粒状碎屑溜砂坡树根桩固砂防护技术

 粒状碎屑溜砂坡综合加固防护技术包含控制封闭砂源区、稳定砂坡体和保护砂坡脚3部分措施。从稳定砂坡体和保护砂坡脚的一般措施入手,通过野外调查和室内模型试验,探讨花管微型树根桩固砂机制、设计要点及固砂技术。     

粒状碎屑溜砂坡桩板墙加固防护技术

桩板墙在土木工程领域应用较为广泛，但在粒状碎屑溜砂坡防治工程中的应用却不多。主要原因在于粒状碎屑溜砂坡的散体结构特征不同于一般的岩土体。首先介绍了目前一些常用的溜砂坡防治对策，指出他们存在的问题，然后根据溜砂坡的特点，推导出了砂坡土压力的计算方法，最后针对溜砂坡边挖砂坡脚边溜砂难题提出了一种解决方法。为溜砂坡灾害的防治提供了另外一种可供选择的方案。     

基于AHP-模糊综合评价方法的拉萨市周边溜砂坡稳定性评价

[目的]溜砂坡作为一种边坡灾害,近几年来,由于人类活动影响,其威胁程度不断提高。通过研究拉萨市周边溜砂坡的稳定性,为溜砂坡的预警及治理提供依据。[方法]通过选取拉萨市周边较为典型的溜砂坡灾害,使用层次分析法和模糊综合评价法分析坡高、岩体结构和年平均降雨量等10个因素对溜砂坡稳定性的影响。[结果]因风化占主导因素的岩体所形成的溜砂坡的危险等级相对较高,其整体呈散沙状,极易扩散,道路沿线山体易发生滑坡处所形成的溜砂坡危险等级普遍较低,碎屑颗粒较大且坡势较陡。[结论]目前拉萨市周边地区溜砂坡存在不稳定的发展趋势,需引起相关部门的高度重视;本评价方法真实可靠,能够准确快速地评价溜砂坡的稳定性。     

溜砂颗粒运动模型探讨

溜砂灾害是在山区中较常见的一种自然灾害,由于其爆发频繁、随机性强,常对交通运输、工农业生产和人民生命财产都带来极大的危害和损失。运用Mohr-Coulomb准则和能量守恒定律分别推导单个砂粒滑动判别条件和滚动条件;引入弹性恢复系数法描述砂粒间碰撞问题。该成果对于正确认识溜砂灾害形成机理有较为积极的作用,并且可以为溜砂灾害的防治提供参考。     

PAM在盐渍化砂壤土中的吸附行为研究

采用静态吸附法和淀粉-三碘化物比色法研究了聚丙烯酰胺Polyacrylamide(PAM)在非盐和三种不同溶解盐的轻度、中度及重度盐渍化砂壤土上的吸附行为,考查了不同液固比、吸附时间对土壤吸附量的影响。结果表明,PAM在非盐、轻度盐渍化砂壤土中吸附最佳液固比均为20∶1,吸附平衡时间为8 h,在中度、重度盐渍化砂壤土中吸附的最佳液固比是25∶1,吸附平衡时间是6 h。说明溶解盐含量较少对PAM在砂壤土中的吸附的最佳液固比、吸附平衡时间并无影响,而当溶解盐含量增加到一定程度,吸附最佳液固比增大,吸附平衡时间减小。四种土壤吸附等温线均采用Langmiur等温方程进行拟合,相关系数都达到0.96以上。并得到PAM在四种盐渍化砂壤土中的吸附量呈现出非盐渍渍化土轻度盐渍化土中度盐渍化土重度盐渍化土的规律,其饱和吸附量分别为0.68、0.74、1.04和1.11 mg g-1,四者差异达到显著水平(P0.05),且轻度、中度及重度盐渍化砂壤土的饱和吸附量分别比非盐渍化砂壤土增加了8.82%、52.94%、63.24%。说明随着溶解盐含量增加砂壤土对PAM的吸附量增大。     

