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A 3D Numerical Simulation of Sand Drain Element in the Soft Soil of Guangzhou-Zhujiang Highway,China
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作者 W.O.Balogun G.Habiyaremye 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期240-240,共1页
The behavior of sand drain was estimated so that the size of very large load-pressure could be eliminated by changing the configuration of the sand drain elements into sand wall.A 3D mathematical model was formulated ... The behavior of sand drain was estimated so that the size of very large load-pressure could be eliminated by changing the configuration of the sand drain elements into sand wall.A 3D mathematical model was formulated to transform the configuration of a sand drain into a sand wall to minimize or eliminate the excessive stress and primary settlement on the road base.This was barely considered in the past. According to soil mechanics theory and seepage characteristics of sand drain in road base foundations, a 3D sand drain element in FEM format was generated,and a matrix expression was formulated which was introduced into 3D Biot Consolidation 展开更多
关键词 sand DRAIN ELEMENT 3D Biot FEM soft soil FOUNDATION Abaqus Guangzhou-Zhujiang
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衬垫变形对其渗透性能的影响
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作者 许四法 叶科 +2 位作者 汪俊 吕健威 王哲 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第2期119-124,共6页
压实黏土具有较好的防渗性能,常被用作卫生垃圾填埋场的衬垫材料,然而其抗裂性能较差,且在衬垫变形开裂后其防渗性能也进一步降低。笔者设计了一款模拟衬垫变形和渗透的试验装置,研究衬垫变形条件下其渗透性能的变化规律,并采用粒子图... 压实黏土具有较好的防渗性能,常被用作卫生垃圾填埋场的衬垫材料,然而其抗裂性能较差,且在衬垫变形开裂后其防渗性能也进一步降低。笔者设计了一款模拟衬垫变形和渗透的试验装置,研究衬垫变形条件下其渗透性能的变化规律,并采用粒子图像测速技术计算分析衬垫表面土体的位移规律。试验结果表明:当变形量为1,2,3 cm时,衬垫产生裂隙,裂隙宽度分别为1,7,15 mm,衬垫破坏水头分别为4.6,4.2,3.6 m;衬垫变形时衬垫厚度对渗透性能有较大影响,当变形量为3 cm时,厚度20 cm的衬垫被裂隙贯穿,厚度30,40 cm的衬垫上部无裂隙区域厚度分别为8,20 cm。 展开更多
关键词 膨润土掺砂混合土 渗透性能 衬垫变形 裂隙
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陕北采煤沉陷区覆岩层状结构对凹形黄土坡面形态的影响及土壤侵蚀效应
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作者 宋世杰 张家杰 +5 位作者 王双明 柳青 程霞 牛瑞琳 白莉 郭利鹏 《金属矿山》 北大核心 2025年第5期174-184,共11页
