砒砂巖區(qū)是我國水土流失問題最嚴重的區(qū)域之一。經(jīng)過多年探索,相關(guān)研究人員研發(fā)出W-OH—一種水溶性聚氨酯,具備水溶性、速凝性、滲透性、環(huán)保性等優(yōu)良屬性。有初步研究表明該材料可顯著改善砒砂巖坡面的侵蝕狀況,但相關(guān)機理仍在探索中。本文使用掃描電子顯微鏡（SEM）進行了砒砂巖表層土壤結(jié)構(gòu)微形態(tài)觀測試驗,觀察了砒砂巖的孔隙形態(tài)、大小、分布,顆粒形態(tài)、大小、排列、分布,以及顆粒接觸程度、顆粒粘結(jié)形式等;采用土壤靜水崩解標準方法展開了砒砂巖結(jié)構(gòu)水穩(wěn)定性試驗,測算了施加不同濃度W-OH溶液的砒砂巖土塊的水穩(wěn)性指數(shù);在前人研究基礎(chǔ)上改良了室內(nèi)模擬邊坡,開展了砒砂巖邊坡沖刷試驗,對施加不同濃度W-OH溶液的砒砂巖坡面的產(chǎn)流產(chǎn)沙情況進行了測算、比較,改良了砒砂巖坡面剝蝕率試驗,通過擬合“斷面剝蝕率-斷面位置”的函數(shù),估算了坡面平均剝蝕率,并對施加不同濃度W-OH溶液的砒砂巖坡面的剝蝕率進行了測算、比較。本文從微觀的砒砂巖巖體表層形態(tài)變化、介觀的砒砂巖顆粒水穩(wěn)性變化、表觀的砒砂巖坡面抗蝕性變化三個層面,考察W-OH材料對砒砂巖表層土壤結(jié)構(gòu)的影響。試驗結(jié)果表明:1)W-OH材料改造了砒砂巖顆粒的表面結(jié)構(gòu):添加W... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

團聚體水穩(wěn)性試驗裝置

第二章材料和方法13（2-1）表2-3團聚體水穩(wěn)性試驗每分鐘校正系數(shù)崩解時間段校正系數(shù)0~1min5%1~2min15%2~3min25%3~4min35%4~5min45%5~6min55%6~7min65%7~8min75%8~9min85%9~10min95%>10min100%在10min內(nèi)沒有分散的土粒的水穩(wěn)性指數(shù)為100%，水穩(wěn)性指數(shù)按下列公式計算：=∑+式中：——第i分鐘分散的土粒數(shù)量；——10分鐘后未分散的土粒數(shù)量；——第i分鐘校正系數(shù)；A——供試土�？偭�，一般為50粒。2.4SEM觀察試驗2.4.1試驗取樣在沖刷試驗完成后，保留坡面，輕輕挖取10cm×10cm×10cm的土塊，先置于室內(nèi)陰干48h，然后放入烘箱中維持溫度在105℃條件下持續(xù)烘干24h，烘干后采用鋸條和手動結(jié)合的方式，將樣品逐漸切割到10mm見方的試樣，全程輕微操作，不破壞樣品原有結(jié)構(gòu)。SEM觀測樣品如圖2-2所示。圖2-2SEM觀測樣品

