国家自然科学基金(41201271)
- 作品数：25 被引量：146H指数：8
- 相关作者：丁树文张晓明夏栋张勇王秋霞更多>>
- 相关机构：华中农业大学北京林业大学广西大学更多>>
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- 花岗岩风化土不同土层抗蚀性差异分析被引量：6
- 2015年
- 土壤的抗蚀性即土壤抵抗外力对其破坏和搬运的能力,土壤抗蚀性越强,受到的侵蚀破坏就越少。本文通过对通城崩岗区花岗岩发育的淋溶层、淀积层、母质层进行多次人工模拟降雨试验,在一定雨强、坡度的条件下,收集径流、泥沙来研究崩岗区花岗岩发育的不同土层的抗蚀性。结果表明:崩岗区花岗岩发育的淋溶层、淀积层、母质层的抗蚀性有显著差异,各土层的入渗率呈现稳定差异,淀积层的稳定入渗率是淋溶层的1.25倍,母质层的2.27倍;且输沙率差异明显,母质层的平均输沙率是淀积层的1.79倍,淋溶层的3.11倍。结合3层土理化性质和土壤粒径分析可知,母质层的抗蚀性最弱,淀积层次之,淋溶层最强,其中决定3层土抗蚀性大小的主要因素是土层中小颗粒含量和颗粒间的粘结能力。
- 王秋霞丁树文赵欣童莉莎万印康张勇
- 关键词：土壤抗蚀性径流入渗率输沙率
- 基于模糊综合评判的崩岗重力侵蚀评价方法
- 2013年
- 发育于花岗岩出露区的典型崩岗岩土受干湿效应影响,致使坡体在重力作用下产生崩坍,这是崩岗形成后最主要的侵蚀形式。通过对原状土进行5种干湿水平处理,采用直剪试验研究干湿效应下崩岗岩土抗剪强度及其指标变化规律。结果显示:从风干到增湿过程,抗剪强度及其指标衰减明显,粘聚力c下降幅度最大为92%,而内摩擦角φ最大降幅为48%。随着垂直压力递增,抗剪强度增大。此外,基于不同干湿效应下岩土抗剪强度指标变化规律,运用模糊综合评判法对不同干湿水平、干湿阶段崩岗坡体稳定性等级(重力侵蚀)进行评价,并讨论了完善该模型的途径,可为崩岗危害性分级、针对性治理提供技术支撑。
- 张晓明丁树文李双喜
- 关键词：模糊综合评判法抗剪强度指标
- 鄂东南崩岗洪积扇土壤物理性质空间分异特征被引量：38
- 2014年
- [目的]研究崩岗洪积扇农田土壤颗粒组成、容重、土壤孔隙度、土壤持水情况、有机质并分析它们之间的相互关系,同时探索崩岗洪积扇农田土壤物理性质空间分异规律,不仅有利于农业用地规划,也为崩岗洪积扇农田土壤改良提供理论依据,对山区农林业生产具有重要的意义。[方法]运用野外调查结合室内分析的方法,以通城县杨垄小流域崩岗洪积扇农田为研究对象,选定水田和旱地两种洪积扇土地利用方式,分别采集洪积扇农田扇顶、扇中、扇缘以及对照4个区域测定其土壤物理性质,运用Pearson相关系数分析法对各指标之间的内在联系进行探究,研究崩岗对洪积扇农田的影响规律。[结果]崩岗侵蚀导致洪积扇农田土壤严重沙化,土壤结构性恶化。洪积扇农田土壤粗颗粒物质(砾石和砂粒)平均比对照区多75.89%,土壤细颗粒物质(粉粒和黏粒)平均比对照区减少39.13%。土壤有机质含量减少,洪积扇土壤有机质含量平均比对照区减少58.70%;容重增大,相对对照区平均增加0.25 g·cm-3;土壤孔隙度均小于对照区,饱和持水性和毛管孔隙度显著低于对照区。同时,沿着洪积扇扇缘到扇顶,土壤砾石和砂粒含量呈现逐渐增加,而粉粒和黏粒含量逐渐减少,容重随之增大,土壤孔隙度减少,持水性能也逐渐减弱,有机质逐渐减少的趋势。相关性分析得出,土壤容重与有机质含量呈极显著的负相关(R=-0.907**),土壤容重与土壤孔隙性和土壤持水特性呈极显著的负相关,总孔隙度、毛管孔隙度与土壤持水特性均呈极显著的正相关,非毛管孔隙度与各物理性质之间没有明显的相关性。土壤各粒级大小与土壤容重、土壤持水性指标、总孔隙度和毛管孔隙度之间呈显著或极显著相关性。[结论]崩岗侵蚀发生后,洪积扇农田以土壤颗粒组成、有机质、土壤容重、孔隙度以及持水性能为代表的土壤物理�
- 邓羽松丁树文蔡崇法吕国安夏栋朱芸
- 关键词：洪积扇土壤物理性质
- 干湿效应下崩岗土体的裂隙演化及收缩变形规律被引量：1
- 2022年