采煤沉陷区的水土流失防治已经成为黄河中游生态保护与高质量发展亟需重点突破的关键问题。覆岩层状结构作为煤炭地质赋存的重要特征和地下采动效应自下而上传递的载体,在相同采矿条件下控制着采动后地表的基本形态,进而深刻影响着采煤... 采煤沉陷区的水土流失防治已经成为黄河中游生态保护与高质量发展亟需重点突破的关键问题。覆岩层状结构作为煤炭地质赋存的重要特征和地下采动效应自下而上传递的载体,在相同采矿条件下控制着采动后地表的基本形态,进而深刻影响着采煤沉陷区的土壤侵蚀效应及变化规律。以陕北黄土沟壑区2-2主采煤层地质赋存特征为原型,以砂层系数(60%、67%、71%、75%、83%、88%)、砂泥比(6∶4、7∶3、8∶2)2个覆岩层状结构关键特征及采厚(3 m、5 m)为变量,共构建了36个不同类型的数值模型;基于FLAC^(3D)数值模拟软件,研究了不同覆岩层状结构类型下采煤沉陷区25°凹形黄土坡面的形变特征和规律,分别采用中国水土流失方程(CSLE模型)和区域经验模型,计算与分析了凹形黄土沉陷坡面的土壤侵蚀效应。结果表明:①在既定采厚且任意砂泥比条件下,凹形黄土沉陷坡面坡度的增幅随砂层系数的增加均增大,当砂层系数超过71%时,会消除不同采厚对凹形黄土沉陷坡面形态变化的影响差异,当超过75%时则基本丧失对凹形黄土沉陷坡面形态变化的影响;②无论是年侵蚀降雨尺度(M1)还是典型场次侵蚀降雨尺度(M2)下,凹形黄土沉陷坡面土壤侵蚀模数的增幅均会随砂层系数的增加而增大,并存在迅速增大、趋于稳定的两段式变化过程,M1增幅为4.18%~5.39%,M2增幅为6.71%~8.05%,当砂层系数超过75%时,基本丧失对凹形黄土沉陷坡面不同尺度土壤侵蚀模数变化的影响;③在既定砂层系数条件下,砂泥比≤60%对应的M1和M2增幅明显高于砂泥比>60%;④砂层系数是影响凹形黄土沉陷坡面土壤侵蚀变化的首要覆岩层状结构特征,可作为陕北采煤沉陷区坡面尺度水土流失效应“地下超前防控”的重要地质依据。对于“砂层系数≤75%”的采煤沉陷区,可以通过控制地下采厚的方式实现坡面尺度水土流失效应的超前防控;对于“砂层系数>75%”的采煤沉陷区,地表坡面土壤侵蚀的加剧程度已不再对地下采厚敏感,以致在满足区域土壤侵蚀强度总体控制目标的前提下,还存在增大采厚、提高采煤效率的空间。 展开更多
关键词 采煤沉陷 覆岩层状结构 砂层系数 土壤侵蚀 黄河中游
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东北风沙土区土地利用方式对土壤储水与结构特性的影响 被引量:1
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作者 吴勇 任胜男 +4 位作者 文雪 高睿璐 毕利东 温艳茹 尧水红 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第1期24-34,共11页
为揭示土地利用方式对土壤水分和土壤结构特性的影响,选取东北典型风沙土区(黑龙江省齐齐哈尔市梅里斯达斡尔族区)撂荒草地、禁牧草地、人工林地和开垦农田4块样地为研究对象,通过监测和采集不同层次土壤,分析不同土地利用方式下土壤储... 为揭示土地利用方式对土壤水分和土壤结构特性的影响,选取东北典型风沙土区(黑龙江省齐齐哈尔市梅里斯达斡尔族区)撂荒草地、禁牧草地、人工林地和开垦农田4块样地为研究对象,通过监测和采集不同层次土壤,分析不同土地利用方式下土壤储水量及其季节变化、土壤机械组成、土壤团聚体组成及其稳定性等差异,研究结果表明:(1)就0~80 cm土层的土壤储水量而言,撂荒草地(157.23~218.40 mm)显著大于禁牧草地、人工林地和开垦农田(42.28~148.55 mm);但其土壤储水季节性变化,禁牧草地(48.71%)>开垦农田(34.31%)和撂荒草地(32.87%)>人工林地(9.37%);(2)无论是0~20 cm还是20~40 cm土层,开垦农田砂粒含量均显著大于撂荒草地、禁牧草地和人工林地,而其粉粒含量则都显著小于这3种土地利用方式;但0~20 cm土层土壤团聚体稳定性表现为撂荒草地(0.85 mm)显著低于禁牧草地、人工林地和开垦农田(0.99~1.01 mm),而20~40 cm土层土壤团聚体稳定性依次为人工林地(0.97 mm)≥撂荒草地(0.95 mm)和开垦农田(0.92 mm)≥禁牧草地(0.87 mm);(3)通过冗余分析发现,表层0~20 cm土壤结构稳定性,除受4种土地利用方式下其团聚体组成差异的影响外,土壤全磷、粉粒含量和总孔隙度也在一定程度上有所贡献,但亚表层20~40 cm土壤结构稳定性则主要源于>2和0.053~0.25 mm团聚体。综上所述,撂荒显著增加风沙土区土壤剖面储水能力,但人工林土壤储水季节性变化小;垦耕加剧风沙土的粗骨化进程,相较于其他3种土地利用方式,开垦农田砂粒含量显著增加,而粉粒含量减少;但4种土地利用方式对表层和亚表层土壤结构稳定性的影响不一,表层土壤结构稳定性的差异除受其团聚体组成的影响外,还有部分是由于不同土地利用方式带来的理化性状差异所致。 展开更多
关键词 土地利用方式 土壤储水 土壤结构 团聚体稳定性 风沙土区
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考虑SSI效应的吹填岛礁场地风机地震响应研究
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作者 蒲武川 田永强 朱泽奇 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期754-764,共11页
