| 基于X-ray CT的古土壤孔裂隙识别与表征 |
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| 引用本文： | 李鑫,卢玉东,张晓周,卢阳春,杨亚慧.基于X-ray CT的古土壤孔裂隙识别与表征[J].水土保持通报,2018,38(6):224-230,239. |
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| 作者姓名： | 李鑫 卢玉东 张晓周 卢阳春 杨亚慧 |
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| 作者单位： | 长安大学 环境科学与工程学院, 陕西 西安 710054;旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西 西安 710054,长安大学 环境科学与工程学院, 陕西 西安 710054;旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西 西安 710054,长安大学 环境科学与工程学院, 陕西 西安 710054;旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西 西安 710054,长安大学 环境科学与工程学院, 陕西 西安 710054;旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西 西安 710054,长安大学 环境科学与工程学院, 陕西 西安 710054;旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西 西安 710054 |
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| 基金项目： | 长安大学研究生科研创新实践项目“基于工业CT的原状古土壤空隙识别与表达”（2018017） |
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| 摘 要： | 目的]对古土壤内部孔隙裂隙结构的形态、类型、孔径分布进行精确表征,为斜坡中古土壤水力学性质的研究提供重要依据。方法]利用X-ray CT对泾阳南塬S5古土壤原状试样进行扫描,利用VG studio Max和AVIZO三维可视化软件,经过滤波处理、阈值分割、三维重建得到了三维可视化数字古土壤模型,计算了二三维孔隙度,基于形状因子提取了古土壤中孔隙和裂隙并进行分类,提出了各类空隙的孔径表征算法。结果](1)古土壤中孔裂隙并存,在空间上具有显著的垂向性和空间异质性,在空间形态上可由形状因子(SF)区分为裂隙(SF40.18)、枝杈状孔隙(7.01SF≤40.18)、长柱状孔隙(2.0SF≤7.01)、椭球状孔隙(1SF≤2)和球状孔隙(SF≤1);(2)大孔隙度(等效直径大于100μm)为9.86%,占总孔隙度(41.18%)的23.94%,表明古土壤中以等效直径为100μm以下的孔裂隙为主;(3)孔径分布在0.1～5mm之间,以0.1～0.7 mm为主,而体积贡献率上以0.7～1.0 mm为主,裂隙最大开度5.1 mm。结论]古土壤是一种以中小微孔隙为主,(特)大孔隙和(微)裂隙伴生的双重介质土体,X-ray CT和三维可视化重建技术为古土壤孔裂隙识别和表征提供了一种有效的途径。
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| 关 键 词： | 古土壤 X-ray CT 孔隙 裂隙 泾阳南塬 |
| 收稿时间： | 2018/6/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/7/21 0:00:00 |
Pore-fissure Identification and Characterization of Paleosol Based on X-ray Computed Tomography |
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| LI Xin,LU Yudong,ZHANG Xiaozhou,LU Yangchun and YANG Yahui.Pore-fissure Identification and Characterization of Paleosol Based on X-ray Computed Tomography[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2018,38(6):224-230,239. |
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| Authors: | LI Xin LU Yudong ZHANG Xiaozhou LU Yangchun and YANG Yahui |
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| Institution: | School of Environment Science and Engineering, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China;Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region, Ministry of Education, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China,School of Environment Science and Engineering, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China;Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region, Ministry of Education, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China,School of Environment Science and Engineering, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China;Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region, Ministry of Education, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China,School of Environment Science and Engineering, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China;Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region, Ministry of Education, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China and School of Environment Science and Engineering, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China;Key Laboratory of Subsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region, Ministry of Education, Chang''an University, Xi''an, Shaanxi 710054, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | paleosol X-ray computed tomography pores fissures the southern tableland of Jingyang County |
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