膨润土与黏性土复合改善砂土抗渗性研究

宁夏干旱少雨,水资源短缺,而透水性大的砂土又广泛分布,故改善砂土的抗渗性有着很重要的节水意义.单掺膨润土对砂土防渗性的改善是有限的,且当水力梯度较大时,有可能发生管涌、潜蚀等形式的渗透破坏[1].针对上述问题将膨润土与黏性土复合,以膨润土掺量、黏砂比、含水率为因素,设计正交试验方案试验研究了膨润土与黏土复合对砂土抗渗性的作用效应,揭示了作用机理,得出最优组合方案.试验表明:膨润土与黏性土复合能显著地降低砂土的渗透性,其效果明显优于膨润土单掺;各因素对砂土渗透性影响的主次顺序为膨润土掺量、含水率、黏砂比,最优组合方案为膨润土掺量6%,黏砂比30%,含水量6%;提出较优组合方案下,3 m左右水深时建议的防渗层厚度为250 mm.     

盐对膨润土-砂土复合防渗层抗渗性影响研究

以宁夏广泛分布的砂土为研究对象,试验研究了盐浓度、类型对膨润土-砂土复合防渗层抗渗性的作用效应,揭示了盐浓度、类型对膨润土-砂土复合土壤抗渗性的作用机理和作用规律,为含盐砂土防渗层设计、施工提供理论依据.试验研究表明:盐对膨润土-砂土复合土壤的抗渗性有明显的影响,随盐浓度的增加,土壤的抗渗性降低;盐溶液阳离子价位越高,...     

水质对膨润土防水毯防渗效果影响研究

针对我国西北干旱寒冷盐渍化地区渠道防渗存在的问题,对拟引进使用的膨润土防水毯的膨胀性能及防渗效果进行研究,提出推广应用一种新型复合土工合成材料（膨润土防水毯）。选择3种膨润土防水毯产品。采取室内试验,分析了不同浓度及离子溶液对膨润土防水毯防渗效果的影响。试验表明溶液浓度膨润土膨胀性能影响较大．当矿化度大于5g／L时膨胀量明显减小。离子及浓度对韩国1号（两层聚丙烯薄膜防护）防渗性能影响最小,除与膨润土成分及含量有关外,两层聚丙烯薄膜防护层结构对防渗性能也有较大的影响。     

土石坝坝体复合土工膜防渗斜墙的受力分析

在土石坝坝体防渗中,土工膜有时作为一种防渗材料铺设在坝体的上游坡中,以保护坝体的安全运行.在试验基础之上,重点分析复合土工膜的主要力学特性,并结合一座建在深厚覆盖层上的复合土工膜防渗土石坝,对其进行非线性结构分析,着重研究复合土工膜与坝体结构面之间的剪切变形特性.试验结果表明,复合土工膜与坝体粗粒料垫层结构面的剪应力-剪应变关系为应变软化型.计算结果表明,在现有可能不利条件下,该坝坝体、坝基及复合土工膜的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求.     

复合土工膨润土垫用于寒旱区渠道衬砌的实验研究

通过室内外试验,分析了膨润土自由膨胀体积、滤矢量、粘度与盐溶液浓度及阳离子化合价的关系,得出盐溶液浓度、化合价与膨润土自由膨胀体积呈负相关,与滤矢量、渗透系数呈正相关.0.01 mol/L AlCl3使3试样滤矢量分别增加了291.9%、404.8%、367.3%;NaCl溶液对GCL渗透系数的影响最小,溶液浓度由0....     

不同矿化度对层状土入渗规律的影响研究

为研究不同矿化度水分对沙壤土中壤土夹层入渗规律的影响,设置4种矿化度处理,分别为0,1,3,5g/L,进行室内土柱垂直一维积水入渗试验。结果表明:壤土夹层对不同矿化度水分均有阻渗作用;各处理累积入渗量在湿润锋到达夹层界面前随时间呈非线性变化,通过夹层后随时间呈线性变化,各处理稳渗率大小关系为V(3g/L)>V(5g/L)>V(1g/L)+>V(0g/L);矿化度为0~3g/L时,累积入渗量、入渗后土壤含水率均随矿化度提高而增大;入渗结束后,各处理夹层界面上层土壤脱盐,夹层界面下层土壤积盐。     

