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扰动土与原状土侵蚀产沙规律研究

水土保持通报 2013年第5期33卷 78-81页

作者：秦百顺李占斌刘海波西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710048 北京水保生态工程咨询有限公司北京100053 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

采用野外模拟降雨试验,对扰动土与原状土的土壤侵蚀规律进行了研究。结果表明,原状土坡面含沙量呈先下降后波动的过程,扰动土径流含沙量在坡度5°,11°时均呈上升—下降后波动的过程。在坡度相同,雨强相近的情况下,扰动土坡面径流含沙... 详细信息

采用野外模拟降雨试验,对扰动土与原状土的土壤侵蚀规律进行了研究。结果表明,原状土坡面含沙量呈先下降后波动的过程,扰动土径流含沙量在坡度5°,11°时均呈上升—下降后波动的过程。在坡度相同,雨强相近的情况下,扰动土坡面径流含沙量大于原状土。前期原状土产沙量大于扰动土,后期扰动土产沙量大于原状土。扰动土产沙量大于原状土的时间点随着坡度的增加而提前。产沙速率达到稳定后,扰动土产沙速率大于原状土,差距随着坡度的增大而增大。

关键词：扰动土原状土模拟降雨产沙

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扰动土与非硬化道路侵蚀产沙规律研究

西安理工大学学报 2012年第2期28卷 138-144页

作者：秦百顺李占斌李鹏刘海波李斌斌西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710048 北京水保生态工程咨询有限公司北京100053 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

对扰动土与非硬化道路土壤侵蚀规律进行了研究。通过野外放水冲刷试验,分析扰动土与非硬化道路含沙量、产沙速率与冲刷流量之间的关系。扰动土的含沙量呈下降趋势变化,非硬化路面的含沙量在某一水平线上下波动;不同坡度下平均含沙量随... 详细信息

对扰动土与非硬化道路土壤侵蚀规律进行了研究。通过野外放水冲刷试验,分析扰动土与非硬化道路含沙量、产沙速率与冲刷流量之间的关系。扰动土的含沙量呈下降趋势变化,非硬化路面的含沙量在某一水平线上下波动;不同坡度下平均含沙量随放水冲刷流量变化不同,基本上呈上升趋势,有平缓式上升、快速上升、梯形上升。扰动土累计产沙量呈抛物线式上升,非硬化道路累计产沙量呈直线上升;在部分坡度下,扰动土与非硬化道路的产沙速率相近;不同坡度平均产沙速率随放水流量的增长速度不同;特别是扰动土坡面坡度大于11°,产沙速率有大幅度的增长,工程建设中应特别注意扰动土坡度大于11°的坡面。

关键词：扰动土非硬化道路侵蚀产沙

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砒砂岩区原状和扰动土壤水分入渗过程

水土保持学报 2018年第2期32卷 128-133页

作者：马文梅马云飞张兴昌宝鸡文理学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室陕西宝鸡721013 宝鸡文理学院地理与环境学院陕西宝鸡721013 宝鸡市农业技术推广中心陕西宝鸡721031 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

基于内蒙古准格尔旗砒砂岩区为研究对象,通过野外原状土的采集和室内模拟土柱试验,采用一维垂直入渗试验,分析了砒砂岩区黄土、砒砂岩、风沙土的原状土和填装土的水分入渗过程。结果表明:原状情况下入渗率、累积入渗量的变化趋势为风沙... 详细信息

基于内蒙古准格尔旗砒砂岩区为研究对象,通过野外原状土的采集和室内模拟土柱试验,采用一维垂直入渗试验,分析了砒砂岩区黄土、砒砂岩、风沙土的原状土和填装土的水分入渗过程。结果表明:原状情况下入渗率、累积入渗量的变化趋势为风沙土>黄土>砒砂岩;扰动情况下入渗率、累积入渗量的变化趋势为风沙土>砒砂岩>黄土;两种土壤中湿润锋的变化趋势与累积入渗量变化趋势一致。利用Philip模型、Kostiakov经验公式和Green-Ampt模型对原状土和扰动土累积入渗量和入渗历时的关系拟合方程均可较好地描述原状土扰动土的入渗过程,其中Kostiakov经验公式拟合值更接近于实测值,拟合精度更高。

关键词：原状土扰动土土壤水分入渗砒砂岩区

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滴灌条件下原状土与扰动土水分运动特性

水土保持学报 2017年第5期31卷 164-169页

作者：董丽艳王卫华昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

为了分析土壤结构对土壤入渗规律的影响,通过研究云南红壤土滴灌条件下水分运动特征,采用室内外对比试验,试验共设计了3个滴头流量,分别为2.68,3.74,4.68L/h,土壤容重为1.2g/cm^3,分别进行了单、双点源滴灌入渗试验,着重分析了原状土与... 详细信息

