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长期施肥与耕作对紫色土坡耕地产流产沙的影响

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水土保持学报 2024年第1期38卷 31-39页

作者：白力鑫何丙辉李天阳梁珂西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

[目的]为探究长期施肥与耕作对紫色土坡耕地产流产沙的影响。[方法]试验规定各小区均采用冬小麦-夏玉米轮作的紫色土坡耕地典型种植模式,在15°紫色土坡耕地设置5种处理:顺坡耕作无施肥(CK)、顺坡耕作有机肥与化肥配施(T1)、顺坡耕作单... 详细信息

[目的]为探究长期施肥与耕作对紫色土坡耕地产流产沙的影响。[方法]试验规定各小区均采用冬小麦-夏玉米轮作的紫色土坡耕地典型种植模式,在15°紫色土坡耕地设置5种处理:顺坡耕作无施肥(CK)、顺坡耕作有机肥与化肥配施(T1)、顺坡耕作单施化肥(T2)、顺坡耕作单施化肥增量(T3)、横坡垄作单施化肥(T4),每种处理重复3次。在2008—2020年,共监测107场侵蚀性降雨事件,分析了不同事件降雨量及施肥耕作处理下径流深、泥沙量、泥沙含量的变化特征。[结果]不同施肥耕作处理中,单位面积年产流深最大为100.37 mm,最小为4.56 mm。除T2与T3处理径流深差异不显著(p>0.05)外,其余处理间径流深差异显著(pT3>T2>T1>T4。除T1与T2处理泥沙量差异不显著(p>0.05)外,其余处理间泥沙量差异显著(pT3>T2>T1>T4。T1、T2、T3的泥沙含量差异不显著(p>0.05),但均显著小于CK处理(p0.05),均值大小依次为CK>T3>T1>T2>T4。各处理下的泥沙含量与降雨量均呈幂函数负相关(p<0.05)。[结论]顺坡耕作有机肥与化肥配施及横坡垄作对减少紫色土坡耕地地表径流、泥沙的产生贡献较大。

关键词：施肥耕作产流产沙紫色土

黄河和长江碎屑物质扩散研究——来自江苏沙脊物源示踪的约束

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地球学报 2024年第2期45卷 165-174页

作者：林旭刘海金吴中海三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 哈尔滨师范大学地理科学学院黑龙江哈尔滨150080 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

研究源-汇系统对于理解岩石风化、河流输砂、泥砂沉积以及陆地和海洋沉积过程具有重要意义。我国江苏省东海岸具有丰富的沉积物供应,在某些沿海地段形成了一系列沙脊,是进行沉积物源-汇过程研究的理想沉积记录之一。但目前对其物源区来... 详细信息

研究源-汇系统对于理解岩石风化、河流输砂、泥砂沉积以及陆地和海洋沉积过程具有重要意义。我国江苏省东海岸具有丰富的沉积物供应,在某些沿海地段形成了一系列沙脊,是进行沉积物源-汇过程研究的理想沉积记录之一。但目前对其物源区来自哪里还未达成共识。我们利用已发表的碎屑锆石U-Pb年龄和钾长石Pb同位素数据,结合江苏沙脊及其周缘区域的数据结果,详细厘定江苏沙脊的物源区,并运用蒙特卡罗反演模型定量评估江苏沙脊潜在物源区对其物质贡献率。结果表明江苏沙脊北部的碎屑物质主要受大别山(45%)和鲁中山区(24%)的共同影响;黄河(29%)、古黄河(27%)和长江(25%)的碎屑物质对江苏沙脊中部的物质组成起重要影响。江苏沙脊南部的物源主要来自长江(68%)。江苏沙脊的出现得益于黄河和长江这样的大陆尺度的大河搬运了丰富的碎屑物质到下游,南黄海西海岸的平坦地貌有利于保存这些碎屑物质,末次冰期后东亚陆架海动力过程(潮汐、海浪和沿岸流等)持续对其改造,这体现了河流-海洋在塑造河口-海岸地貌中的交互作用。

