黃土丘陵溝壑區(qū)溝道土地整治次生災(zāi)害防控工程技術(shù)初步研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-25 12:08
黃土丘陵溝壑區(qū)自2010年實(shí)施溝道土地整治工程以來,目前整治土地約50萬(wàn)畝,潛在整治土地面積巨大。溝道土地整治工程主要通過利用廢舊淤地壩或者興建擋土墻以形成攔土控制工程,再通過切削溝道兩岸邊坡回填溝道,迅速形成高質(zhì)量耕地,緩解土地資源緊張,以保障“退耕還林(草)”成果、“土地安全”與“糧食安全”。這種土地整治方式形成的混合土壤土地,往往阻斷了原始溝道流路,造成溝道新造地土壤蓄水量明顯上升,從而導(dǎo)致新造地出現(xiàn)不均勻沉降,次生鹽堿化,壩體管涌等次生災(zāi)害。本研究針對(duì)此類災(zāi)害現(xiàn)象,以新造地土壤不同情況下的入滲特性為切入點(diǎn),結(jié)合暴雨設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范,研究了混合土壤的入滲特性,設(shè)計(jì)一種利用碎石與盲溝相結(jié)合的適用于新造地的排水方式,并通過后期原型監(jiān)測(cè)驗(yàn)證其有效性,獲得如下主要結(jié)論:(1)新造地土壤基本特征:黃土丘陵溝壑區(qū)新造地混合土壤由馬蘭黃土、黃綿土、黑壚土和古土壤組成,占比約為2:5:2:1。在新造地0~350 cm的土深范圍內(nèi),土壤機(jī)械組成大致相同,粘粒含量在14.8%~21.64%之間,粉粒含量在18.98%~24.61之間,砂粒含量在54.87%~66.26%。新造地土壤最大入滲速率約為...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置圖
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7工程設(shè)計(jì),并通過后期原型監(jiān)測(cè)來驗(yàn)證設(shè)計(jì)效益。研究?jī)?nèi)容主要包括以下三點(diǎn):2.2.1溝道土地整治新造地入滲特性研究在實(shí)驗(yàn)室利用高150cm,內(nèi)徑20cm的有機(jī)塑料土柱對(duì)研究區(qū)土壤的入滲特性進(jìn)行研究,利用馬氏瓶控制入滲流量和恒定入滲水頭。探明新造地混合土壤不同于其它立地類型的入滲特性。通過改變土柱裝填厚度,探索新造地至原始溝道不同厚度填土的入滲規(guī)律;通過改變土柱上表層土壤容重來模擬新造地表層土壤被擾動(dòng)后的入滲規(guī)律。測(cè)量指標(biāo)包括濕潤(rùn)鋒運(yùn)移情況、最大入滲速率、穩(wěn)定入滲速率、出滲流量、出滲時(shí)間、土壤含水率、土壤電導(dǎo)率等。統(tǒng)計(jì)并分析各指標(biāo)變化規(guī)律,后期利用幾種土壤入滲經(jīng)驗(yàn)?zāi)P蛯?duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合分析,并選取最優(yōu)模型。2.2.2溝道土地整治新造地的排水設(shè)計(jì)研究主要依據(jù)研究區(qū)新造地混合土壤室內(nèi)入滲試驗(yàn)結(jié)果、小流域暴雨設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、研究區(qū)的地形特征等,設(shè)計(jì)了一種利用碎石盲溝相結(jié)合的地下排水方式來提升溝道新造地的風(fēng)險(xiǎn)響應(yīng)能力。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括碎石、土工布的用料選材,盲溝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),盲溝的坡降設(shè)計(jì),盲溝穩(wěn)定性分析,盲溝斷面設(shè)計(jì),水窖設(shè)計(jì)等。2.2.3基于新造地排水設(shè)計(jì)的后期監(jiān)測(cè)研究依據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容,完成設(shè)計(jì)圖紙,并根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容按要求在研究區(qū)完成地下排水設(shè)計(jì)的圖.2-2試驗(yàn)用土選取區(qū)域及取樣點(diǎn)圖Fig2-2SoilSelectionAreaandSamplingPointMapforTest