为了分析土壤结构对土壤入渗规律的影响,通过研究云南红壤土滴灌条件下水分运动特征,采用室内外对比试验,试验共设计了3个滴头流量,分别为2.68,3.74,4.68L/h,土壤容重为1.2g/cm^3,分别进行了单、双点源滴灌入渗试验,着重分析了原状土与扰动土在一定的滴头流量下的湿润锋、湿润体变化特征,揭示区域土壤水分运移规律,进而为区域性作物灌水提供参考依据。结果表明:(1)原状土湿润锋运移速率比较快,原状土地表湿润比随交汇时间增加的速率快于扰动土,说明湿润锋的运移速率与土壤孔隙有关;(2)相同观测时间下,原状土湿润体变化比较快,原状土湿润体扁率α大于扰动土,原状土α=16.53%,扰动土α=45%;(3)原状土与扰动土含水率等值线变化有相同趋势,但不重合,疏密程度有差异;(4)原状土分形维数比扰动土的小,说明原状土孔隙分布差异大,扰动土的质地较均匀。研究结果揭示了该地区原状土与扰动土水分运动特征,为进一步的机理研究提供参考。

关键词：湿润锋湿润体原状土扰动土土壤孔隙

扰动土与原状土间歇淋洗长期通气培养法反映黄土高原土壤供氮能力比较研究

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扰动土与原状土间歇淋洗长期通气培养法反映黄土高原土壤供氮能力...

作者：赵坤西北农林科技大学

学位级别：硕士

以采自于黄土高原差异较大的11个农田耕层土壤为供试土样,采用30周间歇淋洗长期通气培养法,以包括和不包括土壤起始NO-N的扰动土和原状土盆栽实验黑麦草累积吸氮量为参比,对扰动土和原状土间歇淋洗长期通气培养有机氮的矿化过程及其在... 详细信息