复合土工膜不同锚固型式对膜应力变形的影响研究

根据复合土工膜在土石坝坝顶锚固区的受力特点,结合工程实例,采用三维有限元方法对坝体和复合土工膜进行了数值模拟,分析了不同锚固型式对土工膜的应力变形的影响。结果表明,＂U＂型锚固沟型式对复合土工膜的应力变形影响最小,膜锚固于防浪墙上的型式对复合土工膜的应力变形影响最大,对实际工程的设计具有一定的积极意义。     

秸秆还田下保水剂用量对砂性土性状与玉米产量的影响

为探讨宁夏盐环定扬黄灌区秸秆还田条件下保水剂用量对砂性土保水保肥效应及玉米产量的影响,通过3年大田试验,以不施保水剂为对照,研究保水剂施用量（30、60、90、120kg/hm2）对砂性土壤容重、水分、养分及玉米生长、产量和水分利用效率的影响,并对经济效益进行分析。结果表明,与对照相比,施用保水剂可有效降低0~40cm层土壤容重,改善土壤孔隙状况,以保水剂施用量90、120kg/hm2处理效果较优。在玉米整个生育期,施用保水剂60、90、120kg/hm2时0~100cm层土壤贮水量较高,其3年平均分别较对照显著提高18.3%、21.6%和23.5%。施用保水剂60、90kg/hm2处理耕层（0~40cm）土壤有机质、有效磷和速效钾含量较对照显著增加,其改善土壤养分状况效果最佳。施用保水剂可提高玉米植株株高、茎粗和地上部生物量,施用保水剂60、90kg/hm2处理的效果最为显著。与对照相比,施用保水剂60kg/hm2处理对提高作物水分利用效率、玉米增产和增收效果最佳,其3年平均玉米水分利用效率、产量和纯收益分别较对照显著增加30.4%、26.0%和20.7%。施用保水剂60kg/hm2时能有效改善砂性土壤理化性状,实现玉米的增产增收,可在宁夏盐环定扬黄灌区秸秆还田条件下的滴灌玉米田推广应用。     

复合添加剂对沼液杀灭蚜虫效果的影响研究

为了进一步推动沼液(厌氧发酵液)的高品位商业化利用进程,本文主要针对蚜虫的生理生化特点,采取向沼液中添加不同复合添加剂方法,对沼液的杀灭蚜虫效果进行实验研究,结果表明本文选用的5种复合添加剂均对厌氧发酵液杀灭蚜虫有增效作用,提出BP01号复合添加剂的适宜配比为8000倍液～11000倍液、BP02号为24000倍液～30000倍液、BP03号为8333倍液～12500倍液、BP04号为18000倍液～25000倍液、BP05号为10000倍液～15000倍液.同时,文中还对厌氧发酵混合液杀灭蚜虫的机理和作用进行了分析探讨,为研究开发以厌氧发酵液为主要原料,能替代化学农药的安全型生物杀虫剂提供科学参考.     

秸秆覆盖对桃树地植-土环境变化的影响研究

对果园实施秸秆覆盖,短期内主要表现为保墒和调节土壤温度两大功效.研究在桃树果园实施秸秆覆盖3年以来对植物与土壤环境的影响,主要从地上部分桃树形态变化、地下部分根系生长变化、土壤养分与土壤微生物变化这几个方面将覆盖与对照进行对比分析.分析表明,覆盖比对照树冠体积、茎干断面、根系直径小于1 cm的总长分别增加33.9%、110.6%和115.69%,同时使土壤养分和微生物也发生很大变化,分别是对照硝态氮含量、真菌、细菌和放线菌含量的2.2倍、1.56倍、2.36倍和1.89倍.所以长期实施秸秆覆盖对植物生长和土壤环境的改善有着很大的积极作用.     

免耕对土壤环境的影响研究

免耕是一种高产节源栽培技术,已成为现代农业主要的耕作方式之一.相关研究表明,免耕可降低劳动强度、减少机械损耗、减少土壤侵蚀、迅速改善土壤的理化性状、增强土壤肥力、促进作物生长、提高农业生产率,从而促进农业生产.为此,就免耕对土壤环境的影响进行了综述,并展望了其应用前景和发展方向.     

