【摘要】：海綿城市建設(shè)是解決當(dāng)前城市內(nèi)澇災(zāi)害、雨水徑流污染的重要舉措,含碎石土壤填料是海綿城市低影響設(shè)施中重要組成部分,不同碎石大小、含量與土壤的組合方式都會(huì)對(duì)水分、溶質(zhì)運(yùn)移產(chǎn)生很大影響。本文基于工業(yè)固廢制成的玻璃輕石與土壤進(jìn)行混合,選擇不同孔隙度、粒徑、含量等三個(gè)因素分別與土壤配比后進(jìn)行室內(nèi)土柱積水入滲的全因子實(shí)驗(yàn),分析了玻璃輕石-土壤混合體對(duì)水分入滲過程、氫氧同位素變化特征以及全氮、全磷的再分布過程的影響。論文取得的主要成果如下:(1)玻璃輕石孔隙(J1、J3、J5)、粒徑(0.2-2mm、2-5mm、5-10mm)和含量(15%、30%、45%)均會(huì)對(duì)水分累積入滲過程產(chǎn)生顯著影響,其中J5-(0.2-2)-45%型玻璃輕石-土壤混合體累積入滲量最大;J5-(5-10)-30%型玻璃輕石-土壤混合體累積入滲量最小。從3種不同孔隙玻璃輕石配比累積入滲量的平均值可以看出J5J3J1,說明J5型玻璃輕石-土壤混合體入滲的能力最大,J1型最小,玻璃輕石土壤混合體中的空氣一定程度上阻礙了水分的入滲。玻璃輕石孔隙、含量對(duì)土壤水分入滲率的影響非常顯著(p0.01)。對(duì)于J1型玻璃輕石,不同粒徑條件下,隨著玻璃輕石含量的增加,各層土壤含水量達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間相同;對(duì)于J3型和J5型玻璃輕石,不同粒徑條件下,隨著玻璃輕石含量的增加,各層土壤含水量依次增加,表層積水在供水結(jié)束后迅速減小。(2)不同玻璃輕石-土壤混合體水分垂向運(yùn)移的同位素特征δD值隨土層深度出現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)。不同配比情況下不同入滲時(shí)間土壤水分垂向運(yùn)移存在差異,但δD值均介于水源初始值與土壤初始值之間,表明在入滲過程中,入滲水與原始土壤水發(fā)生了一定程度的混合。入滲第1天至第15天,不同土層深度土壤水同位素差異明顯,說明不同比例玻璃輕石的混合改變了土壤水分入滲及再分布的過程。新水含量在土柱內(nèi)所占比例總體呈現(xiàn)J3J1J5,其中J3-(5-10)最大,J1-(5-10)最小,J1-(2-5)趨于穩(wěn)定。整體不同層間新水和舊水組成比例存在波動(dòng)趨勢(shì),玻璃輕石粒徑越大對(duì)雨水的蓄存能力越強(qiáng),然而,J1中粒徑最大的則表現(xiàn)出不同趨勢(shì)。隨著水分垂直運(yùn)動(dòng)和混合時(shí)間的延長(zhǎng),玻璃輕石材料對(duì)雨水的吸收能力增強(qiáng),結(jié)果表明更多的雨水蓄存在玻璃輕石-土壤混合體內(nèi),一定程度上起到了類似海綿的作用。(3)不同配比情況下不同深度土壤全氮、全磷含量差異較大,但平均較入滲前有所減少,表明伴隨入滲過程土壤養(yǎng)分含量有所降低。在垂直剖面上,相比于入滲試驗(yàn)前,除20和70cm處土壤全氮含量稍有增加外,其它深度均為減少;除40和60cm處土壤全磷含量稍有增加外,其他深度均為減少。玻璃輕石含量和粒徑對(duì)土壤養(yǎng)分含量有顯著的影響。(4)當(dāng)玻璃輕石為J5孔隙度、粒徑在0.2-2min的各含量時(shí),土壤全氮、全磷含量均較入滲試驗(yàn)前增加;而當(dāng)玻璃輕石J1孔隙度、含量45%各粒徑時(shí),以及J3-(5-10)-45%、J5-(2-5)-15%、J5-(5-10)-15%、J5-(5-10)-30%時(shí),土壤全氮、全磷含量均較入滲試驗(yàn)前減少;當(dāng) J1-(0.2-2)-30%、J3-(0.2-2)-15%、J3-(0.2-2)-30%時(shí),土壤全氮含量較入滲試驗(yàn)前減少,全磷增加。
【圖文】：

圖 1-1 玻璃輕石生產(chǎn)設(shè)備及流程Fig.1-1 The production equipment and process of glass pumice表 1-1 玻璃輕石與同類產(chǎn)品比較Tab.1-1 Comparison of glass pumice and similar products樣品名稱 玻璃輕石 陶粒 蛭石 珍珠巖 黃沙抗壓強(qiáng)度 ★★★★ ★★★ ★★ ★ ★★★★★輕量化 ★★★★ ★★ ★★★ ★★★★★ ★保水性 ★★★★ ★★ ★★★ ★★★★★ ★★保肥性 ★★★★★ ★★ ★★★ ★★★★ ★透氣性 ★★★★★ ★★★★ ★★★ ★★ ★使用壽命 ★★★★★ ★★★ ★★ ★ ★★★★★：★越多代表性能越好立體綠化是指除平面綠化以外的所有綠化，其主要運(yùn)用在建筑之上，所以也有人稱建筑綠化，作為建筑的有機(jī)組成部分，它是城市綠化的補(bǔ)充，，對(duì)于緩解城市空氣質(zhì)善城市生態(tài)環(huán)境、減少熱島效應(yīng)、緩解城市下水和排水壓力等有著重要作用。俞偉等種植屋面利用 5 種不同排蓄水材料進(jìn)行性能分析，由于玻璃輕石致密多孔抗壓的特在功能使用上在要優(yōu)于塑料排（蓄）水板；在增加種植屋面鋪設(shè)厚度的情況下，其多

技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU992;TU41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2600015