發(fā)布時間：2020-07-14 11:46

【摘要】：長期以來,專家將砒砂巖地區(qū)的土壤侵蝕稱為“地球生態(tài)癌癥”,鄂爾多斯丘陵地區(qū)的砒砂巖侵蝕問題尤為突出,當?shù)乇┯昙�中強度�?造成該區(qū)域侵蝕類型以水蝕和水蝕伴隨的重力侵蝕為主。降雨和徑流是鄂爾多斯砒砂巖地區(qū)侵蝕產(chǎn)沙的主要驅(qū)動力,深入研究降雨造成的坡面流水動力學特性與砒砂巖侵蝕的關(guān)系是研究鄂爾多斯砒砂巖水力侵蝕機理的基礎(chǔ)。論文采用室內(nèi)人工降雨模擬,首先開展不同雨強、不同坡度下的降雨侵蝕試驗,建立了砒砂巖風化物飽和坡面的侵蝕量與雨強、坡度及水動力學參數(shù)的關(guān)系。其次進行了不同雨強、不同密度下降雨侵蝕試驗,并采用直剪儀直接測定砒砂巖風化物的粘聚力和內(nèi)摩擦角等力學指標,揭示了不同密度坡面入滲產(chǎn)流以及侵蝕特點的成因。研究結(jié)果表明:1、對于砒砂巖風化物飽和坡面,薄層水流的流速在雨強介于0～80mm/h時變化不明顯,但在雨強大于85mm/h左右后流速增長迅速;雷諾數(shù)和水流功率隨雨強的增大而增大;水流剪切力呈現(xiàn)先增加后小幅降低的趨勢,在雨強90mm/h時達到峰值;降雨侵蝕量均隨坡度和雨強的增大呈指數(shù)關(guān)系增大。2、灰色關(guān)聯(lián)分析各水動力學參數(shù)與侵蝕量的關(guān)聯(lián)度值在0.685～0.733之間,其中水流功率的關(guān)聯(lián)度最高;以水動力學參數(shù)為變量,利用赤池信息量準則編程建立了砒砂巖風化物飽和坡面降雨侵蝕量預測模型;綜合灰色關(guān)聯(lián)分析和赤池信息量準則都表明水流功率是影響鄂爾多斯紅色砒砂巖侵蝕產(chǎn)沙的重要參數(shù)。3、各坡度在試驗條件下的起動流速均隨雨強的增加而增大,表明雨滴對坡面的擊實作用更明顯。通過受力分析,建立了飽和砒砂巖風化物坡面起動流速公式,經(jīng)驗證公式的計算值和實測值較為一致。4、通過不同密度坡面侵蝕的分析得出,對于密度為1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3的坡面,降雨侵蝕量分別對入滲速率、累積入滲深度、產(chǎn)流量的敏感率最高,綜合敏感度分析和直剪試驗都表明水流沖刷是密度為1.7g/cm3的坡面的侵蝕主因。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU41
【圖文】：

圖１砒砂巖分布區(qū)概況逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｐｉｓｈａ邋ｓａｎｄｓｔｏｎｅ邋ａｒｅａ邋ｏｖｅｒｖｉｅｗ逡逑

圖３技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．３邋Ｒｅｌａｔｉｏｎ邋Ｒｏａｄｍａｐ逡逑

圖４粒徑分布圖逡逑Ｆｉｇ．４邋Ｐａｒｔｉｃｌｅ邋ｓｉｚｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李長明;張婷婷;王立久;;砒砂巖火山灰活性及堿激發(fā)改性[J];硅酸鹽學報;2015年08期

2 冷元寶;姚文藝;;砒砂巖特征及其資源利用[J];中國水利;2015年08期

3 李長明;宋麗莎;王立久;;砒砂巖的礦物成分及其抗蝕性[J];中國水土保持科學;2015年02期

4 李曉麗;于際偉;劉李杰;;鄂爾多斯砒砂巖土壤侵蝕與氣候條件關(guān)系的研究[J];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版);2014年03期

5 溫婧;朱元駿;張興昌;潘洪加;攝曉燕;王倫江;;砒砂巖修復晉陜蒙能源區(qū)鉛污染土壤的研究[J];環(huán)境科學學報;2015年03期

6 趙春紅;高建恩;王宏杰;邵輝;許秀泉;;降雨對坡面薄層水流泥沙起動的影響[J];應用基礎(chǔ)與工程科學學報;2013年06期

7 劉艷;牛國權(quán);;砒砂巖地區(qū)水土流失影響因素淺析[J];內(nèi)蒙古水利;2012年03期

8 羅親普;劉文杰;;土壤濺蝕過程和研究方法綜述[J];土壤通報;2012年01期

9 楊文俊;孟震;;泥沙顆粒相對隱蔽度理論分析及其應用[J];長江科學院院報;2011年10期

10 毛天旭;朱元駿;邵明安;吳冰;;模擬降雨條件下含礫石土壤的坡面產(chǎn)流和入滲特征[J];土壤通報;2011年05期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 吉恒瑩;土壤質(zhì)地層狀性和水質(zhì)對土壤侵蝕影響的試驗研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2017年

2 蘇濤;砒砂巖地區(qū)EN-1固化劑固化邊坡抗沖穩(wěn)定性的機理[D];西北農(nóng)林科技大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前3條

1 王其東;降雨條件下砒砂巖坡面侵蝕規(guī)律試驗研究[D];東南大學;2016年

2 翟濤;不同粒徑砒砂巖剪切力學性能試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2015年

3 于際偉;砒砂巖力學性能試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2014年

本文編號：2754928