关键词：江苏沙脊黄河长江锆石U-Pb年龄钾长石Pb同位素

喀斯特槽谷区不同土地利用方式下土壤入渗特征及适宜模型

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水土保持研究 2024年第4期31卷 34-41页

作者：张贤林冯梦蝶何丙辉曾成尚琰隽李天阳西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

[目的]探究喀斯特槽谷区不同土地利用方式下土壤入渗规律,提出适合喀斯特槽谷区的土壤入渗模型。[方法]以喀斯特槽谷区4种典型土地利用类型(林地、草地、耕地、园地)为研究对象,分析不同土地利用类型土壤入渗特征差异及影响因素,评价了H... 详细信息

[目的]探究喀斯特槽谷区不同土地利用方式下土壤入渗规律,提出适合喀斯特槽谷区的土壤入渗模型。[方法]以喀斯特槽谷区4种典型土地利用类型(林地、草地、耕地、园地)为研究对象,分析不同土地利用类型土壤入渗特征差异及影响因素,评价了Horton,Kostiakov和Philip这3种常见入渗模型在该区的适应性。[结果](1)不同土地利用类型土壤容重、含水率和电导率存在显著差异(p<0.05),耕地土壤容重(1.1 g/cm^(3))、含水率(26.9%)以及电导率(75.43 mS/cm)低于其他土地利用类型,园地土壤容重(1.32 g/cm^(3))、林地含水率(35.02%)以及草地电导率(164.6 mS/cm)分别高于其他土地利用类型。(2)不同土地利用类型土壤入渗过程均表现为迅速下降、缓慢下降以及趋于稳定。(3)Horton模型、Kostiakov模型和Philip模型对喀斯特槽谷区不同土地利用方式拟合结果存在差异,其中,Horton模型结果最优,拟合度R 2达到0.922~0.951,Philip模型拟合结果最差,拟合度R 2为0.754~0.908。(4)pH值与初始入渗速率和平均入渗速率呈极显著正相关关系(p<0.01),与稳定入渗速率呈显著正相关关系(p<0.05);0.05~0.25 mm和<0.05 mm微团聚体分别与稳定入渗率和平均入渗率呈显著正相关和负相关(p<0.05)。多元线性回归模型表明,容重、含水率以及<0.05 mm微团聚体是主要影响入渗速率的因子,且与入渗性能指标存在负相关关系。[结论]不同土地利用方式下耕地具有更好的渗透性能,Horton模型更适合模拟喀斯特槽谷区土壤入渗,研究结果可为喀斯特槽谷区土壤入渗性能评估及植被配置等提供科学依据。

关键词：喀斯特土地利用方式土壤理化性质入渗特征回归模型

CuFeO改性荔枝壳生物炭对水中盐酸四环素的吸附研究

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水处理技术 2024年

作者：蔡桦伊石德智黄杰徐硕刘嘉宇罗丹重庆大学环境与生态学院三峡库区生态环境教育部重点实验室

为实现“以废治污”的目标，以废弃荔枝壳为原料制备生物炭(BC)，并采用共沉淀法制备出CuFe2O4改性荔枝壳生物炭复合吸附材料(CuFe2O4@BC)用于水体中盐酸四环素(TCH)的去除。通过BET、SEM-EDS、XRD、FTIR分析了复合吸附材料的微观结构... 详细信息

为实现“以废治污”的目标，以废弃荔枝壳为原料制备生物炭(BC)，并采用共沉淀法制备出CuFe2O4改性荔枝壳生物炭复合吸附材料(CuFe2O4@BC)用于水体中盐酸四环素(TCH)的去除。通过BET、SEM-EDS、XRD、FTIR分析了复合吸附材料的微观结构和理化特性，证实了CuFe2O4在荔枝壳生物炭上成功合成且分布均匀。考察了溶液pH、材料投加量、环境温度等因素对CuFe2O4@BC吸附TCH性能的影响，结果表明，相较于改性前BC,CuFe2O4@BC对TCH的吸附能力显著提升，且当pH=5、投加量为0.7 g/L、温度为298 K时，对20 mg/L TCH的去除率达86.34%。吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型，吸附过程是以化学吸附为主导的多分子层吸附。

关键词： CuFe O 荔枝壳生物炭吸附盐酸四环素

次氯酸盐氧化耦合FeCl_(3)絮凝调节改善污泥脱水

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化工进展 2024年第6期43卷 3450-3458页

作者：潘伟亮张汛李姣妮古励何强敖良根重庆交通大学河海学院重庆400074 重庆大学三峡库区教育部重点实验室重庆400045 重庆市市政设计研究院有限公司重庆400020

