图2-1、图2-2。试验模拟人工降雨装置为人工水枪喷洒，参考特大暴雨雨强标准，设置降雨强度为2mm/min，降雨时间为30min，降雨均匀度在85%以上。降雨强度设定方式如下：打开水枪，用大桶接水30s，继而用量筒测得30s内共接得4500ml的水，而土槽面积为4.5m2，根据单位时间内单位面积上的降雨体积可计算出雨强大小，为2mm/min。图2-1试验土槽俯视图Figure2-1Topviewoftestsoiltank
试验土槽侧视图
【参考文献】：
期刊论文
[1]降雨工况下露天矿排土场边坡稳定性与治理措施[J]. 赵洪宝,魏子强,罗科,苏泊伊,任朝朋,伍国明. 煤炭科学技术. 2019(10)
[2]降雨入渗作用下排土场边坡动态稳定性分析[J]. 李东,吴俊霖,张默. 现代矿业. 2019(07)
[3]水利部发布2018年全国水土流失动态监测成果[J]. 中国水土保持. 2019(07)
[4]降雨对宝日希勒排土场边坡侵蚀的数值模拟[J]. 徐朝容,黄赳,王鹏,朱壮壮,邢龙飞,张周爱. 河南理工大学学报(自然科学版). 2019(05)
[5]露天矿排土场稳定性分析与治理措施优化研究[J]. 赵冲,袁利伟,陈玉明,陈静. 化工矿物与加工. 2019(04)
[6]几种水土保持坡面工程措施效益研究[J]. 刘艳改,姚娜,程艳辉,卫杰. 绿色科技. 2018(20)
[7]降雨侵蚀过程中红壤坡耕地地表微地貌演变特征[J]. 张利超,葛佩琳,李朝霞,刘窑军,喻荣岗. 水土保持研究. 2018(06)
[8]辽西地区不同水土保持措施条件下土壤侵蚀量与降雨因子关系研究[J]. 李明伟. 中国水土保持. 2018(08)
[9]非饱和土一维大变形固结模型[J]. 周亚东,邓安,鹿群. 岩土力学. 2018(05)
[10]降雨强度对梯田边坡细沟侵蚀的影响[J]. 温永福,高鹏,穆兴民,赵广举,孙文义. 水土保持研究. 2018(03)
博士论文
[1]覆沙坡面水蚀产沙动力过程与微地貌变化的响应研究[D]. 汤珊珊.西安理工大学 2018
[2]黄土区地貌与植被格局的侵蚀动力过程试验研究[D]. 张霞.西安理工大学 2018
[3]水蚀过程中地表糙度变化及侵蚀响应[D]. 梁心蓝.西北农林科技大学 2015
[4]露天开采矿区废弃地近自然地形重塑研究[D]. 杨翠霞.北京林业大学 2014
[5]黄土边坡冲刷破坏特征及数值模拟[D]. 宋朋燃.吉林大学 2013
[6]基于DEM的小流域次降雨土壤侵蚀模型研究与应用[D]. 李辉.武汉大学 2007
[7]降雨过程中红壤表土结构变化与侵蚀特点[D]. 李朝霞.华中农业大学 2005
硕士论文
[1]矿区排土场边坡不同植被配置模式的防蚀效益与机制[D]. 杨波.西北农林科技大学 2019
[2]泾河流域水沙时空分异特征及其影响因素分析[D]. 韩向楠.西南大学 2019
[3]基于DEM的甘蔗区地形因子分析[D]. 崔天刚.广西大学 2018
[4]基于ABAQUS的渗流作用下土工袋砌护边坡稳定性分析[D]. 薛健.宁夏大学 2018
[5]金堆城北部排土场水土流失灾害现状调查及侵蚀规律研究[D]. 王龙飞.长安大学 2015
[6]基于渗流—应力耦合作用的边坡稳定性分析[D]. 叶剑.武汉科技大学 2015
[7]内蒙露天煤矿排土场边坡抗冲性及减水减沙效益研究[D]. 董玉锟.西北农林科技大学 2015
[8]堆渣边坡两种护坡措施的水土保持效益研究[D]. 田野.北京林业大学 2015
[9]金堆城北部排土场水土流失灾害现状及治理对策研究[D]. 庞志刚.长安大学 2014
[10]坡耕地地表糙度量化特征及其对坡面汇流路径的影响研究[D]. 贾腾斌.西北农林科技大学 2014
本文编号：2902206
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