吹填珊瑚岛礁是我国南海疆域的重要陆地屏障,风机作为岛礁场地的供电设施,确保其地震安全性具有十分重要的意义。珊瑚砂的力学性质与一般陆相沉积物有明显区别,珊瑚砂土与风机结构的相互作用是影响风机结构地震响应的潜在因素之一,但目... 吹填珊瑚岛礁是我国南海疆域的重要陆地屏障,风机作为岛礁场地的供电设施,确保其地震安全性具有十分重要的意义。珊瑚砂的力学性质与一般陆相沉积物有明显区别,珊瑚砂土与风机结构的相互作用是影响风机结构地震响应的潜在因素之一,但目前还缺乏相关研究。本文采用Matasovic本构模型开发珊瑚砂的动力非线性本构,建立局部成层的三维吹填岛礁场地和NREL 5MW风机的非线性地震反应分析模型,设计刚性基础风机模型和考虑土—结构相互作用(Soil-Structure-Interaction,SSI)的风机-基础-地基整体模型,按持续时间和卓越频率选取四条代表性地震动,基于有限元模型对比分析不同地震动作用下风机的动力响应。计算分析表明:包含显著高频分量的地震动引起的吹填岛礁自由场的加速度响应更为显著,短持时的近断层地震动水平加速度放大系数平均为3.8,长持时的远断层地震动的平均放大系数为1.7;珊瑚岛礁和风机基础之间的SSI效应会增大风机的动力响应,在设防地震作用下,考虑SSI效应的塔筒位移最大增加0.24倍,应力增大0.87倍,剪力增大1.54倍,弯矩增大0.45倍,轴力增大0.23倍。吹填岛礁场地的风机地震响应分析应考虑SSI效应,以实现更可靠的抗震性能评估。 展开更多
关键词 珊瑚砂 吹填岛礁 风机 土—结构相互作用 场地地震效应
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考虑围压影响的间断级配散粒土潜蚀规律试验研究 被引量:1
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作者 梁越 李越 +4 位作者 许彬 杨牛虎 张斌 潘剑 尹朝恒 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期80-86,共7页
利用应力动态联动式渗透变形试验系统,选用间断级配散粒土材料开展了潜蚀试验,探索了30、60、90 kPa围压条件下土体潜蚀规律,分析了不同围压下细颗粒流失、体积变化及临界水力梯度的变化特征。试验结果表明:在较小围压下,细颗粒易于流失... 利用应力动态联动式渗透变形试验系统,选用间断级配散粒土材料开展了潜蚀试验,探索了30、60、90 kPa围压条件下土体潜蚀规律,分析了不同围压下细颗粒流失、体积变化及临界水力梯度的变化特征。试验结果表明:在较小围压下,细颗粒易于流失,导致土体孔隙连通性增强,渗流流速显著提高;而较大围压则压缩了土体孔隙,降低了渗透路径通畅性,使得渗透系数明显降低。在低水力梯度时渗流流速与水力梯度呈现非线性变化,但随水力梯度增大逐渐趋向线性,基本符合达西定律;围压增大导致土体潜蚀启动的临界水力梯度提高,二者呈正相关关系。围压对不同阶段细颗粒流失的影响存在差异,但对细颗粒流失总量的影响不显著。较大围压下土体内部颗粒结合更紧密,试样的变形程度更小,而在30 kPa的低围压条件下,试样体积变化曲线呈明显的阶梯式变化。 展开更多
关键词 间断级配散粒土 围压 潜蚀 累计涌砂量 体积变化量 临界水力梯度
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砂田退化机制及其修复改良措施:研究进展及展望
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作者 李王成 黄亚浩 +5 位作者 马东祥 贾振江 吴洋洋 徐昊文 张一帆 李旭 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第2期277-290,共14页
系统梳理连作砂田退化历程及其机制,探讨针对砂田关键土壤环境问题所提出改良措施的合理性,以期为制定砂田生态体系恢复和农业高效生产可持续方案提供理论支撑和科学依据。基于现有研究结论,从时间维度厘清砂田土壤环境恶化脉络,从覆盖... 系统梳理连作砂田退化历程及其机制,探讨针对砂田关键土壤环境问题所提出改良措施的合理性,以期为制定砂田生态体系恢复和农业高效生产可持续方案提供理论支撑和科学依据。基于现有研究结论,从时间维度厘清砂田土壤环境恶化脉络,从覆盖层功能劣化及连作障碍层面揭示砂田物理和生化环境退化机制,归纳总结田间管理措施、土壤改良剂施用、耕作方式变革和加速砾石成壤化等改良措施的成效及其适宜性。砂田连作年限达10年表现出明显连作障碍。3~5年后水肥供给不足,需采取补水施肥措施以满足作物生长需求;连作20年后,土壤保墒保温功能基本丧失。单一种植模式下根际条件和土壤环境致使微生物环境持续恶化,砂田由细菌型高肥土向真菌型低肥土转变,更换耕作方式、配施生物有机肥是现阶段主要应对策略。砂田退化机制及其改良措施相关研究基本清晰,但尚存在不足,未来相关研究可拓展深化以下3个方面:(1)现阶段砂田土壤环境监测连续性不足,梳理归纳各时期砂田土壤环境恶化特征对实施针对性改良措施极为关键;(2)土壤理化特性与生化环境间的关联机制尚不清晰,缺乏统筹性定量分析阐释;(3)撂荒砂田治理是长期化过程,岩石成壤化赋予土壤环境的改善效果不容忽视,对延缓砂田荒漠化、促进植株定殖意义重大。 展开更多