以采自于黄土高原差异较大的11个农田耕层土壤为供试土样,采用30周间歇淋洗长期通气培养法,以包括和不包括土壤起始NO-N的扰动土和原状土盆栽实验黑麦草累积吸氮量为参比,对扰动土和原状土间歇淋洗长期通气培养有机氮的矿化过程及其在反映土壤供氮能力方面的差异进行了评价,本研究对确定适宜于黄土高原石灰性土壤供氮能力的测定方法具有一定参考价值。研究获得以下主要结论: 1.阐明了黄土高原扰动土与原状土间歇淋洗长期通气培养中有机氮矿化过程及矿化参数的差异。结果表明,原状土间歇淋洗长期通气培养测定的矿质氮累积量(N)及有机氮矿化势(N)均显著低于扰动土培养测定结果(p扰动土测定的结果分别为70±27μg.g和80μg.g,说明用扰动土进行培养时的土壤风干等前处理会促进土壤有机氮矿化,从而释放出更多矿化氮。尽管两种方法所得结果数量间存在显著差异,但二者在评价土壤有机氮矿化量及潜在供氮量上的效果一致:相关分析进一步表明,两种方法测定的N之间的相关系数为0.838,N间的相关系数为0.743,二者均达极显著相关关系。 2.原状土与扰动土间歇淋洗长期通气培养在反映黄土高原不同土壤有机氮矿化作用上的规律一致,均表现为黄土高原从北向南有机氮矿化量呈增加趋势。就土壤前处理(扰动处理)对土壤有机氮矿化的影响程度因土壤不同而言,总体上对黄土高原北部地区有机质含量低、质地较粗的土样影响较小,而对南部地区有机质含量较高、质地较细的土壤影响较大。显然与前处理对质地较粗土壤物理性质的影响较质地较细土壤影响相对较小有关。 3.淋洗与未淋洗盆栽实验土壤起始NO-N条件下,扰动土与原状土盆栽实验黑麦草累积吸氮量间无显著差异(p>0.05),且二者存在显著或者极显著相关性,未淋洗土壤起始NO-N时,相关系数为0.611(p扰动土盆栽实验的植物吸氮量与原状土盆栽实验植物吸氮量具有相同效果。 4.扰动土和原状土间歇淋洗长期通气培养获得的有机氮各矿化指标与淋洗(不包括土壤起始NO-N)盆栽实验植物吸氮量的相关性均较未淋洗(包括土壤起始NO-N)盆栽实验植物吸氮量的相关性高,前者达到显著或者极显著相关水平,而后者几乎达不到相关性,说明在以盆栽实验植物吸氮量为参比评价通气培养法测定NO-N含量较高的石灰性土壤有机氮矿化所产生的潜在供氮能力时,应淋洗盆栽实验土壤起始NO-N,以排除土壤起始NO-N的干扰。 5.评价了原状土间歇淋洗长期通气培养法各矿化参数在反映黄土高原土壤供氮能力方面的效果。结果表明,未淋洗盆栽实验土壤起始NO-N情况下,原状土间歇淋洗长期通气培养法各指标中,除通气培养前CaCl所淋洗的起始NO-N及起始矿质氮外,其余4个指标(Nm、起始矿质氮+N、N和起矿质氮+N)均可在一定程度上评价土壤供氮能力,尤其以起始矿质氮+N反映土壤供氮能力的效果最佳。淋洗盆栽实验土壤起始NO-N后,N0和起始矿质氮+N与植物吸氮量的相关性达到或接近1%显著水平,相关系数分别为0.734和0.767;对N和起始矿质氮+N相关性大幅度提高,相关系数高达0.870和0.918。以上结果说明原状土间歇淋洗长期通气培养法获得的N、起始矿质氮+N、N和起始矿质氮+N仍然可有效评价石灰性土壤供氮能力。 6.扰动土间歇淋洗长期通气培养法获得的有机氮各矿化参数在反映黄土高原土壤供氮能力方面的效果与原状土基本一致。结果表明,扰动土间歇淋洗长期通气培养通气培养前CaCl所淋洗的起始NO-N、起始矿质氮、N、起始矿质氮+N、N和起始矿质氮+N均与淋洗及不淋洗土壤起始NO-N盆栽实验黑麦草累积吸氮量也均具有较好相关性,多达5%或1%显著水平。 7.综合以上研究结果认为,扰动土间歇淋洗长期通气培养法有机氮各矿化参数仍然是评价石灰性土壤供氮能力的有效指标。原状土间歇淋洗长期通气培养法部分矿化参数虽然与扰动土间歇淋洗长期通气培养结果基本相似,也可在一定程度上评价土壤供氮能力,但采样费力费时,操作困难,代表性不如扰动土强。因此,考虑到扰动土样容易采集,而且可多点采样,其代表性强等特点,认为扰动土间歇淋洗长期通气培养法仍然是反映黄土高原土壤供氮能力效果较好的实验室测定方法;在对该实验室测定方法进行评价时,以扰动土所进行的盆栽实验植物吸氮量为参比较好。这一结果基本否认了“用原状土及扰动土间歇淋洗长期通气培养法评价土壤潜在供氮能力时存在一定差异”。

关键词：扰动土原状土间歇淋洗长期通气培养起始矿质氮土壤可矿化氮植物吸氮量

设施栽培下原状土与扰动土水分特性的试验研究

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水土保持通报 2013年第6期33卷 99-102页

作者：吴漩郑子成李廷轩张锡洲王永东四川农业大学资源环境学院四川成都611130

以四川省双流县设施栽培土壤为研究对象,对其原状土与扰动土的土壤水分特征曲线、水分物理性质和比水容量等项目进行了研究。结果表明,扰动土水分特征曲线总体变化趋势与原状土较为一致。在低吸力阶段,相同吸力条件下扰动土含水量高于... 详细信息

以四川省双流县设施栽培土壤为研究对象,对其原状土与扰动土的土壤水分特征曲线、水分物理性质和比水容量等项目进行了研究。结果表明,扰动土水分特征曲线总体变化趋势与原状土较为一致。在低吸力阶段,相同吸力条件下扰动土含水量高于原状土,在高吸力阶段两者差异较小。扰动土毛管孔隙度、总孔度和凋萎含水量在剖面上的总体变化趋势与原状土较为一致。扰动土不同土层田间持水量和有效水含量差异较小,原状土的田间持水量和有效水含量均随土层加深而减少。在低吸力阶段,相同吸力条件下扰动土比水容量远高于原状土,但随土壤水吸力增加,扰动土比水容量变化趋势逐渐与原状土一致。

关键词：设施土壤原状土扰动土水分特性

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冻融和扰动土处理乳制品废水的研究

冻融和扰动土处理乳制品废水的研究

作者：王石大连交通大学

学位级别：硕士

乳制品废水是一种高浓度的有机废水,具有有机物含量高,可生化性好等特点。该废水对环境污染较严重,必须经过处理才能排放。目前国内外对乳制品废水的处理主要有物化法和生化法,但这些方法大多存在处理流程长、投资费用高和处理效果不稳... 详细信息