硕士学位论文122材料与方法2MaterialsandMethods2.1试验材料（TestMaterial）2.1.1试验装置本试验均在中国矿业大学土地资源管理野外试验场进行。在试验场内选取一块长3.7m、宽3.5m的空地，由于三维激光微地貌扫描仪最大测试宽度0.6m、长度最长3m，故建造三个长2.5m、宽0.6m、高1.4m（其中0.4m在地下）的混凝土固定土槽，并在每个土槽下坡留置表层流排水口和渗流排水口，混凝土固定土槽前后布设长1.8m、宽0.3m、高0.5m水泥台用于架设仪器。混凝土固定土槽装置见图2-1、图2-2。试验模拟人工降雨装置为人工水枪喷洒，参考特大暴雨雨强标准，设置降雨强度为2mm/min，降雨时间为30min，降雨均匀度在85%以上。降雨强度设定方式如下：打开水枪，用大桶接水30s，继而用量筒测得30s内共接得4500ml的水，而土槽面积为4.5m2，根据单位时间内单位面积上的降雨体积可计算出雨强大小，为2mm/min。图2-1试验土槽俯视图Figure2-1Topviewoftestsoiltank
试验土槽侧视图
【参考文献】：
期刊论文
[1]降雨工况下露天矿排土场边坡稳定性与治理措施[J]. 赵洪宝,魏子强,罗科,苏泊伊,任朝朋,伍国明. 煤炭科学技术. 2019(10)
[2]降雨入渗作用下排土场边坡动态稳定性分析[J]. 李东,吴俊霖,张默. 现代矿业. 2019(07)
[3]水利部发布2018年全国水土流失动态监测成果[J]. 中国水土保持. 2019(07)
[4]降雨对宝日希勒排土场边坡侵蚀的数值模拟[J]. 徐朝容,黄赳,王鹏,朱壮壮,邢龙飞,张周爱. 河南理工大学学报(自然科学版). 2019(05)
[5]露天矿排土场稳定性分析与治理措施优化研究[J]. 赵冲,袁利伟,陈玉明,陈静. 化工矿物与加工. 2019(04)
[6]几种水土保持坡面工程措施效益研究[J]. 刘艳改,姚娜,程艳辉,卫杰. 绿色科技. 2018(20)
[7]降雨侵蚀过程中红壤坡耕地地表微地貌演变特征[J]. 张利超,葛佩琳,李朝霞,刘窑军,喻荣岗. 水土保持研究. 2018(06)
[8]辽西地区不同水土保持措施条件下土壤侵蚀量与降雨因子关系研究[J]. 李明伟. 中国水土保持. 2018(08)
[9]非饱和土一维大变形固结模型[J]. 周亚东,邓安,鹿群. 岩土力学. 2018(05)
[10]降雨强度对梯田边坡细沟侵蚀的影响[J]. 温永福,高鹏,穆兴民,赵广举,孙文义. 水土保持研究. 2018(03)
博士论文
[1]覆沙坡面水蚀产沙动力过程与微地貌变化的响应研究[D]. 汤珊珊.西安理工大学 2018
[2]黄土区地貌与植被格局的侵蚀动力过程试验研究[D]. 张霞.西安理工大学 2018
[3]水蚀过程中地表糙度变化及侵蚀响应[D]. 梁心蓝.西北农林科技大学 2015
[4]露天开采矿区废弃地近自然地形重塑研究[D]. 杨翠霞.北京林业大学 2014
[5]黄土边坡冲刷破坏特征及数值模拟[D]. 宋朋燃.吉林大学 2013
[6]基于DEM的小流域次降雨土壤侵蚀模型研究与应用[D]. 李辉.武汉大学 2007
[7]降雨过程中红壤表土结构变化与侵蚀特点[D]. 李朝霞.华中农业大学 2005
硕士论文
[1]矿区排土场边坡不同植被配置模式的防蚀效益与机制[D]. 杨波.西北农林科技大学 2019
[2]泾河流域水沙时空分异特征及其影响因素分析[D]. 韩向楠.西南大学 2019
[3]基于DEM的甘蔗区地形因子分析[D]. 崔天刚.广西大学 2018
[4]基于ABAQUS的渗流作用下土工袋砌护边坡稳定性分析[D]. 薛健.宁夏大学 2018
[5]金堆城北部排土场水土流失灾害现状调查及侵蚀规律研究[D]. 王龙飞.长安大学 2015
[6]基于渗流—应力耦合作用的边坡稳定性分析[D]. 叶剑.武汉科技大学 2015
[7]内蒙露天煤矿排土场边坡抗冲性及减水减沙效益研究[D]. 董玉锟.西北农林科技大学 2015
[8]堆渣边坡两种护坡措施的水土保持效益研究[D]. 田野.北京林业大学 2015
[9]金堆城北部排土场水土流失灾害现状及治理对策研究[D]. 庞志刚.长安大学 2014
[10]坡耕地地表糙度量化特征及其对坡面汇流路径的影响研究[D]. 贾腾斌.西北农林科技大学 2014
本文编号：2902206
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/2902206.html
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