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干湿交替下紫色土坡耕地土坎裂隙演化研究

罗华进

干湿交替下紫色土坡耕地土坎裂隙演化研究

罗华进1
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作者信息

  • 1. 重庆师范大学
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摘要

埂坎通过分割坡长和减缓坡度改变坡面径流水动力学特性起到理水减蚀作用,是坡耕地侵蚀阻控技术体系的重要组成部分。稳定性是保证埂坎水土保持功能发挥的前提,埂坎土壤在蒸发脱湿过程中发生收缩出现裂隙,在降雨吸湿过程中又会发生膨胀变形,干湿交替作用下埂坎土体软化、强度衰减、变形增大甚至出现垮塌。研究干湿交替下坡耕地埂坎裂隙发育,可为坡耕地治理等项目埂坎修建提供科学依据。本文选择紫色土区坡耕地典型土坎为研究对象,通过野外调查土坎裂隙形态特征和室内模拟土坎裂隙发育过程及演化的影响因素。主要研究结果如下: (1)从裂隙形态方向来看,土坎裂隙有垂直向、平行向和网络状3种基本类型。从发育层次来看,有浅表型和贯通型;从发育程度来看,有轻度、中度和重度。由于土坎土体规模小和立地条件的独特性,不同部位裂隙形态特征存在差异性,表现为在裂隙形态方向方面,地埂裂隙为垂直向、平行向和网络状,而地坎裂隙为垂直向和网络状;裂隙深度方面,地埂裂隙深度大于地坎裂隙深度;裂隙贯通性方面,地埂浅表裂隙贯通性小于地坎浅表裂隙贯通性,而地埂裂隙纵向贯通大于地坎纵向裂隙;裂隙发育程度方面,地坎裂隙发育程度大于地埂裂隙发育程度。 (2)降雨-蒸发条件下,土坎裂隙面密度、面积-周长比、线密度、形状指数和分形维数均随着时间的变化呈先增大后趋于稳定的变化趋势;蒸发-降雨条件下土坎裂隙闭合过程表现为二级裂隙先开始闭合,然后主裂隙闭合,而裂隙闭合除了受土壤性质影响,还受裂隙周围崩解体填充的影响;干湿交替条件下土坎裂隙面密度、面积-周长比、线密度、形状指数和分形维数均随着干湿交替次数的增加而增大。 (3)干密度对土坎裂隙演化影响显著(P<0.05),表现为土坎面密度、面积-周长比、线密度、形状指数和分形维数随着干密度的增加而减小;初始含水率对土坎裂隙演化影响显著(P<0.05),表现为土坎裂隙面密度、面积-周长比、线密度、形状指数和分形维数随着初始含水率的增加而增大;加筋量对土坎裂隙演化影响显著(P<0.05),表现为随着加筋量的增加,土坎裂隙面密度、面积-周长比、线密度、形状指数和分形维数减小。

关键词

紫色土坡耕地/侵蚀阻控体系/埂坎/裂隙形态

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授予学位

硕士

学科专业

自然地理学

导师

韦杰

学位年度

2020

学位授予单位

重庆师范大学

语种

中文

中图分类号

S1
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