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-3新造地土壤顆粒級(jí)配曲線圖Fig2-3GrainGradingCurveofNewlyDevelopedSoil2.3.2土柱試驗(yàn)裝置室內(nèi)試驗(yàn)在水利部水土保持生態(tài)工程技術(shù)研究中心一樓的116實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)系統(tǒng)由供水系統(tǒng)、試驗(yàn)土柱和接滲系統(tǒng)三部分組成(見下圖)。供水系統(tǒng)由馬氏瓶和導(dǎo)水軟管組成,馬氏瓶高45cm,內(nèi)徑15cm,可以保證入滲階段維持恒定的壓力,即控制相同的入滲水頭。試驗(yàn)土柱容器為有機(jī)塑料材質(zhì),土柱高150cm,內(nèi)徑長(zhǎng)20cm,在土柱表面每間隔5cm有一直徑約2cm的圓孔可用于取土監(jiān)測(cè)。土柱底端為透水板層,由多孔介質(zhì)組成。接滲系統(tǒng)由30×30cm的集水濾紙,支架臺(tái)和500ml燒杯組成,用于后期記錄土柱出滲時(shí)間及流量。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土高寒區(qū)典型植被類型土壤入滲特征及其影響因素[J]. 李平,王冬梅,丁聰,劉若莎,張鵬,張琳琳. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]基于四端法和時(shí)域反射法的土壤電導(dǎo)率測(cè)量研究[J]. 魏鴻怡,孟繁佳. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(S1)
[3]淤地壩柔性溢洪道泄流模型試驗(yàn)研究[J]. 于沭,陳祖煜,楊小川,蘇安雙,李炎隆,周嘉偉. 水利學(xué)報(bào). 2019(05)
[4]黃土丘陵溝壑區(qū)溝道土地整治對(duì)鄉(xiāng)村人地系統(tǒng)的影響[J]. 李裕瑞,李怡,范朋燦,劉彥隨. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]考慮蒸發(fā)鋒面的包氣帶一維液相運(yùn)動(dòng)方程解析解[J]. 劉夢(mèng)茹,程大偉,盧玉東. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]鈣質(zhì)土電導(dǎo)率和滲透性的相關(guān)研究[J]. 朱長(zhǎng)歧,崔翔,胡明鑒,王新志,唐健健. 巖土力學(xué). 2018(S2)
[7]斜孔虹吸排水管內(nèi)泥沙起動(dòng)流速方程的推導(dǎo)及應(yīng)用[J]. 吳顯,汪磊,孫紅月. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]沿海土地整治區(qū)地下排水模式設(shè)計(jì)研究[J]. 徐彬冰,虞紅兵,李麗,賴明華. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(S1)
[9]碎石盲溝在中條山隧道中的應(yīng)用[J]. 孫鵬旭. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2018(03)
[10]土壤容重對(duì)紅壤水分垂直入滲特性的影響[J]. 曾健,費(fèi)良軍,裴青寶. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(12)
博士論文
[1]黃土高原退耕還林的土壤水分效應(yīng)研究[D]. 張晨成.中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心 2017
[2]山西某礦山高邊坡馬蘭黃土非飽和特性及穩(wěn)定性研究[D]. 江成鑫.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2016
[3]黃土溝壑區(qū)路基防排水技術(shù)研究[D]. 劉麗萍.長(zhǎng)安大學(xué) 2006
碩士論文
[1]黃土高原山地新城給水排水工程管線規(guī)劃及研究[D]. 吳雄.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]典型溝道土地整治工程對(duì)降水轉(zhuǎn)化影響的模擬試驗(yàn)研究[D]. 孫彭成.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]PP織物袋在陜北淤地壩滲透破壞治理中的試驗(yàn)研究[D]. 麻樂樂.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[4]基于土水勢(shì)理論的壓實(shí)黃土水分遷移規(guī)律研究[D]. 葉正武.西安建筑科技大學(xué) 2017
[5]黃土丘陵溝壑區(qū)溝道土地整治小流域控制工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究[D]. 婁現(xiàn)勇.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[6]土地整治控制性工程下游農(nóng)田安全指標(biāo)研究[D]. 劉麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[7]不同粒徑均值碎石的滲透特性研究[D]. 李鑫.太原理工大學(xué) 2016