关键词 砂田退化历程 砂田退化机制 土壤环境 调控措施
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多层砂土渗透破坏过程试验分析
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作者 樊赟赟 吴秀杰 张放 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第3期389-397,共9页
【目的】渗透破坏严重威胁工程安全,研究多层砂土渗透破坏过程对于灾害预测与优化防治工程具有重要的现实意义。由于目前对多层砂土渗透破坏过程的研究仍不够深入,拟采用试验方法对多层砂土渗透破坏过程开展研究,旨在得到砂土层排布顺... 【目的】渗透破坏严重威胁工程安全,研究多层砂土渗透破坏过程对于灾害预测与优化防治工程具有重要的现实意义。由于目前对多层砂土渗透破坏过程的研究仍不够深入,拟采用试验方法对多层砂土渗透破坏过程开展研究,旨在得到砂土层排布顺序对渗透破坏形成条件、破坏形式及水砂运移过程的影响规律,并进一步分析多层砂土渗透破坏的形成机理以及水砂两相的运移特征。【方法】采用自主研发的水砂两相高速渗流试验设备对多层砂土渗透破坏过程进行室内试验研究,并提出了水砂分离的渗透破坏试验方法。通过对不同砂层排列下的试样进行渗透破坏试验,测定了多层砂土渗透破坏的发生条件和破坏形式,并在水砂两相流过程中揭示水砂运移特征。【结果】多层砂土的砂层分布会对渗透破坏的形式和条件产生影响。粒径较小的砂层承受较大的局部水力梯度,当其与下游砂层粒径差别较大时,临界水力梯度较小。当各砂层按粒径由细到粗顺序排列时,试样具有反滤特性,此时临界水力梯度较大。多层砂土的砂层分布会对渗透破坏的水砂运移流量产生影响。缺乏下游砂层保护的细砂层可能会发生流土破坏,在渗流发展过程中迅速形成较大的涌砂量。在细砂层下游设有保护砂层时,涌砂量则会明显减少。多层砂土的砂层分布会对水砂运移流量过程产生影响。在多层砂土管涌过程中,砂土结构逐渐被破坏,流量随之增加。水砂流量过程曲线因砂层的压缩和膨胀交替而呈现规律性的波动变化。【结论】在合理反滤设置下的多层砂土能承受较大水力梯度。细砂层相比其他砂层承担更大的水力梯度,在缺乏下游砂层保护时易发生流土破坏,在下游保护砂层粒径较大时易发生管涌破坏。流土发生时会迅速产生较大的涌砂量,管涌发生时水砂两相流过程呈现规律性波动变化,所得到的渗透破坏临界条件及水砂运移过程数据可作为进一步试验研究及数值模拟正确性验证的参考。 展开更多
关键词 多层砂土 渗透破坏 水砂两相流 水力梯度 流土破坏 管涌破坏 水砂运移特征 涌砂量
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毛乌素沙漠南缘风积砂土的湿陷特性
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作者 刘岩 邓亚虹 +4 位作者 黎志旭 慕焕东 侯大勇 王治军 刘琳 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期141-147,共7页
毛乌素沙漠地区部分风积砂土在遇水后其强度会迅速降低,发生较大的沉降变形,即具有一定的湿陷性,影响工程建筑的安全稳定,研究该地区风积砂土的湿陷特性具有重要的工程实际意义。以毛乌素沙漠南缘风积砂土为研究对象,开展了风积砂土原... 毛乌素沙漠地区部分风积砂土在遇水后其强度会迅速降低,发生较大的沉降变形,即具有一定的湿陷性,影响工程建筑的安全稳定,研究该地区风积砂土的湿陷特性具有重要的工程实际意义。以毛乌素沙漠南缘风积砂土为研究对象,开展了风积砂土原状样和重塑样的室内湿陷特性试验,通过单因素分析法研究了风积砂土湿陷特性的影响因素和影响规律。结果表明:①毛乌素沙漠南缘风积砂具有一定的湿陷性,湿陷程度为轻微湿陷;②毛乌素沙漠南缘风积砂土的湿陷性随干密度的增大迅速减小,随含水率的增大而减小,随黏粒含量的增多而增大,随试验垂直压力的增大呈先增大后减小的趋势;③毛乌素沙漠南缘风积砂土是否具有湿陷性的界限指标为干密度取1.5 g/cm^(3)、含水率取8%和相对密度取40.5%。 展开更多
关键词 毛乌素沙漠 风积砂土 湿陷特性 影响因素 界限指标
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冻融作用下砂土换填路基的水热特性试验
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作者 杨启臣 单炜 郭颖 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第10期4317-4325,共9页