压砂地砂层持水特性研究

通过田间调查和室内土柱模拟方法,对压砂地砂层级配变化规律及砂层持水特性进行了研究,以探讨压砂地保水蓄水性能随着种植年限增加而下降的机理。结果表明:随着种植年限增加,压砂地砂层中粗粒径的砾石含量下降,而小粒径和细粒径的砂粒含量增加;砂层的持水量增大而平均入渗率呈指数下降。在防止蒸发条件下,灌水后1天10 cm砂层含水量最大值可以达到6.5%,蓄水量最大值和最小值分别为12.5 mm和6.0 mm,分别占灌水量的31.5%和15.2%。影响砂层含水量的主要是粒径为0.315~0.63 mm的砂砾。可见,随着种植年限增加,砂层中砾石含量降低而粗、细砂粒含量增加,进而降低了降雨的入渗速率和提高了砂层的蓄水截留能力,这是导致压砂地土壤保水蓄水性能降低的主要原因。     

参加日本砂防研修的认识和体会

日本砂防历史悠久 ,具有完整的工程体系、管理体系和法律体系 ,到 19世纪后半期 ,开始大规模采用混凝土进行砂防坝建设。日本开展砂防具有先进的理念 ,工程质量标准高 ,监测系统完备、先进 ,对我国淤地坝建设有一定借鉴意义     

植物根系固坡效应模拟及稳定性数值分析

随着生态环境保护的要求日益提高,植物护坡工程的理论和实践研究得到了发展。由于植物根系及其分布的随机性和复杂性,根土相互作用机理以及根系固坡的定量化研究工作还很不深入。本文对根系固土力学机制和根土复合介质抗剪强度模型进行了评述,将根系对土体的强度贡献以“表观凝聚力”表示,采用数值方法对植物根系固坡效应及其稳定性进行了分析,考虑根系强度增量以及护坡深度,在多种情况下进行了边坡整体安全系数计算。分析结果可为植物根系的力学效应评判、护坡植物的选取,以及其优化布设等纵深研究方面提供了理论基础。     

南雄市紫色砂页岩区的水土流失与综合治理

紫色砂页岩表面的页岩易风化,在暴雨作用下易造成严重的水土流失。在分析南雄市紫色砂页岩特性及土壤流失影响因素的基础上,介绍了以等高生物坝为主的乔灌草相结合和以水平梯田为主的沟坡治理与开发相结合的两种综合治理模式。     

日本的砂防法制、机构及保障体系建设

日本砂防法律基本形成体系 ,而且在法律中明确了中央和地方政府以及居民的责任和义务 ,在完备的法律体系基础上 ,形成了较为系统的砂防事业和科研机构。国家每年拿出大量资金用于砂防事业 ,并在工程建设中采用招标制 ,中标单位在专门的监督官监督下严格按设计方案施工 ,保障了砂防工程的顺利实施和工程质量     

水土保持措施降低河网平原区果园地表氮磷铜流失

河网平原因地下水位高、内排水较差,进行水果生产需要深沟排水以便适合果树根系的生长,但这些直接与水体连接的排水沟也大大促进了果园氮、磷等养分的流失。为了解不同水土保持措施对水网平原果园地表养分流失的影响,本文采用天然降雨条件下的小区试验研究了生物措施(种植黑麦草)、化学措施(表施沸石+石灰石粉)和工程措施(在排水沟内设置沉砂坑)对水网平原果园地表径流氮、磷、铜流失的影响。结果表明,生物措施能减少18.6%的径流水量流失;生物措施、化学措施和工程措施能分别减少52.6%、16.3%和38.3%的泥沙流失。地表泥沙携带侵蚀是果园氮、磷、铜流失的主要途径,生物措施能使总氮流失减少23.6%;生物措施、化学措施和工程措施能使总磷流失分别减少38.66%、18.53%和22.68%,总铜流失分别减少41.4%、18.4%和29.9%。三种水土保持措施对降低磷、铜流失的效果好于降低氮流失的效果。同时采用生物措施、化学措施和工程措施可使氮、磷、铜流失量明显降低,有助于果园周围水体环境的保护。     

