吉沙水电站工程施工区渣土抗剪强度试验研究

在分析施工区渣土容重的基础上,用微型剪力仪对其抗剪强度进行了测定分析,结果显示:①弃渣堆积平台和运渣道路的渣土容重开挖边坡弃渣堆积边坡,其均值分别为1.85g/cm3、1.45g/cm3和1.05g/cm3,说明运渣道路经不断碾压,渣土密实,弃渣边坡的自然堆积渣土,疏松多孔。②随着堆积年限的不同,弃渣边坡抗剪强度的大小有显著差异,堆积3年的弃渣其抗剪强度2年弃渣1年弃渣;同一坡面不同堆积部位的弃渣,其渣土抗剪强度呈坡上坡中坡下的趋势。③渣土堆放时间越长,植被恢复程度越好,渣土抗剪强度就越大。④施工区不同类型植被覆盖下原生土壤的抗剪强度大小依次为:高山松林灌木丛和草地乔灌木混交林,分别为当年堆渣坡面的9.25、8.75、8.75和6.50倍,也是弃渣平均抗剪强度的1.68倍。     

土壤菌对植被生长及喷播基质物理结构的影响

通过盆栽试验研究土壤菌对喷播基质物理性质及抗冲抗剪性能的影响。结果表明:土壤菌与黑麦草出苗率及盖度、容重、抗冲性、抗剪性4种基质效应指标之间存在着显著的相互作用关系。土壤菌的应用,明显增加土壤微生物量,基质结构基得到明显改善(基质容重降低了0.10 g/cm3),喷播植物的出苗率和盖度分别增加了55%和0.21,喷播基质抗冲抗剪能力得到改善,这既有微生物菌种对基质物理结构的改善作用,也有促进植物生长和覆盖对地表的保护作用。     

黄土高原浅层原状土抗剪强度浅析

采用轻便式直剪仪，对黄土高原几种土壤的浅层原状土抗剪强度进行现场测定，得出其抗剪强度指标的变化规律，通过对其影响因素分析，并与同类地区扰动击实土的抗剪强度进行比较，指出黄土高原地区浅层土其抗剪强度的脆弱性及其在水土保持坡面工程中的防治措施。     

工程弃土土壤侵蚀人工模拟降雨试验研究

在测定弃土粒径组成及含水量的基础上,用14．10 Pocket Vane Tester型三头抗剪仪对试验区土壤抗剪强度进行了测定;用人工模拟降雨的方法,对原地貌、新近堆土和堆积1年的弃土做了土壤侵蚀特征研究。结果表明：①有植被保护的原地貌产流时间滞后于弃土近1h,弃土产沙量达到0．927kg,是原地貌的2．06倍。②在场降雨过程中,弃土产流量是原地貌产流量的1．21倍,径流系数分别为：原地貌0．12,弃土0．62;弃土产沙远远多于原地貌,初始合沙量：原地貌〈弃土,分别为24kg／m^3,145kg／m^3,并且随着产流量的增加而增加。③随着弃土堆积时间的加长,抗剪强度不断增大,弃土细粒含量降低,含水量反而增大。     

土壤保水剂含量对喷播基质物理性质及抗冲性能的影响

通过盆栽试验研究保水剂含量对喷播基质物理性质及抗冲性能的影响。结果表明:不同保水剂含量处理中,保水剂含量与黑麦草出苗率及盖度、容重、孔隙度及抗冲性4种基质效应指标之间不是简单的线性关系,而是符合二次多项式的回归关系。随保水剂含量增加,黑麦草出苗率及盖度、基质孔隙度及抗冲指数呈现先增加后减小的变化趋势;而基质容重随着保水剂的增加而减少。说明保水剂对植物的生长和基质改良作用是在一定的含量范围内,否则就会产生负作用。基质结构转折点是保水剂含量为0.3%,但保水剂含量为0.30%时,黑麦草出苗率和盖度分别最高(55%和0.48),当保水剂含量超过0.3%以后,基质容重会明显偏低(小于0.9),基质的非毛管孔隙度和抗冲指数呈现明显下降趋势。因此,基质中保水剂含量应控制在0.3%以下,有利于形成良好的土壤基质结构,喷播基质具有较高保水效应的保水剂含量应在0.15%～0.30%之间。     

植被固坡机制的研究

植被的有无对坡面发生表层滑坡有着很大的影响。日本学者执印康裕从水文学、机械学两个方面研究了植被对表层滑坡影响机制,分析植被防止表层滑坡的发生、发展的力学作用,利用植被防止滑坡是根据植被的根系具有增加土质强度的机能作用,这种作用的大小主要取决于坡面基岩特点、土层厚度、植被(树种)组成、林龄等因素。     