盐分与有机无机肥配施对土壤氮素矿化的影响

针对有机无机肥配施在不同土壤盐分水平下所产生的氮素矿化过程,通过室内恒温培养试验,分别在4种盐分水平(0. 46、0. 98、1. 55、1. 97 dS/m)下,以0. 089 5 g/kg(纯氮施用量与风干土质量比)为相同施氮总量设置5个施肥处理(有机肥占施肥比例分别为0、25%、50%、75%、100%)及1个不施肥处理,研究了不同盐分水平下有机无机肥料配施对土壤净氨化量、净硝化量及净氮矿化量的影响。结果表明,土壤盐分含量随有机肥施入比例的增大而减小;盐分水平的增加对无机肥氨化作用的抑制较为强烈,当土壤电导率小于0. 98 dS/m时,增施有机肥会减弱盐分对氨化作用的影响,而电导率升至1. 55 dS/m以上时,则明显延缓有机肥氨化过程,但并不会完全抑制。盐分水平对土壤NO_3~--N生成速率的影响有一个阈值,当土壤电导率小于0. 98 dS/m时,随着盐分水平的升高,NO_3~--N增加速率上升;而盐分水平继续升高,则抑制土壤NO_3~--N的形成速率。相比不施肥,施肥显著提高了各盐分土壤净氮矿化量,同一盐分水平下均表现出无机肥施入比例越大、净氮矿化量越大的趋势。相较0. 46 dS/m,增施有机肥减小了0. 98 dS/m盐分水平下各处理之间净氮矿化量差异,而土壤电导率增至1. 55 dS/m及以上时,盐分水平对有机肥矿化过程产生明显的延缓作用。综合有机无机肥料配施对土壤盐分及氮素矿化过程的影响,推荐不同盐分水平下适宜的施肥模式为:50%有机肥+50%化肥(非盐渍化土壤)、100%有机肥(轻度盐渍化土壤)、25%有机肥+75%化肥(中度及重度盐渍化土壤)。     

温度及矿化度对土壤持水性能的影响

采用离心机法测定了不同矿化度(1、3、5、10g/L)的NaCl和Na2SO4溶液在不同温度条件下(5、10、20、30℃)对土壤水分特征曲线及其van Genuchten方程参数的影响。结果表明,温度与θs、α均呈现显著的负相关,相关系数分别为-0.83、-0.99;θs与α呈极显著的正相关关系,与n呈极显著的负相关关系,α与n呈极显著的负相关关系。溶液的盐分类型对土壤水分特征曲线的影响在不同的吸力段影响不同,在近饱和段影响比较明显,且对参数α值也有显著影响,其中Na2SO4的影响较NaCl明显。溶液矿化度对土壤水分特征曲线参数(θs,α,n)的影响均不显著。     

新疆玛纳斯河流域灌溉水质对滴灌农田土壤盐分影响研究

通过测定玛纳斯河流域灌溉水矿化度,盐分离子含量以及灌区膜下滴灌棉田土壤盐分离子类型,研究灌溉水质对膜下滴灌农田土壤盐分积累的影响。结果表明流域灌溉用水均为弱矿化水,其中渠水矿化度低于井水。灌溉后,农田土壤中除HCO3-积累外,其余盐分离子含量均降低,且井水灌溉农田土壤HCO3-积累量,总盐含量均大于渠水灌溉农田,灌后灌区土壤主要盐分变为Na2SO4,盐分毒害作用降低。因此,玛纳斯河流域渠水更适于灌溉,其洗盐效果更佳,井水灌溉农田可能发生土壤碱化。     

干旱区大田膜下滴灌对土壤盐分的影响

为研究干旱区大田膜下滴灌土壤盐分运移特征,在新疆石河子炮台试验站进行连续4年的试验研究。结果表明,膜下滴灌条件下,边行盐分偏高,棵间土壤盐分上升;耕作层土壤盐分下降,耕作层以下则增加,但由于滴灌灌水频繁,作物根系分布层内(0～40cm)土壤盐分始终处于较低值;利用膜下滴灌可以明显降低盐荒地土壤盐分,加速盐荒地改良和弃耕地的收复。     