典型草原煤矿排土场边坡不同治理措施次降雨水蚀过程分析

以典型草原露天煤矿的排土场边坡为研究对象,利用野外原位径流小区观测设施研究了不同治理措施条件下排土场边坡次降雨的产流、产沙规律。结果表明:在边坡治理初期,首次降雨的土壤侵蚀产沙量均较大,达到中度以上的侵蚀强度,其中铺设植生带措施次降雨产沙量最大,为6 469 t/km²,生态袋一字型布设措施产沙量最小,为2 543 t/km²,分别是裸地产沙量5 640 t/km²的1.15倍和0.45倍;随治理恢复年限的增加,恢复第3年时,生态袋一字型治理措施（生物+工程措施）的年径流量比沙地柏+绣线菊灌丛恢复7 a（纯生物措施）的年径流量小;当边坡治理措施的植被盖度 > 35%时,各治理措施的产沙量均小于未治理裸地的产沙量,且雨强越大,生物+工程治理措施的阻沙能力越明显;生态袋一字型布设措施年土壤侵蚀量由治理当年的5 179 t/（km²·a）下降到治理第3年的1 260.35 t/（km²·a）,减少75.7%。因此,在草原矿区的排土场边坡采取生物与工程相结合的治理措施明显优于单纯的生物治理措施,可有效控制排土场边坡的水土流失。     

云南省东川银合欢林区重塑土三轴抗剪强度实验研究

为研究固氮植物的固土机制,在中国科学院东川蒋家沟泥石流观测研究站银合欢林区选取5棵树龄相当的银合欢树,于植株附近1m处分别挖取深2m,宽1m的土壤剖面取土并采取银合欢树根,对含有银合欢树根的重塑土进行三轴实验。分析了抗剪强度、黏聚力及内摩擦角与含根量及根径的关系。实验结果表明,抗剪强度与含根量及根径均呈正相关,黏聚力与含根量及根径均呈正相关,内摩擦角受含根量及根径的影响较小,在一定程度上呈负相关。准黏聚力准则与该实验结果一致,同时也存在不同之处,即随着含根量的增多及根径的增大,土体的黏聚力提高,但在一定程度上土体内摩擦角有所降低。定量评价银合欢根系在提高土体抗剪强度方面所起的作用,对利用生物工程措施在该区域进行生态修复有着重要的应用价值。     

力学在农业工程中的地位

农业工程学科的性质:农业工程学科的任务是从农业生产固有的特征和系统整体性角度来发展农业工程技术,它着重研究农业生物体和环境及工程措施之间的相互关系。不同国家由于经济、技术水平及社会背景差异,农业工程学科的发展战略有很大差别。农业工程科学技术中的力学问题:在设计和研究农业工程装备和工艺中经常碰到各种力学问题,除传统的工程力学问题外,由于农业工程的对象主要是生物体,它们一般具有形状不规则、各向异性、气液固三态同时存在,并受生命现象规律约束等特征。虽然现代计算力学的理论和方法已大量用于农业工程问题的分析和计算,但农业工程仍有许多新的力学研究领域有待开拓。如在农机和农产品加工中要对作物及其他农业物料进行切割、粉碎、脱粒、分离、清选、分级、脱壳、脱皮、运输等作业;在拖拉机进行田间运输、牵引农机具工作时涉及土壤的变形、破坏、压实、摩擦、粘附等问题;在土水控制中要研究水在土壤、作物、大气连续体中输运的规律;在农业建筑及环境控制中既要研究农业建筑结构中的力学问题,也要研究环境控制中的空气动力学及传热和传质问题;在发展农业工程装备和技术中可以用现代力学方法分析动、植物的生理现象等等。只有当农业工程科学技术成为广大农民、农学家、畜牧学家的自觉需要时,农业工程学科的发展才有坚实的基础。发展农业工程学科需要跨学科的广泛合作。     

不同治理措施对坡地芒果园水土流失的治理效果

[目的]针对四川省攀枝花市坡地芒果园水土流失严重的现状,筛选适宜坡地果园的水土流失治理措施.[方法]通过工程措施(D1和D2处理)和生物措施对坡地果园水土流失治理成效的野外试验比较研究,评价不同治理措施对芒果园地表径流、产沙量、径流液中养分含量和果园地表土壤养分的影响.[结果]两年试验期芒果园林下行间种植紫花苜蓿处理(...     