采用次氯酸盐耦合FeCl_(3)絮凝对污泥脱水性能进行研究,通过单因素实验确定了最佳预处理条件,采用zeta电位、蛋白质多糖、DNA含量、磁场核共振、三维荧光以及细胞可视化等表征手段,分析阐明了该预处理促进污泥脱水性能提高的作用机理,利... 详细信息

采用次氯酸盐耦合FeCl_(3)絮凝对污泥脱水性能进行研究,通过单因素实验确定了最佳预处理条件,采用zeta电位、蛋白质多糖、DNA含量、磁场核共振、三维荧光以及细胞可视化等表征手段,分析阐明了该预处理促进污泥脱水性能提高的作用机理,利用Pearson相关性分析进一步分析促进污泥脱水性能改善的原因。结果表明:在NaClO投加量为50mg/g TS(含固率),FeCl_(3)投加量为100mg/g TS条件下污泥脱水效率达到最高,污泥比阻与毛细吸水时间(CST)分别由原污泥的2.45×10^(12)m/kg和119.7s降低至9.3×10^(11)m/kg和27.9s,污泥的水分损失量最多,脱水速率最快。在氧化与絮凝的共同作用下,污泥的胞外聚合物(EPS)结构被破坏,污泥颗粒松散,内部结合水被释放。污泥中DNA含量的增加和污泥的可视化分析表明,絮体中微生物细胞膜被破坏,导致胞内水释放,从而提高活性污泥的脱水效率。

关键词：污泥脱水性氧化絮凝次氯酸盐氯化铁

考虑破坏模式的危岩崩塌易发性评价--以兴山县古洞口水库首段为例

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第4期46卷 52-59页

作者：何涛易武黄晓虎白炜琦魏兆亨黄向涛陈陆军湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司武汉430080

本文以古洞口—平水段为研究对象,通过分析研究区特有的地质特征与边坡发育情况,将崩塌按受力状态与起始运动方式划分为:滑移式、倾倒式、错断式3类,利用ArcGIS软件的空间分析功能,具体分析了区内危岩破坏模式与各控制因素的相关关系,... 详细信息

本文以古洞口—平水段为研究对象,通过分析研究区特有的地质特征与边坡发育情况,将崩塌按受力状态与起始运动方式划分为:滑移式、倾倒式、错断式3类,利用ArcGIS软件的空间分析功能,具体分析了区内危岩破坏模式与各控制因素的相关关系,并结合3类崩塌的发育特征确定相应评价因子,最后采用模糊层次分析法(FAHP)建立指标体系,通过指标体系得出古洞口—平水段崩塌灾害易发性评价结果.结果显示:3类崩塌灾害易发性与此类灾害点的分布密度较吻合,易发性评价结果符合实际.结果表明:距公路越近,崩塌发生的可能性越大,滑移式崩塌主要分布在顺向坡地区,倾倒式崩塌主要分布在逆向坡地区,错断式崩塌主要分布在横向坡地区,评价模型的正确率AUC值均接近于1,说明易发性评价的精度较好,评价结果对研究区崩塌灾害风险管控具有一定的指导意义.

关键词：古洞口水库易发性评价崩塌破坏模式模糊层次分析法

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库水作用下滑坡土体渗流与蠕变耦合试验研究

长江科学院院报 2024年第2期41卷 128-134页

作者：王力孙文铎王世梅胡秋芬陈玙珊南芳芸三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站武汉430074 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210024

水库滑坡变形具有显著的渗流与蠕变耦合效应。为此,采用自主研发的渗流与蠕变耦合三轴试验仪,分别开展了渗流对蠕变的影响以及变形对渗流的影响试验研究,并改进GDS三轴仪完成了高精度控制和量测的渗流与蠕变耦合试验。结果表明:渗流作用... 详细信息

水库滑坡变形具有显著的渗流与蠕变耦合效应。为此,采用自主研发的渗流与蠕变耦合三轴试验仪,分别开展了渗流对蠕变的影响以及变形对渗流的影响试验研究,并改进GDS三轴仪完成了高精度控制和量测的渗流与蠕变耦合试验。结果表明:渗流作用下,土样体积变形随时间先逐渐增大后缓慢减小,主要原因是超孔隙水压力导致围压卸荷,使得土样产生回弹变形,但渗透压力持续作用于土体,使得土样体积持续缓慢减小;获取了渗流过程中土样体积的变化结果,分别建立了渗流开始前试样e-k(孔隙比-渗透系数)关系曲线及渗流稳定后试样e-k关系曲线,结果表明考虑变形影响的e-k关系曲线更能反映土体的流固耦合效应。研究成果可望为水库滑坡变形演化预测提供更加科学严密的理论和方法。