乳制品废水是一种高浓度的有机废水,具有有机物含量高,可生化性好等特点。该废水对环境污染较严重,必须经过处理才能排放。目前国内外对乳制品废水的处理主要有物化法和生化法,但这些方法大多存在处理流程长、投资费用高和处理效果不稳定等问题,因此需探求更好的方法来处理乳制品废水。本文将污水土地处理技术与土壤冻融交替现象结合起来,研究其对乳制品废水的处理效果。主要研究内容为:（1）经冻融交替作用后,乳制品废水处理和未处理之间土壤理化性质的差异。（2）乳制品废水对土粒的拖曳情况以及使土粒开始移动的水土质量比。（3）扰动土和原状土对乳制品废水中总氮的去除效果及氮的环境效益。研究结果如下:（1）冻融研究中,乳制品废水处理和未处理土壤孔隙度分别为50.80%和47.04%;冻融后,处理和未处理土壤孔隙度分别为43.33%和41.07%,比冻融期降低了7.47%和5.97%。说明冻融作用能使土壤孔隙度变大,从而增大了土壤的比表面积,使土壤颗粒与污染物质更易接触,提高了土壤处理废水的能力。（2）冻融研究中,乳制品废水处理和未处理土壤的粘粒、砂粒和砾石的组成分别为10.20%、34.04%和55.76%,7.07%、29.42%和63.51%,处理土的粘粒和砂粒含量都大于未处理土。处理土和未处理土的全氮含量分别为0.707和0.649 g·kg-1,其中粘粒含氮量分别为1.035和1.097 g·kg-1,砂粒含氮量分别为0.798和0.839 g·kg-1,砾石含氮量分别为0.593和0.510 g·kg-1。（3）乳制品废水使土粒开始移动的水土质量比约为4.60∶1,即一次性处理废水的质量最好不要超过所用土壤质量的4.60倍。（4）扰动土和原状土对乳制品废水中总氮去除效果的研究,9和10月2次研究结果表明:1)乳制品废水经扰动土处理后,总氮平均浓度从122.85 mg·L-1减少到13.48 mg·L-1,平均去除率为89.03%;经原状土处理后,从122.85 mg·L-1减少到21.81 mg·L-1,平均去除率为82.25%。扰动土壤显著增加了总氮的去除率,说明扰动土处理效果好。2)处理前扰动土和原状土平均含氮量都为1.037 g·kg-1,处理后变为0.820和0.915g·kg-1,分别减少了0.217和0.122 g·kg-1。本研究中,氮素主要转化成氮气排放到大气中或以硝态氮的形式存在于深层土壤中,则扰动土处理和原状土处理氮素平均转化量分别为0.326和0.223g·kg-1。3)研究期间平均温度分别为22和14℃,对比2次试验数据,发现扰动土和原状土对总氮的去除率9月比10月分别高12.60%和15.89%,可见乳制品废水中总氮的去除跟温度有关,低温不利于总氮的去除。由于时间和条件所限,本课题仍有一些问题值得进一步研究和探讨:（1）本文研究了冻融作用对土壤含水量、颗粒级配、孔隙度等的影响,而关于冻融对土壤力学性质的影响以及改变土壤结构的机理,还需进行深入的研究和探讨。（2）本研究中,土壤处理乳制品废水的最大水土质量比是根据实验数据与理论分析相结合得到的,在此基础上,是否有可能增加乳制品废水的处理量而土粒不移动,这个问题有待验证。（3）本研究中,扰动土壤能提高对乳制品废水中总氮的去除率,但土壤的扰动程度是否对去除效果有影响,还需更多的研究来确认。

关键词：乳制品废水冻融含氮量扰动土原状土

黄土滑坡扰动土与未扰动土入渗特征差异与影响因素研究

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黄土滑坡扰动土与未扰动土入渗特征差异与影响因素研究

作者：杨冬冬西北大学

学位级别：硕士

黄土边坡失稳形成的滑坡体是一种典型的扰动土,与未扰动黄土相比,由于扰动土的物理性质及力学性质都发生了较大改变,导致扰动土与未扰动土在入渗特征上存在着显著地差异。这一差异是在进行土壤侵蚀评估、降雨入渗数值模拟及边坡稳定性... 详细信息