[8]土壤入滲特性的空間變異性及與土壤物理特性的相關(guān)性研究[D]. 武世亮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[9]黃土坡耕地土壤入滲規(guī)律研究[D]. 趙西寧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
本文編號(hào):3518110
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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研究區(qū)地理位置圖
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7工程設(shè)計(jì),并通過后期原型監(jiān)測(cè)來驗(yàn)證設(shè)計(jì)效益。研究?jī)?nèi)容主要包括以下三點(diǎn):2.2.1溝道土地整治新造地入滲特性研究在實(shí)驗(yàn)室利用高150cm,內(nèi)徑20cm的有機(jī)塑料土柱對(duì)研究區(qū)土壤的入滲特性進(jìn)行研究,利用馬氏瓶控制入滲流量和恒定入滲水頭。探明新造地混合土壤不同于其它立地類型的入滲特性。通過改變土柱裝填厚度,探索新造地至原始溝道不同厚度填土的入滲規(guī)律;通過改變土柱上表層土壤容重來模擬新造地表層土壤被擾動(dòng)后的入滲規(guī)律。測(cè)量指標(biāo)包括濕潤(rùn)鋒運(yùn)移情況、最大入滲速率、穩(wěn)定入滲速率、出滲流量、出滲時(shí)間、土壤含水率、土壤電導(dǎo)率等。統(tǒng)計(jì)并分析各指標(biāo)變化規(guī)律,后期利用幾種土壤入滲經(jīng)驗(yàn)?zāi)P蛯?duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合分析,并選取最優(yōu)模型。2.2.2溝道土地整治新造地的排水設(shè)計(jì)研究主要依據(jù)研究區(qū)新造地混合土壤室內(nèi)入滲試驗(yàn)結(jié)果、小流域暴雨設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、研究區(qū)的地形特征等,設(shè)計(jì)了一種利用碎石盲溝相結(jié)合的地下排水方式來提升溝道新造地的風(fēng)險(xiǎn)響應(yīng)能力。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括碎石、土工布的用料選材,盲溝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),盲溝的坡降設(shè)計(jì),盲溝穩(wěn)定性分析,盲溝斷面設(shè)計(jì),水窖設(shè)計(jì)等。2.2.3基于新造地排水設(shè)計(jì)的后期監(jiān)測(cè)研究依據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容,完成設(shè)計(jì)圖紙,并根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容按要求在研究區(qū)完成地下排水設(shè)計(jì)的圖.2-2試驗(yàn)用土選取區(qū)域及取樣點(diǎn)圖Fig2-2SoilSelectionAreaandSamplingPointMapforTest
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-3新造地土壤顆粒級(jí)配曲線圖Fig2-3GrainGradingCurveofNewlyDevelopedSoil2.3.2土柱試驗(yàn)裝置室內(nèi)試驗(yàn)在水利部水土保持生態(tài)工程技術(shù)研究中心一樓的116實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)系統(tǒng)由供水系統(tǒng)、試驗(yàn)土柱和接滲系統(tǒng)三部分組成(見下圖)。供水系統(tǒng)由馬氏瓶和導(dǎo)水軟管組成,馬氏瓶高45cm,內(nèi)徑15cm,可以保證入滲階段維持恒定的壓力,即控制相同的入滲水頭。試驗(yàn)土柱容器為有機(jī)塑料材質(zhì),土柱高150cm,內(nèi)徑長(zhǎng)20cm,在土柱表面每間隔5cm有一直徑約2cm的圓孔可用于取土監(jiān)測(cè)。土柱底端為透水板層,由多孔介質(zhì)組成。接滲系統(tǒng)由30×30cm的集水濾紙,支架臺(tái)和500ml燒杯組成,用于后期記錄土柱出滲時(shí)間及流量。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土高寒區(qū)典型植被類型土壤入滲特征及其影響因素[J]. 李平,王冬梅,丁聰,劉若莎,張鵬,張琳琳. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]基于四端法和時(shí)域反射法的土壤電導(dǎo)率測(cè)量研究[J]. 魏鴻怡,孟繁佳. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(S1)