为研究砂土换填路基的水热特性,通过室内冻融循环试验的方法研究了换填不同级配砂土试样的不同深度处水热变化,以及对比分析换填粗砂、细砂对下层粉质黏土产生的影响。结果表明:冻结过程中,距离冷端位置较近的土体会发生“增水现象”,... 为研究砂土换填路基的水热特性,通过室内冻融循环试验的方法研究了换填不同级配砂土试样的不同深度处水热变化,以及对比分析换填粗砂、细砂对下层粉质黏土产生的影响。结果表明:冻结过程中,距离冷端位置较近的土体会发生“增水现象”,粉质黏土较砂土更容易发生水分迁移;换填细砂和换填粗砂都能够抑制下部粉质黏土降温和减小冻结深度,从而避免路基冻胀融沉灾害;换填细砂较换填粗砂对于抑制顶端负温向下传递的效果更好,换填细砂更利于维持温度稳定;换填细砂较换填粗砂的冻深更小,更有利于抑制路基土体冻胀和维持内部水稳定;土壤的冻结特征曲线与融化特征曲线是不重合的,在换填的交界面处,换填细砂的冻融特征曲线受温度影响最小。可见换填砂土可有效避免路基冻胀现象发生,且换填细砂的效果优于粗砂。 展开更多
关键词 冻融循环 砂土换填 水热变化 冻融特征曲线
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减湿过程中南京粉细砂孔隙结构演化精细表征
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作者 张恒 张巍 +3 位作者 徐文瀚 朱鸿鹄 施烨辉 程荷兰 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期74-85,共12页
饱和度影响着非饱和土土水特性与工程性质,孔隙结构是影响砂土抗液化强度的本征指标之一。为定量探究砂土饱和度与孔隙结构之间的相关性,使用了6μm工业显微CT扫描减湿过程中的重塑南京粉细砂试样,对三维重构后的试样不同高度位置分别... 饱和度影响着非饱和土土水特性与工程性质,孔隙结构是影响砂土抗液化强度的本征指标之一。为定量探究砂土饱和度与孔隙结构之间的相关性,使用了6μm工业显微CT扫描减湿过程中的重塑南京粉细砂试样,对三维重构后的试样不同高度位置分别提取出表征单元体,使用最大球算法获得各表征单元体的孔隙网络模型,计算孔隙形态与孔隙结构参数,分析减湿过程中不同阶段孔隙结构演化特征。结果表明,试样单孔隙几何形态以细长椭球体为主,减湿过程中喉道长度和孔隙球度变化较小,而喉道半径减小;样品孔隙定向性发生循环变化,具体表现为:含水率30%时试样无主定向性;含水率20%降至5%时,孔隙平面角与空间角的数学期望均出现在120°方向;而干燥样孔隙重新丧失主定向性。孔隙结构参数定量分析结果表明,南京粉细砂饱和试样连续失水过程可划分为4个阶段:过饱和含水率降至含水率30%阶段,孔隙结构参数增大,孔隙连通性提高;含水率30%降至20%阶段,孔隙结构参数减小,孔隙连通性降低;含水率20%降至5%阶段,试样失水干裂,孔隙结构参数增大,连通性提高;含水率5%降至0阶段,裂隙结构被破坏并被砂土颗粒填充,孔隙结构参数减小,连通性降低。研究成果为进一步理解非饱和南京粉细砂液化特性打下基础。 展开更多
关键词 南京粉细砂 非饱和土 孔隙结构演化 定向性 精细表征
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河套灌区典型夹砂层农田水分通量模拟与灌溉制度优化
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作者 孙伟 史海滨 +3 位作者 李仙岳 苗庆丰 冯壮壮 苏海涛 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期639-652,共14页
为揭示不同灌溉制度下河套灌区典型夹砂层农田水分运移机制,在砂层埋深大于40 cm农田设置高水(W1)、中水(W2)、低水(W3)3个灌水水平,高氮(F1)、中氮(F2)、低氮(F3)3个施氮水平,观测土壤含水率,基于田间试验结果,利用HYDRUS-1D模型对典... 为揭示不同灌溉制度下河套灌区典型夹砂层农田水分运移机制,在砂层埋深大于40 cm农田设置高水(W1)、中水(W2)、低水(W3)3个灌水水平,高氮(F1)、中氮(F2)、低氮(F3)3个施氮水平,观测土壤含水率,基于田间试验结果,利用HYDRUS-1D模型对典型夹砂层农田土壤水分运移过程进行模拟,分析了不同砂层埋深及不同灌溉制度对根区土壤水分通量与玉米根系吸水量的影响规律。结果表明:根区土壤水分渗漏损失量随砂层埋深增加而减小,可提高根系对砂层以上根区水分的利用。随灌水量增加,根区土壤水分渗漏的减少效果更加明显。当砂层埋深为20~40 cm时,砂层上边界土壤水分向下迁移量占灌水量的12.39%~98.19%;当砂层埋深大于40 cm时,土壤水分向下迁移量降为灌水量的2.73%~7.00%,水分有效利用率显著提高。根系受到的最大水分亏缺发生在第2次灌水后至第3次灌水前,占总亏缺量的56.04%~68.56%,拔节期至第1次灌水的水分亏缺最小。根系受到的总水分亏缺量随砂层埋深增加而逐渐降低,砂层埋深越深,水分亏缺量越低,与砂层埋深20~40 cm相比,根系受到的总水分亏缺量降低10.76%~45.63%。不同生育阶段根系受到的最大水分胁迫均在砂层埋深20~40 cm,随砂层埋深增加,水分亏缺量逐渐降低,最大降幅达82.61%。综合考虑夹砂层土壤水分迁移、根系受到的水分亏缺,建议在夹砂层土壤农田春玉米灌溉时根据砂层分布因地制宜定灌溉制度,砂层埋深20~40 cm,推荐春玉米在生育期灌溉定额为189~216 mm,砂层埋深40~60 cm,推荐灌溉定额为243~270 mm,砂层埋深大于60 cm,推荐灌溉定额为216~270 mm。研究结果可为河套灌区典型夹砂层土壤农田水分高效利用与灌溉制度制定提供理论依据。 展开更多