黄土边坡失稳形成的滑坡体是一种典型的扰动土,与未扰动黄土相比,由于扰动土的物理性质及力学性质都发生了较大改变,导致扰动土与未扰动土在入渗特征上存在着显著地差异。这一差异是在进行土壤侵蚀评估、降雨入渗数值模拟及边坡稳定性机理分析时的重要参考依据和评价指标。本文以西安市白鹿塬“灞桥机瓦厂滑坡”为例,分别在未扰动黄土-古土壤土层、老滑坡体及新滑坡体上进行了多次入渗实验,并测定了土壤的物理性质与力学性质指标。通过在未扰动土与两种形成于不同时间的扰动土上进行的实验,本文主要得出如下结论:(1)双环入渗结果显示,L1、S1、L2和老滑坡下部的入渗过程曲线都呈现出随着入渗时间的增加入渗速率逐渐减小的趋势,对入渗曲线采用霍顿公式、考斯加科夫公式和通用公式拟合得到的R多超过0.8,这说明常用的入渗公式不仅适用于未扰动黄土-古土壤地层的入渗规律,也适用于扰动土(老滑坡体)的入渗规律。(2)未扰动黄土L1土层、L2土层与老滑坡体下部的湿润峰基本呈现出左右对称的抛物线状,由于S1土层中CaCO结核形成局部的隔水层,导致S1土层的入渗湿润峰左侧大于右侧。在湿润峰深度上土层L1、S1、L2和老滑坡体呈现出L1>老滑坡体>S1>L2的趋势。通过对比入渗前后剖面土样含水率得出,入渗结束后在入渗湿润峰深度范围内土壤的含水率和饱和度都显著地增加。(3)根据入渗实验结果可得,未扰动土、老滑坡体与新滑坡体的初始入渗速率呈现出未扰动土扰动土和老滑坡体而言显著地增加,而未扰动土与老滑坡体在稳定入渗速率上差异较小。容重和孔隙度差异对未扰动土与老滑坡体土壤入渗速率有显著地影响,对新滑坡体初始入渗速率没有显著的影响。(4)在未扰动黄土层进行的贯入实验结果说明未扰动土具有很好的均一性,密实度呈现出随着深度的增加而缓慢增加的趋势;老滑坡体不同部位土壤的密实程度有显著的差异;新滑坡体上部、中部和下部的密实度呈现出上部<中部<下部的趋势。(5)新滑坡表层土壤的裂纹在水分进入土壤时起到了优势通道的作用,土质疏松是新滑坡初始入渗速率显著增加的主要原因。由于降雪、降雨与压实作用,新滑坡土壤表面在形成3个月时间内形成了明显的结构结皮(0.5cm),经测定出现结构结皮的土壤的平均初始入渗速率显著的下降,仅为9.4mm/min,相较于新滑坡形成之初有了显著地下降,这一结果说明结构结皮和压实作用是新滑坡初始入渗速率显著降低的主要原因。

关键词：黄土滑坡扰动土入渗土壤物理性质土壤力学性质

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扰动土壤提高乳制品废水氮去除效果的研究

大连交通大学学报 2016年第1期37卷 74-77页

作者：王石史锟大连交通大学环境与化学工程学院辽宁大连116028

研究了扰动土和原状土对乳制品废水总氮的去除情况.结果表明,9和10月2次试验中,乳制品废水经扰动土处理后,总氮平均浓度从122.85 mg/L减少到13.48 mg/L,平均去除率为89.03%;经原状土处理后,从122.85 mg/L减少到21.81 mg/L,平均去除率为8... 详细信息

研究了扰动土和原状土对乳制品废水总氮的去除情况.结果表明,9和10月2次试验中,乳制品废水经扰动土处理后,总氮平均浓度从122.85 mg/L减少到13.48 mg/L,平均去除率为89.03%;经原状土处理后,从122.85 mg/L减少到21.81 mg/L,平均去除率为82.25%.扰动土壤显著增加了总氮的去除率.处理前扰动土和原状土平均含氮量都为1.037 g/kg,处理后变为0.820和0.915 g/kg,分别减少了0.217和0.122 g/kg.本研究过程中,氮素主要转化成氮气排放到大气中或以硝态氮的形式存在于深层土壤中,扰动土处理和原状土处理氮素平均转化量分别为0.326和0.223 g/kg,平均流失率分别为27%和20%.由以上数据可得,土壤对乳制品废水中总氮去除作用比较明显,其中扰动土的去除率高于原状土,扰动土壤能提高对乳制品废水总氮的去除率.利用土壤处理乳制品废水,相比传统方法对总氮的去除率高,而且投资少,操作简单,维护方便,是一种处理乳制品废水的有效方法.

关键词：扰动土原状土乳制品废水脱氮