化感植物根际生物学特性研究现状与展望

植物的根际是一个复杂的微生态系统,植物的根必须与入侵的邻近植物根及大量以有机物质为营养的细菌、真菌、土存害虫相互竞争空间、水分、矿质营养等。在土壤中,根与根际生物体的相互作用相当复杂且受到许多土壤因素的影响,地下根际生物体以根分泌物为媒介相互作用的机制比发生在地表的生物体的相互作用复杂的多。越来越多的试验表明,根分泌物在根与根、根与根际微生物间起着重要作用,并以其为媒介在植物与环境的相互作用中起着传递信息的作用。本文在简要综述前人研究的基础上,深入探讨了化感植物根际生物学问题及攻克途径,以期为深入研究植物化感作用提供依据。     

中国农业工程的新发展(英)

中国政府提出的建立和谐、富裕社会的发展目标，以及在新世纪实现农业现代化的目标，为农业工程的发展提供了难得的机会和新的挑战。该文作者以农业工程下属的7个子方向即农业机械化工程、农业生物与环境工程、农村能源与环境保护工程、农产品加工工程、农业信息工程、农业水土保持工程和土地利用工程分别阐述各自的发展历程，存在的主要问题以及今后重点发展的方向。从宏观上为农业工程今后的发展绘制了一幅蓝图。论文作者认为，随着农业工程各个方面的健康、快速发展，它将在中国建立和谐、富裕社会，以及中国农业的可持续发展中发挥越来越重大的作用。     

桥梁工程行为的生态效应及其生态化

桥梁工程行为是指人类为达到某一特定目的,在桥梁设计、施工以及运营维护阶段与周边生态系统相互作用的一系列活动。在对桥梁工程行为对生态系统的作用过程的分析基础上,从物理效应、化学效应、生物效应以及社会效应4个方面阐述了桥梁工程行为的生态效应。并提出了桥梁工程行为生态化理念,从设计、施工以及运营维护阶段初步探讨了桥梁工程行为生态化策略,指出桥梁工程在满足人类社会需求的同时,要兼顾生态系统健康和可持续性的需求。     

底土胁迫效应与植物根系的适应性

系统分析了底土的物理、化学和生物特性及养分资源状况，阐述了底土对植物根系生长的直接和间接影响，探讨了植物根系生长对底土性质的影响，明确了底土改良方法主要包括常规方法和生物学改良方法，讨论了植物根系的生物穿孔效应对底土的改良作用及其影响因素，指出利用植物对底土环境胁迫的适应性和抗逆能力，采用遗传工程技术选育抗性品种，是持续改良底土的有效方法。研究底土胁迫效应及植物的适应性对合理开发底土资源，提高农业生产潜力，发展可持续农业具有重要意义。     

花管注浆加固松散碎石土层试验与效果参数预测模型

注浆技术可用来加固松散碎石土层,以提高其防渗与承载能力。该文以渗透注浆工作原理与注浆花管技术为基础,开展了加固松散碎石土层注浆试验研究;并依据数值分析方法与Minitab 16软件,探讨了注浆加固松散碎石土层注浆量、扩散半径、扩散高度及结石体抗压强度等效果参数预测模型;同时设计试验进行了验证。研究结果表明:1)相邻注浆孔流出的浆液在松散碎石土层中相容,且侧边与底部注浆孔流出的水泥浆液在松散碎石土层渗透扩散时产生了明显的群效应,从而形成一个整体近似呈圆柱形的注浆结石体;2)由这些模型计算得到的注浆量实测值大于预测值,而扩散半径、扩散高度及结石体抗压强度的实测值都小于预测值,但均相差不大,其相对误差分别在9%、7%、6%与6%左右变动。因此,该文构建模型可作为采用注浆技术加固松散碎石土层的注浆量、扩散半径、扩散高度及结石体抗压强度等效果参数的设计基础。研究成果可为碎石土地质灾害的防灾减灾提供一定的理论参考。