关键词 夹砂层农田 土壤水分运移 根系胁迫 HYDRUS-1D模型 灌溉制度
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厨余堆肥用于改良砂石系统泥饼成土及绿豆种植试验 被引量:1
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作者 徐璟尧 杨再福 阚思蒙 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期181-189,共9页
水电工程项目产生了大量砂石系统泥饼和厨余垃圾,为实现资源化利用进行改良成土试验,设置5个厨余垃圾堆肥产物添加量,即0(CK)、1%(T1)、2%(T2)、4%(T3)、7%(T4),研究90 d内泥饼理化性质、养分和酶活性的变化以及成土后绿豆生长状况。结... 水电工程项目产生了大量砂石系统泥饼和厨余垃圾,为实现资源化利用进行改良成土试验,设置5个厨余垃圾堆肥产物添加量,即0(CK)、1%(T1)、2%(T2)、4%(T3)、7%(T4),研究90 d内泥饼理化性质、养分和酶活性的变化以及成土后绿豆生长状况。结果表明:泥饼pH值趋向中性,电导率和总孔隙度升高而容重降低,4%(T3)厨余堆肥添加量时均能满足要求;同时,蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性升高,4%(T3)厨余堆肥添加量对泥饼酶活性促进作用较好;泥饼中的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量增加,当厨余堆肥质量分数为4%(T3)和7%(T4)时,均达到土地质量地球化学评价规范(DZ/T 0295-2016)中的三级(适中)和二级(丰)标准;4%(T3)厨余堆肥的添加显著改善了绿豆的长势和叶片品质,绿豆发芽速度、株高、总鲜重、叶片叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖和维生素C提升效果显著。综上所述,厨余堆肥可通过改善理化性质、提升养分和酶活性等措施将砂石系统泥饼改良为绿豆种植土,种植绿豆时厨余堆肥的最适宜添加量为4%。 展开更多
关键词 改良成土 砂石系统泥饼 厨余堆肥 绿豆种植土
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风蚀及风沙冲蚀下内蒙古小元峁明长城土遗址损伤劣化分析
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作者 郝贠洪 云泽亚 +2 位作者 吴日根 丰五岩 侯智国 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期3116-3126,共11页
针对内蒙古清水河县小元峁段明长城土遗址在风蚀及风沙冲蚀影响下损伤严重的问题,本文以冲蚀速度、冲蚀时间、下沙率和冲蚀角度为变量,通过模拟风蚀和风沙冲蚀试验对重塑遗址土的冲蚀劣化过程进行研究,并通过微观试验对土体表观形貌及... 针对内蒙古清水河县小元峁段明长城土遗址在风蚀及风沙冲蚀影响下损伤严重的问题,本文以冲蚀速度、冲蚀时间、下沙率和冲蚀角度为变量,通过模拟风蚀和风沙冲蚀试验对重塑遗址土的冲蚀劣化过程进行研究,并通过微观试验对土体表观形貌及内部孔隙进行探测。结果表明:风沙冲蚀下土体质量损失为风蚀的20.23倍;风沙冲蚀下,冲蚀率随下沙率增加先降低后升高,随冲蚀速度增大而增大;高风速小角度和低风速大角度冲蚀下冲蚀率较高,低风速小角度和高风速大角度冲蚀下冲蚀率较低;在小角度切削作用及大角度冲击下,土体损伤从表面向内部逐渐加重;土体孔隙类型主要为锥形孔,冲蚀后土体孔隙比表面积、微孔体积、孔隙总体积及平均孔径均增大,孔隙分形维数减小,表明冲蚀后土体内部损伤加重。研究成果可为该地区明长城的保护与修缮提供参考。 展开更多
关键词 明长城土遗址 病害调研 风蚀 风沙冲蚀 损伤劣化
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钻井法泥浆用于陕北榆林地区矿山生态修复资源化利用试验研究
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作者 李金雨 王新刚 +6 位作者 亓秋燕 王宗金 奚家米 艾子涵 李彦君 王昊宇 辜超颖 《西北地质》 北大核心 2025年第2期197-208,共12页