降雨和上方来水条件下工程堆积体坡面土壤侵蚀特征

定量分析降雨和上方来水共同作用下堆积体坡面产流产沙过程,对于完善多驱动力条件下堆积体坡面土壤侵蚀特征具有重要意义。该研究运用人工模拟降雨和冲刷试验,在野外径流小区（7 m×1 m×0.5 m,坡度36°）上分别开展5个降雨强度（40、50、70、100、120 mm/h）、4个上方来水强度（10、15、20、25 L/min）单独作用及共同作用下坡面土壤侵蚀过程试验,比较2种驱动力单独作用及共同下堆积体坡面土壤侵蚀与形态特征。结果表明：1）降雨条件下,堆积体坡面侵蚀过程呈现阶段性差异发育,中小雨强（40、50和70 mm/h）条件下,产流率和产沙率随历时延续呈现2个不同阶段（波动、平稳）,侵蚀形态为不连续跌坎,大雨强（100和120 mm/h）条件下,产流率和产沙率随历时的延续呈现3个不同阶段（波动、平稳、剧烈）,坡面侵蚀形态为细沟。2）上方来水条件下,堆积体坡面侵蚀过程呈现相对平稳发育,坡面侵蚀形态均为细沟。3）上方来水与降雨共同作用下,堆积体坡面侵蚀过程呈现剧烈波动发育,产沙率随历时的延续呈现持续\     

煤矸石—磷石膏—菌渣混合基质与黑麦草根系复合体抗剪性能的差异性

[目的] 探究黑麦草生长对混合基质物理性质与抗剪性能的影响,为煤矸石山植被快速恢复和防治水土流失提供科学依据。[方法] 针对煤矸石物理结构差和养分含量少等特点,通过在煤矸石中添加磷石膏和菌渣形成混合植生基质,在盆栽条件下种植黑麦草,探讨黑麦草生长对混合基质物理性质与抗剪性能的影响。[结果] ①添加不同比例的磷石膏、菌渣改良煤矸石均可以明显促进黑麦草生长,其中在添加20%磷石膏和10%菌渣的煤矸石混合基质上黑麦草株高、地上部干生物量、根重密度和叶绿素含量指标改善效果最好,其次是添加10%磷石膏和10%菌渣的煤矸石。②添加磷石膏和菌渣可明显改善煤矸石混合基质的通气持水能力,其中添加20%磷石膏和10%菌渣处理组相对于只添加10%菌渣处理组煤矸石混合基质的自然含水率、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度分别提高了18.88%,14.18%,13.12%和18.08%,而容重降低了24.76%。③添加磷石膏和菌渣的煤矸石混合基质有利于黑麦草根系的发育生长,相对于只添加10%菌渣处理组,添加20%磷石膏和10%菌渣处理组的煤矸石混合基质各级垂直荷载下的抗剪强度平均提高了71.71%,黏聚力和内摩擦角分别提高了102.84%,45.05%。[结论] 添加20%磷石膏和10%菌渣的煤矸石混合基质与黑麦草根系复合体抗剪性能最好,有利于控制煤矸石山水土流失。     

EN-1固化剂加固黄土的工程特性及其影响因素

通过击实试验、直剪试验和渗透试验研究EN-1固化剂掺量、养护龄期、压实度和含水率因素对固化土强度和渗透特性的影响。结果表明：EN-1固化剂可显著增大土壤干密度,提高土壤抗剪强度和抗渗性,改善黄土的工程性能;随着固化剂掺量、养护龄期和压实度增大,固化土的抗剪强度指标内摩擦角和凝聚力呈上升趋势,渗透系数呈下降趋势;随着含水率的增大,内摩擦角和凝聚力呈下降趋势。在工程实践中,建议EN-1固化剂加固黄土的适宜掺量选择0.01%,养护龄期需要7 d以上,压实度至少控制在0.95以上,含水率略低于最优含水率。     

2种草本植物混播根系对土体抗剪强度的影响

为研究混播草本植物根系对土体抗剪强度的影响,选择合理的播种方式,强化草本植物固土效应,为生态环境建设提供科学依据,采用无侧限抗压强度试验,测算素土、单播紫花苜蓿(Medicago sativa)、单播非洲狗尾草(Se-tariaanceps stapf ex massey)、混播紫花苜蓿+非洲狗尾草(1∶1)根土复合体...     