[3]淤地壩柔性溢洪道泄流模型試驗(yàn)研究[J]. 于沭,陳祖煜,楊小川,蘇安雙,李炎隆,周嘉偉. 水利學(xué)報(bào). 2019(05)
[4]黃土丘陵溝壑區(qū)溝道土地整治對(duì)鄉(xiāng)村人地系統(tǒng)的影響[J]. 李裕瑞,李怡,范朋燦,劉彥隨. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]考慮蒸發(fā)鋒面的包氣帶一維液相運(yùn)動(dòng)方程解析解[J]. 劉夢(mèng)茹,程大偉,盧玉東. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]鈣質(zhì)土電導(dǎo)率和滲透性的相關(guān)研究[J]. 朱長(zhǎng)歧,崔翔,胡明鑒,王新志,唐健健. 巖土力學(xué). 2018(S2)
[7]斜孔虹吸排水管內(nèi)泥沙起動(dòng)流速方程的推導(dǎo)及應(yīng)用[J]. 吳顯,汪磊,孫紅月. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]沿海土地整治區(qū)地下排水模式設(shè)計(jì)研究[J]. 徐彬冰,虞紅兵,李麗,賴明華. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(S1)
[9]碎石盲溝在中條山隧道中的應(yīng)用[J]. 孫鵬旭. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2018(03)
[10]土壤容重對(duì)紅壤水分垂直入滲特性的影響[J]. 曾健,費(fèi)良軍,裴青寶. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(12)
博士論文
[1]黃土高原退耕還林的土壤水分效應(yīng)研究[D]. 張晨成.中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心 2017
[2]山西某礦山高邊坡馬蘭黃土非飽和特性及穩(wěn)定性研究[D]. 江成鑫.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2016
[3]黃土溝壑區(qū)路基防排水技術(shù)研究[D]. 劉麗萍.長(zhǎng)安大學(xué) 2006
碩士論文
[1]黃土高原山地新城給水排水工程管線規(guī)劃及研究[D]. 吳雄.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]典型溝道土地整治工程對(duì)降水轉(zhuǎn)化影響的模擬試驗(yàn)研究[D]. 孫彭成.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]PP織物袋在陜北淤地壩滲透破壞治理中的試驗(yàn)研究[D]. 麻樂樂.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[4]基于土水勢(shì)理論的壓實(shí)黃土水分遷移規(guī)律研究[D]. 葉正武.西安建筑科技大學(xué) 2017
[5]黃土丘陵溝壑區(qū)溝道土地整治小流域控制工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究[D]. 婁現(xiàn)勇.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[6]土地整治控制性工程下游農(nóng)田安全指標(biāo)研究[D]. 劉麗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[7]不同粒徑均值碎石的滲透特性研究[D]. 李鑫.太原理工大學(xué) 2016
[8]土壤入滲特性的空間變異性及與土壤物理特性的相關(guān)性研究[D]. 武世亮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[9]黃土坡耕地土壤入滲規(guī)律研究[D]. 趙西寧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002
本文編號(hào):3518110
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