近年来钻井法在西部地区得到了广泛的应用,但随之伴随的大量泥浆处置成为了困扰企业和政府的环境难题。钻井泥浆中含有丰富的有机质和矿物质,这些成分能够有效改善土壤的结构和肥力,不合理处置往往会造成巨大的资源浪费和环境污染。为... 近年来钻井法在西部地区得到了广泛的应用,但随之伴随的大量泥浆处置成为了困扰企业和政府的环境难题。钻井泥浆中含有丰富的有机质和矿物质,这些成分能够有效改善土壤的结构和肥力,不合理处置往往会造成巨大的资源浪费和环境污染。为探究废弃钻井泥浆资源化利用的新途径,笔者创新性的将其作为矿山土壤改良剂用于改良陕北干旱地区风积沙,以达到变废为宝的目的。通过开展颗分、渗透性、测定有效磷以及速效K含量等方面的试验,探究了废弃钻井泥浆对陕北矿区风积沙土壤生态修复改良效果及其机理;结合一系列盆栽试验,研究了泥浆掺入对植株株高、叶片发育、根系发育等关键生长特征参数的影响,对比分析了不同处理组之间的植株生长情况。试验结果表明,泥浆的加入有效降低了矿区风积沙渗透性,提高风积沙中黏粒含量、有效磷以及速效K含量,即泥浆的加入使得风积沙土具有了“海绵吸水效应”,并同时起到了“锁住”风积沙水分的良好效果,其肥力也显著提升;盆栽试验结果表明废弃钻井泥浆有效提升了植株的植株株高、叶片发育、根系发育等关键生长特征,证明钻井泥浆可有效改良陕北风积沙区的土壤,提高植株品质;此外综合各项试验结果发现研究区钻井泥浆改良矿山风积沙土壤的最优掺入比为10%。研究成果为钻井泥浆用于陕北矿山生态修复的资源化利用提供了理论依据和试验参考。 展开更多
关键词 钻井法 废弃泥浆 风积沙 土壤改良 生态修复
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复合型治沙措施对土壤碳氮储量的影响
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作者 谢尕藏卓玛 马瑞 +3 位作者 张富 刘腾 张睿杰 谢爱萍 《水土保持学报》 北大核心 2025年第4期275-284,共10页
[目的]“机械沙障+梭梭”是沙区常见的复合治沙措施,为探究生态垫沙障+梭梭(El+H)、塑料网沙障+梭梭(Pc+H)、编织袋沙障+梭梭(Wn+H)、草方格沙障+梭梭(Gs+H)与黏土沙障+梭梭(Cy+H)措施区的土壤碳氮储量变化特征。[方法]选择民勤沙咀墩... [目的]“机械沙障+梭梭”是沙区常见的复合治沙措施,为探究生态垫沙障+梭梭(El+H)、塑料网沙障+梭梭(Pc+H)、编织袋沙障+梭梭(Wn+H)、草方格沙障+梭梭(Gs+H)与黏土沙障+梭梭(Cy+H)措施区的土壤碳氮储量变化特征。[方法]选择民勤沙咀墩规模精准固沙造林示范区5种措施布设区土壤为研究对象,以流动沙丘+梭梭人工林地土壤为对照(CK),测定分析土壤碳氮储量及其与电导率、pH、体积质量、水分体积分数等理化因子的相关性。[结果] 1)5种治沙措施对土壤电导率、水分体积分数和体积质量产生显著影响(p<0.05),但对土壤pH影响不显著(p>0.05),在不同土层间土壤理化因子有显著差异(p<0.05)。2)土壤有机碳质量分数随土层深度增加逐渐降低,于0~10 cm土层达到最大值;土壤全氮质量分数则呈先上升后下降趋势,在40~60 cm土层达到峰值。3)5种治沙措施均对土壤有机碳储量和全氮储量产生显著影响(p<0.05)。土壤碳固持速率整体呈上升态势,其中Gs+H治沙措施下的碳固持速率达到最高,氮固持速率则表现为先上升后下降。4)治沙措施对土壤有机碳储量、全氮储量及碳、氮固持速率的影响存在极显著影响(p<0.01),土层深度对土壤有机碳储量、全氮储量及碳、氮固持速率的影响也较为显著(p<0.05),且治沙措施与土层深度的交互作用对土壤有机碳储量、全氮储量及碳、氮固持速率具有显著影响,且各指标间存在显著相关性。[结论] Gs+H治沙措施在改善土壤性质和提升碳相关指标方面表现最优,为干旱半干旱地区沙化土地的生态修复和治理提供重要的科学依据与实践参考。 展开更多
关键词 荒漠土壤 阻沙固沙措施区 土壤碳氮储量 土壤碳氮固持速率
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NPK肥料组合处理对沙地中科羊草根系形态特征的影响
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作者 薛霞 史雷 徐伟洲 《陕西农业科学》 2025年第6期73-78,共6页
为研究NPK肥料组合处理对沙地中科羊草根系形态特征的影响,试验设15种不同的NPK肥料组合配比,测定不同肥料处理下中科羊草的根系形态指标。研究得出:根系生物总量在N5P8K8处理下显著最高;根系总根长在N8P5K2处理下显著最高;根系总体积在... 为研究NPK肥料组合处理对沙地中科羊草根系形态特征的影响,试验设15种不同的NPK肥料组合配比,测定不同肥料处理下中科羊草的根系形态指标。研究得出:根系生物总量在N5P8K8处理下显著最高;根系总根长在N8P5K2处理下显著最高;根系总体积在N11P3K3处理下显著最高;N5P3K3处理下中科羊草的根系总表面积、平均根直径、根茎干重均显著最高。因而,N5P3K3肥料组合处理下中科羊草的根系形态特征综合最优。 展开更多
关键词 中科羊草 肥料组合 沙地 根系特征
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阻沙固沙带不同治沙措施对土壤理化性质和酶活性的影响