工程弃渣用作植物生长基质的研究

为资源化利用工程弃渣,对粒径＜2 mm的工程弃渣和自然土壤进行了不同体积配比生长实验,结果表明:粒径小于2 mm的工程弃渣与自然土壤混合后可以用作植物生长基质,工程弃渣的使用体积比例以50%～70%为宜;工程弃渣风化程度越高,其养分含量、pH值及抗旱保墒能力越适合植物生长,但工程弃渣的养分含量一般比较贫乏,需额外添加肥料才能满足植物生长对养分的需求;工程弃渣与自然土壤不同体积配比的混合物的三相没有明显变化规律,但混合物的pH值、养分含量、土壤水分常数、种子发芽率、植株保存率等指标随工程弃渣的体积比例变化而规律变化。     

无机粘结剂对工程弃渣的物理性状和稳定性的影响

为了确定无机粘结剂对工程弃渣物理性状和抗雨水侵蚀能力的影响,将工程弃渣与自然土壤混合配制成植物生长基质喷附在坡面模型上,开展不同降雨强度下的侵蚀实验。结果表明:无机粘结剂用量小于40 kg/m³时,提高了工程弃渣的水分渗透但对水分蒸发有抑制作用,用量大于40 kg/m³时无机粘结剂增加了工程弃渣的透气性,但导致工程弃渣保墒能力下降,硬度随之增加。少量的无机粘结剂对于工程弃渣的抗雨蚀能力并无提高,只有在无机粘结剂用量增加到50 kg/m³（含）以上时才会显著降低泥沙流失量。无机粘结剂40 kg/m³的用量为对工程弃渣物理性状影响的分水岭。而当用量达到50 kg/m³临界值时,无机粘结剂开始起到帮助工程弃渣抵御雨水侵蚀的作用。     

辽宁棕壤区开发建设项目弃土流失特征研究

弃土场是开发建设项目中最重要的水土流失来源之一。以辽宁省沈阳市某电厂剥离表土临时堆土为对象,研究棕壤地区开发建项目设弃土的流失规律。试验在沈阳农业大学水利学院综合试验基地的人工模拟降雨试验大厅内进行,共设5个雨强、5个坡度,雨强分别为0.38,0.64,1.05,1.24,1.50 mm/min,坡度分别设定为20°,25°,30°,35°,40°。研究结果表明,相同条件下,雨强越大坡面产流时间越短,坡面土壤水分入渗率随雨强的增加而增加,且雨强越大坡面初始入渗率越高;径流量随雨强的增加而增加。在不同雨强条件下径流量变化呈现不同规律,小雨强条件下增加较平缓;大雨强条件下,径流量呈波动性增加。相同条件下,随着坡度的增加产流时间逐渐缩短,坡面降雨入渗率随坡度的增大有增大的趋势。     

保水剂与秸秆深施对砂质潮土水肥状况及小麦产量的影响

保水剂与秸秆深施对砂质潮土培肥效应的研究,为中低产田砂质潮土的改良提供科学合理的依据。于典型的砂质潮土区设置了五种不同的田间处理方式:秸秆翻埋还田(TS)、秸秆深施(DS)、秸秆与保水剂深施(DS+W)、保水剂深施(DW)和不处理对照(CK)。比较分析了小麦生育期不同土层中水分、有机质、速效氮以及小麦产量。研究结果表明:(1)与CK相比,从孕穗期到灌浆期,秸秆与保水剂的施用均使0~80 cm土层的含水量有所提高,且DS+W与DW均显著提高了60~80 cm土层水分,其中在孕穗期两处理水分含量分别是CK的3倍和2倍,灌浆期为CK的2倍和1.5倍。(2)与CK相比,其余各处理均显著提高了小麦产量(P<0.05),TS、DS和DS+W分别增产了30.7%、27.3%和48.9%。(3)与CK相比,TS、DS、DS+W和DW的水分利用效率显著增加,分别增加了0.63、0.57 0.93和0.29 kg m~(-3)。(4)与CK相比,20~80 cm土层中,深埋处理DS、DS+W、DW均提高了土壤中有机质含量,DS+W处理下土壤有机质含量与其他处理之间差异显著(P<0.05)。(5)与CK相比,TS和DS处理能够有效的提高各土层中硝态氮含量,保水剂的施用在40~80 cm土层中对土壤硝态氮未见显著影响。(6)各处理间单茎小麦各器官干物质积累量大小为:DS+W>DS>TS>DW>CK,且从不同器官的干物质积累量的比例来看,TS、DS、DS+W处理下的籽粒所占比重较CK的籽粒所占比重有所增加,茎+叶所占比例相应减少,植株干物质的积累逐渐向籽粒偏斜。(7)从小麦产量与土壤水分和硝态氮含量的相关分析结果来看,土壤水分主要在小麦灌浆期影响小麦产量,且是砂质潮土中影响小麦产量的最主要因素。综上所述,保水剂与秸秆的施用均能不同程度的改善砂质潮土的理化性状,提高农作物产量,以保水剂与秸秆的配合深施对砂质潮土的改良效果最佳。     