第二章材料和方法172.5.2試驗裝置室內(nèi)模擬坡面沖刷試驗在江蘇省綠材谷新材料科技發(fā)展有限公司試驗大廳進行。試驗裝置系統(tǒng)分為貯水池、進水泵、溢流箱體、沖刷水槽、排水口、取樣桶、水槽支架等部分。進水泵為0~6L/min量程的蠕動泵，由江蘇省科學(xué)器材公司提供，型號為紐凱BT6003-KZ25型高精度蠕動泵。沖刷水槽和溢流箱體，參照南京土壤所等機構(gòu)使用的標準水槽設(shè)計[67,82]，并結(jié)合預(yù)實驗情況加以改造。試驗土槽為初始坡度8.8%的鋼質(zhì)槽，槽身尺寸為4.21m（長）×0.3m（寬）×0.3m（高），槽體前端連接有無縫銜接的溢流箱，溢流箱尺寸為0.5m（長）×0.3m（寬）×0.5m（深）。試驗土槽如圖2-3所示。由于預(yù)試驗結(jié)果表明，在坡腳取樣所得的剝蝕率數(shù)據(jù)不能代表全坡面剝蝕率。因而，在本次試驗中，相較于原版本在坡腳設(shè)置了土樣室，本裝置取消了原有的土樣室，不再以固定斷面的剝蝕率評判整個坡面的剝蝕率，改為在1m、2m、3m、4m斷面處取樣，經(jīng)過曲線擬合、測算后得坡面平均剝蝕率。試驗裝置圖2-4所示。2.5.3試驗方法及數(shù)據(jù)采集為了保證試驗時流量準確達到設(shè)計要求，每次沖刷試驗展開前，對蠕動泵出流量進行率定，待流量穩(wěn)定準確后開始進水。為了保證坡面盡可能模擬自然邊坡，坡面先鋪上圖2-3室內(nèi)模擬邊坡試驗土槽圖2-4室內(nèi)模擬邊坡沖刷系統(tǒng)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Effects of rainfall patterns on runoff and rainfall-induced erosion[J]. Morteza Alavinia,Farzin Nasiri Saleh,Hossain Asadi.  International Journal of Sediment Research. 2019(03)
[2]W-OH砒砂巖固結(jié)體干濕循環(huán)特性及其細觀機理[J]. 馬雯波,丁哲,吳智仁,梁止水,楊才千.  水土保持通報. 2018(06)
[3]細溝發(fā)育與形態(tài)特征研究進展[J]. 沈海鷗,鄭粉莉,溫磊磊.  生態(tài)學(xué)報. 2018(19)
[4]水溶性聚氨酯改良砒砂巖的水理性能試驗研究[J]. 張俊魁,高海鷹,梁止水.  水土保持通報. 2018(01)
[5]新型水溶性聚氨酯對紫色土坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響[J]. 朱秀迪,丁文峰,張冠華,李清溪,王強.  長江科學(xué)院院報. 2018(01)
[6]不同改良措施下砂質(zhì)土壤肥力的微形態(tài)評價——以內(nèi)蒙古科爾沁沙地為例[J]. 劉穎,王數(shù),張鳳榮,呂貽忠,李珍珍,毛率壘,任娜歐.  土壤. 2017(05)
[7]黃土坡面細溝侵蝕研究進展與展望[J]. 趙龍山,侯瑞,吳發(fā)啟.  中國水土保持. 2017(09)
[8]W-OH與砒砂巖固結(jié)體力學(xué)性能研究[J]. 梁止水,楊才千,吳智仁.  人民黃河. 2016(06)
[9]砒砂巖固結(jié)體防水抗蝕及紫外耐久性能研究[J]. 梁止水,吳智仁,楊才千,姚文藝,鄧琳.  人民黃河. 2016(06)
[10]新型親水性聚氨酯對砒砂巖邊坡抗降雨侵蝕的影響[J]. 王其東,高海鷹,梁止水,楊吉山,姚文藝,肖培青.  水土保持學(xué)報. 2016(03)

博士論文
[1]沙棘柔性壩水土保持生態(tài)效應(yīng)與機理研究[D]. 楊方社.西安理工大學(xué) 2009
[2]坡面水蝕輸沙動力過程試驗研究[D]. 王瑄.西安理工大學(xué) 2008
[3]PAM增加入滲減少土壤侵蝕及稀土元素示蹤土壤侵蝕過程的試驗研究[D]. 唐澤軍.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]W-OH砒砂巖固結(jié)體干濕循環(huán)特性及其細觀機理研究[D]. 丁哲.湘潭大學(xué) 2018
[2]片沙覆蓋黃土坡面水蝕過程研究[D]. 謝林妤.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]紫色土坡耕地耕層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及對抗蝕性影響[D]. 黃新君.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[4]黃土坡面細溝侵蝕過程試驗研究[D]. 劉俊體.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[5]典型黑土區(qū)水土保持林土壤結(jié)構(gòu)與可蝕性研究[D]. 史長婷.東北林業(yè)大學(xué) 2010
[6]黃土坡面土壤侵蝕—搬運過程試驗研究[D]. 汪曉勇.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
[7]黃土地區(qū)表層土壤結(jié)構(gòu)狀況與效應(yīng)研究[D]. 張同娟.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[8]黃土高原土壤結(jié)構(gòu)性狀及影響因素分析[D]. 王益.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2005
[9]紫色土坡面土壤侵蝕預(yù)測模型應(yīng)用研究[D]. 陳曉燕.西南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
[10]陡坡薄層水流侵蝕動力過程試驗研究[D]. 魯克新.西安理工大學(xué) 2001



本文編號：3292670