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作者 田永胜 马瑞 +1 位作者 刘腾 马彦军 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期57-64,共8页
[目的]为探究阻沙固沙带不同治沙措施对土壤理化性质和酶活性的影响及其相关关系,为措施选择及效益评价提供技术支撑。[方法]以流动沙丘+梭梭(CK)为对照组,以生态垫沙障+梭梭(ES)、尼龙网格沙障+梭梭(NS)、编织袋沙障+梭梭(WS)、草方格... [目的]为探究阻沙固沙带不同治沙措施对土壤理化性质和酶活性的影响及其相关关系,为措施选择及效益评价提供技术支撑。[方法]以流动沙丘+梭梭(CK)为对照组,以生态垫沙障+梭梭(ES)、尼龙网格沙障+梭梭(NS)、编织袋沙障+梭梭(WS)、草方格沙障+梭梭(GS)、黏土沙障+梭梭(CS)为试验组,对6种不同治沙措施0~60 cm土层土壤的理化性质和酶活性进行分析。[结果]相较于CK治沙措施,其他5种治沙措施土壤理化性质和酶活性均存在显著变化。1)在0~60 cm土层土壤的pH变化不显著,土壤水分体积分数(SWC)随土层的增加而增加,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)及全钾(TK)质量分数随土层的增加而降低,与CK治沙措施相比,其他5种治沙措施影响下土壤养分明显增加,其中NS治沙措施增加最显著。2)不同治沙措施下,NS措施的土壤酶活性最高,GS次之,CS最小,0~60 cm土层土壤酶活性总体呈降低趋势。3)土壤理化性质与土壤酶活性存在显著相关关系,不同治沙措施下土壤理化性质对土壤酶活性的贡献不同,土壤酶活性主要受TK、SOC及SWC的影响。[结论] 5种不同治沙措施对土壤理化性质和酶活性均起到不同程度的促进作用,其中,NS治沙措施产生的生态效益最佳,且具有长期稳定性。 展开更多
关键词 阻沙固沙带 治沙措施 土壤理化性质 土壤酶活性
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风积沙改良硫酸盐渍土微细观结构及渗流机制研究
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作者 刘润豪 王英 +3 位作者 张永志 刘吉林 史智伟 孙小雅 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期130-136,共7页
为探明风积沙改良硫酸盐渍土孔隙结构与渗透性的关系,基于CT扫描分析改良前后盐渍土的孔隙分布演化特征,提取孔隙网络模型开展渗流分析,基于孔隙分布表征参数拟合建立渗透率预测模型。研究结果表明,不同于原状样的稳定分布,掺沙样沿高... 为探明风积沙改良硫酸盐渍土孔隙结构与渗透性的关系,基于CT扫描分析改良前后盐渍土的孔隙分布演化特征,提取孔隙网络模型开展渗流分析,基于孔隙分布表征参数拟合建立渗透率预测模型。研究结果表明,不同于原状样的稳定分布,掺沙样沿高度方向分布的总孔隙率及连通率较原状样有显著降低,总孔隙率分布呈现“倒V字型”对称分布;改良硫酸盐渍土的渗透率随孔隙率及分形维数呈幂函数关系递增,连通孔隙率预测渗透率较于总孔隙率与渗透率的拟合精度更高,总孔隙率次之,分形维数与渗透率的相关性较低。 展开更多
关键词 盐渍土 掺沙改良 数字岩心 孔隙网络模型 渗透率
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风积砂泡沫轻质土强度及微观结构试验研究
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作者 王玉林 宋心彤 +3 位作者 程寅 沈君 苑超越 吕成 《混凝土》 北大核心 2025年第4期71-77,共7页
以风积砂泡沫轻质土为研究对象,通过对其强度、气孔结构、微观形貌和水化产物进行试验研究,重点分析风积砂掺量对泡沫轻质土强度及微观结构的影响。结果表明:当风积砂掺量从10%增加到70%,风积砂泡沫轻质土7 d和28 d强度分别降低了95.5%... 以风积砂泡沫轻质土为研究对象,通过对其强度、气孔结构、微观形貌和水化产物进行试验研究,重点分析风积砂掺量对泡沫轻质土强度及微观结构的影响。结果表明:当风积砂掺量从10%增加到70%,风积砂泡沫轻质土7 d和28 d强度分别降低了95.5%和92.9%,Ca(OH)_(2)的衍射峰强度先增加后降低,SiO_(2)的衍射峰强度在同一时期先下降后上升。SEM结果显示风积砂掺量越大,针状C-S-H凝胶和片状Ca(OH)_(2)数量越少,基质越疏松,甚至出现微裂缝。风积砂掺量的增加还降低了气孔数量,减小了气孔直径,对风积砂泡沫轻质土的气孔结构产生了不利影响,最终导致强度下降。研究结论从微观角度解释了风积砂泡沫轻质土强度随风积砂掺量降低的原因。 展开更多
关键词 泡沫轻质土 风积砂 微观结构 强度 SEM
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