关键词：水库滑坡蠕变渗流流固耦合体积应变

含水状态对硅质胶结砂岩抗拉特性的影响及颗粒流模拟

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材料导报 2024年

作者：朱作祥骆祚森李建林邓华锋王乐华三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 三峡大学土木与建筑学院

为探究含水砂岩胶结微细观结构特征变化与抗拉特性的联系和影响机制，以三峡库区常见的硅质胶结砂岩为研究对象，开展不同含水状态下砂岩的巴西劈裂试验及微细观结构测试；基于室内试验结果，提出含水砂岩胶结软化的颗粒流数值模拟方法... 详细信息

为探究含水砂岩胶结微细观结构特征变化与抗拉特性的联系和影响机制，以三峡库区常见的硅质胶结砂岩为研究对象，开展不同含水状态下砂岩的巴西劈裂试验及微细观结构测试；基于室内试验结果，提出含水砂岩胶结软化的颗粒流数值模拟方法，开展砂岩劈裂模拟分析。结果表明：（1）含水状态对砂岩的抗拉强度和破坏特征均产生了影响。从干燥到饱水状态，砂岩抗拉强度下降了49.93%，破坏形态由沿中线笔直断裂向沿中线弧状弯曲断裂转变。（2）微细观测试结果发现，随含水率增大，砂岩劈裂断面的穿颗粒断裂破坏形式逐渐减少，转化为穿颗粒断裂与沿颗粒断裂复合破坏形式，较好的解释了砂岩宏观破坏特征随含水率的变化规律。（3）试验砂岩胶结物中存在增生型和沉淀型两种硅质胶结物，增生型胶结基本不受含水状态的影响，而沉淀型胶结易遇水软化，是造成是砂岩抗拉强度随含水率变化的重要原因。（4）PFC3D模拟发现，随沉淀型胶结软化程度的增加，试样裂纹起裂点逐渐提前，沉淀型胶结断裂逐渐取代增生型胶结断裂，最大接触力不断减小，最终抗拉强度呈降低趋势。

关键词：岩石力学巴西劈裂试验含水率砂岩微细观结构离散元法

基于特征优选和机器学习的第四系空间信息提取研究

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水利水电技术（中英文） 2024年第5期55卷 157-169页

作者：李清清黄海峰张瑞易武周红邓志勇董志鸿柳青易庆林三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室湖北宜昌443002 宜昌市地质环境监测站湖北宜昌443099

【目的】第四系土体是土质滑坡的主要物源,其分布及厚度是开展土质滑坡隐患识别的重要基础。随着机器学习技术的兴起,图像分类技术与人工智能算法结合已成为遥感识别的主流。【方法】以三峡库首秭归向斜盆地为研究区,以Landsat-8影像为... 详细信息

【目的】第四系土体是土质滑坡的主要物源,其分布及厚度是开展土质滑坡隐患识别的重要基础。随着机器学习技术的兴起,图像分类技术与人工智能算法结合已成为遥感识别的主流。【方法】以三峡库首秭归向斜盆地为研究区,以Landsat-8影像为基础数据源,以区内现有土质滑坡数据构建样本,采用机器学习软件EnMAP-Box,建立第四系厚度及空间分布信息的随机森林分类模型,筛选出用于识别第四系土体厚度的最优特征子集,得出第四系相对厚度空间分布。【结果】结果表明:Landsat-8遥感影像的光谱特征、主成分、植被指数、湿度、坡度、绿度、均值等与第四系厚度具有强相关性,可作为识别第四系土体厚度的重要特征因子;随机森林模型能有效识别第四系土体厚度信息,且对岩质区提取精度较高;经实地调查验证,模型性能均衡,预测结果合理,可用于多植被中低山区环境的第四系识别。【结论】研究成果可为土质滑坡隐患识别和风险防控提供重要数据支撑。

关键词：第四系土体滑坡相对厚度机器学习空间信息提取三峡库首

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