两种工程堆积体边坡模拟径流侵蚀对比研究

基于对重庆市城镇建设中工程堆积体野外调查结果,选择广泛存在的紫色土和黄沙壤工程堆积体为研究对象,采用野外实地放水冲刷试验,对比分析了不同土石比及坡度的工程堆积体边坡径流侵蚀过程。结果表明:(1)工程堆积体土壤入渗率随冲刷过程呈先快速减小、后逐渐稳定的变化趋势,且波动幅度大小随冲刷流量的不同出现差异,下垫面稳定入渗率均在0.4~1.7 mm min~(-1)之间。(2)不同下垫面堆积体产流率随冲刷时间均呈先增加后稳定的谷峰交织变化趋势且随放水流量增大而显著增强;在相同放水流量时,黄沙壤堆积体平均产流率最大可为紫色土堆积体的1.89倍。(3)不同下垫面堆积体径流含沙量随冲刷时间呈先增加后稳定的波动趋势;径流含沙量在不同流量条件下介于0.21~1278.49 g L~(-1);冲刷过程中坡面面蚀向沟蚀的转化对径流含沙量有显著影响,最大可增加13.73倍;堆积体坡面侵蚀过程存在突变期、活跃期和稳定期3个阶段,细沟发生的偶然性和随机性对产沙量波动贡献率最大。(4)工程堆积体在不同放水流量条件下侵蚀泥沙颗粒粒径分布差异性明显,紫色土堆积体最大侵蚀泥沙颗粒均大于黄沙壤堆积体。研究结果可为重庆市城镇建设工程堆积体新增水土流失量预测和植被生态恢复提供重要科学依据。     

不同保水剂对戈壁日光温室基质栽培番茄生长和产量及品质的影响

为了给戈壁日光温室番茄基质生产中保水剂的合理添加提供技术依据,以酒番6号为试材,设置正常灌溉水平下不添加保水剂、添加90 kg/hm2凹凸棒、添加90 kg/hm2高分子树脂3个处理;定植后7 d减量灌水15%水平下不添加保水剂、添加90 kg/hm2凹凸棒、添加90 kg/hm2高分子树脂3个处理,研究了添加不同保水剂对戈壁日光温室基质栽培番茄生长、品质和产量的影响。结果表明,在正常灌溉水平下,与对照不添加保水剂相比较,添加90 kg/hm2凹凸棒和90 kg/hm2高分子树脂处理的番茄产量提高5.67%~5.85%,可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、可溶性固形物含量及水分利用效率分别提高10.83%~12.50%、11.88%~38.61%、1.98%~2.20%、7.74%~13.47%、5.70%~5.89%。减量灌水15%水平下,添加90 kg/hm2凹凸棒和90 kg/hm2高分子树脂处理的番茄产量提高8.65%~15.48%,可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量及水分利用效率分别提高30.50%~37.24%、70.14%~84.86%、15.83%~18.38%、8.64%~15.50%,可溶性固形物含量降低3.36%~17.75%。表明添加保水剂可显著提高番茄植株生长,提高产量,改善果实品质。主成分分析表明,正常灌溉水平(4 500 m3/hm2)下,以添加90 kg/hm2高分子树脂效果最佳。     

保水剂在农业上的应用与研究进展

综述了国内外保水剂的研制、生产与应用概况,阐述了保水剂的应用机理与应用技术,探讨了保水剂的施用效果,指出了该领域研究中存在的问题。     

水利富民工程对北京山区可持续发展的影响分析

水利富民工程增强了北京山区抗旱能力，促进了山区农业产业结构调整和三大主导产业的形成与发展，对山区生态环境改善和经济社会发展产生了重大影响。应用可持续发展的原则与方法和调查成果，确定了恩格尔系数、人均国民生产总值、人均纯收入、森林覆盖率、耕地灌溉率和土壤侵蚀模数等评价指标。指标分析结果表明，从1996～2002年，社会发展能力、经济发展能力和资源环境承载力都有大幅度提高，水利富民工程显著推进了北京市各山区县经济社会的可持续发展。