土壤水分对半干旱区石灰性土壤有机碳矿化的影响

为明确土壤水分对我国北方半干旱区域石灰性土壤有机碳矿化的影响,采用室内恒温培育试验,以栗钙土、栗褐土、褐土为研究对象,研究了不同土壤水分条件下土壤有机碳(SOC)矿化差异。土壤含水率设置为田间持水率(WHC)的40%、70%和100%。结果表明,随着土壤含水率升高,3类土壤2种利用方式(玉米地、果园)土壤有机碳累积矿化量及矿化率增大,较高水分下的增幅(70%WHC~100%WHC)小于较低水分下的增幅(40%WHC~70%WHC);土壤有机碳矿化动态符合一级动力学方程,土壤潜在矿化碳库(Cp)为33.10~193.56 mg/kg,潜在矿化率Cp/SOC为0.41%~3.35%,Cp及Cp/SOC随土壤含水率升高而增大,Cp及Cp/SOC较高水分条件下的增幅较小;40%WHC下Cp/SOC与土壤有机碳量显著负相关,70%WHC及100%WHC下则与土壤有机碳量及黏粒量显著负相关(P0.05)。半干旱区域石灰性土壤有机碳矿化及土壤有机碳固存能力在较低水分条件下(40%WHC~70%WHC)受土壤水分变化影响较大。     

宁夏银北干旱半干旱地区水盐动态和调控措施

通过对宁夏惠农县东永固试验区地下水盐动态和土壤水盐剖面分布变化的实际观测 ,分析得出以蒸发积盐为主要影响因素的宁夏银北干旱半干旱地区年内地下水和土壤水盐运动变化特征 ,并且就其对春小麦产量的影响和适宜本地区特点的水盐调控措施进行了初步探讨     

不同矿化度水淋洗重度盐碱土的水盐运移特征

通过室内土柱试验探讨了不同矿化度水淋洗重度盐碱土的水盐运移特征。结果表明,微咸水和咸水的入渗速率要明显高于淡水入渗。在灌水淋洗后土壤盐分含量均大幅下降,以淡水和微咸水的脱盐效果较好。3个处理淋洗后土壤的Na^＋、Cl^-、SO4^2-、K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋含量下降,CO3^2-、HCO3^-含量有所上升,土壤...     

盐渍化灌区盐荒地水盐平衡分析

在野外试验基础上,利用水盐平衡原理对河套灌盐荒地水盐运移规律进行研究。结果表明,盐荒地作物生育期输入盐分27.929kg/hm2,秋浇期流失盐分26.882kg/hm2,盐分积聚1.047kg/hm2,是输入盐分的3.749%。盐荒地具有一定的积盐能力。研究结果可为灌区节水灌溉的实施和土壤盐渍化的防治提供基础理论依据。     

多层土壤剖面复合传感器设计与性能分析

针对土壤剖面温度与水分检测存在传感器安装困难、对本地土壤扰动比较大等问题,设计了一种基于驻波比土壤水分测量原理与基于铂电阻测温原理的多层土壤剖面复合传感器。借助矢量网络分析仪与HFSS电磁场仿真软件对传感器电极的阻抗特性与电场分布状况进行了分析,确定了铜质检测探头结构为:直径5 cm、宽度2.5 cm、厚度0.09 cm,测试电路激励频率为100 MHz。以3种不同质地土壤作为测试样本,对土壤水分与温度检测单元的输出与对应的测量值分别进行了多项式拟合与线性拟合,相关性均达到0.99以上,系统稳态及动态性能均满足土壤剖面温度与水分的检测要求。通过试验分析了土壤温度与体积含水率对传感器输出的影响,利用统计回归方法建立了传感器在不同温度时的修正模型。在北京市小汤山野外环境下,将传感器工作于埋入土壤的PVC管体中,同时获取3层土壤温度与水分剖面信息,数据可靠,性能稳定,为实时获取多层土壤墒情及土壤温度提供了一种高效方法。