- 为提高崩岗土体稳定性,抑制崩壁崩塌。试验共设计6次干湿循环,利用工业相机对脱湿过程中崩岗4层土进行定时定点拍照并结合数字图像处理技术,研究干湿效应下崩岗土体的裂隙演化及收缩变形规律。结果表明:(1)脱湿过程中土体形态变化顺序为轴向收缩、径向收缩和裂隙发育;(2)表面裂隙率与液限、塑性指数、黏粒含量呈显著正相关关系,4层土中表面裂隙率最大值为过渡层18.78%,最小值为砂土层5.41%,崩岗土体剖面上两者为相邻土层,较大差异性会严重破坏崩岗的稳定性;(3)随干湿循环的进行,径向收缩不再发生,轴向收缩、表面裂隙率、裂隙平均宽度逐渐减小,裂隙总长度、裂隙总条数、裂隙交点个数、被分割的土块个数先增加后减小,各参数均在第3次干湿循环后趋于稳定,4层土中过渡层受干湿循环影响最大,砂土层最小。研究结果可为在降雨—蒸发反复交替过程中崩岗发生机理研究提供科学依据。
- 王佳妮张晓明丁树文王云琦段晓阳杨清杰
- 关键词：干湿循环裂隙
- 掺砂对崩岗土壤无侧限抗压强度的影响被引量：2
- 2020年
- 【目的】为了探索混合的砂土崩积堆发生二次崩塌时的力学特性,进行不同类型崩积堆室内模拟试验,探究其无侧限抗压强度变化规律及崩塌特性。【方法】本文采用无侧限抗压强度指标实验,设计2种掺砂方式(分层掺砂和混合掺砂)和5种掺砂水平(0%、25%、50%、75%、100%),模拟不同掺砂方式和掺砂量对崩积堆力学特性的影响。【结果】掺砂量越大,无侧限抗压强度越小,掺砂量从0%增加至100%,强度从71.1 kPa下降为14.6 kPa;分层掺砂的试样,下层极不稳定,试样的强度小且破坏严重,同一掺砂量,混合掺砂试样的无侧限抗压强度大,掺砂量为25%、50%、75%时,混合掺砂的无侧限抗压强度值比分层掺砂分别提高了53.28%、106.33%、21.13%;掺砂量低且混合掺砂时土体的无侧限抗压强度值大,上下层混合均匀的试样发生二次崩塌的可能性小。【结论】掺砂量显著降低了崩岗岩土无侧限抗压强度,掺砂量低时试样呈块状塌落,掺砂量高时呈碎屑状。同一掺砂量,混合掺砂较分层掺砂提高了无侧限抗压强度。
- 黄倩楠张晓明卫杰张紫优胡节
- 关键词：无侧限抗压强度
- 赣县崩岗洪积扇土壤肥力的空间分异规律被引量：16
- 2015年
- 崩岗侵蚀是南方花岗岩地区最严重的侵蚀方式,已成为我国一种严重的环境地质灾害,尤其是崩岗侵蚀产生的大量洪积物沉积在农田中,造成洪积扇农田沙化。以赣县田村镇崩岗洪积扇为研究对象,采集扇顶到扇缘不同区域的土样,研究该地区崩岗洪积扇土壤颗粒组成及土壤肥力的分异规律。结果表明:崩岗洪积扇土壤理化性质在空间分布上具有明显的分异规律。由扇顶到扇缘,土壤砾石和砂粒质量分数均逐渐减少,粉粒和黏粒质量分数则逐渐增加,土壤肥力也随之呈显著增加趋势。利用Pearson相关系数分析显示,土壤肥力与土壤砾石和砂粒质量分数呈显著负相关,而土壤肥力与粉粒和黏粒质量分数呈显著正相关。采用修正的内梅罗综合指数法对洪积扇土壤进行肥力评价发现,土壤肥力沿扇顶到扇缘逐渐增加,相比于扇顶土壤,扇中、扇缘土壤肥力等级系数分别增加了119.31%和157.93%。研究崩岗洪积扇土壤肥力分异规律有利于农业用地规划,对崩岗洪积扇土壤改良和提高农业经济效益有重要意义。
- 邓羽松丁树文邱欣珍夏栋朱芸郭世伟
- 关键词：洪积扇土壤肥力
- 干湿循环对崩岗不同层次土体无侧限抗压强度的影响被引量：6
- 2016年
- 针对发育于花岗岩出露区的崩岗土体易受干湿循环影响导致大量崩壁失稳等问题,通过开展一系列室内无侧限抗压强度试验,研究崩岗不同层次土体在干湿循环作用下无侧限抗压强度的变化规律,并且建立了在崩岗不同层次土体深度比和干湿循环次数共同影响下的无侧限抗压强度模型。结果表明：表土层、红土层、斑纹层、碎屑层在第1次干湿循环后无侧限抗压强度衰减幅度最大,分别为26%,15%,40%和49%;在第2~4次干湿循环后无侧限抗压强度衰减幅度逐渐减小;在第5次干湿循环后无侧限抗压强度基本保持不变;随着干湿循环次数的增加,崩岗不同层次土体无侧限抗压强度总体表现为表土层〉红土层〉斑纹层〉碎屑层;在不同干湿循环次数下,崩岗不同层次土体的应力—应变曲线总体上呈应变软化型且应变为2%时达到峰值,但红土层在3次干湿循环时的应力—应变关系曲线局部波动性较强;无侧限抗压强度模型中预测值与实测值之间具有显著（R2=0.91）的相关关系,该模型在预测干湿循环对通城地区崩岗不同层次土体无侧限抗压强度影响中具有较高的应用价值。
- 卫杰张晓明张鹤陈梦兰杨彩迪牛玉华
- 关键词：干湿循环无侧限抗压强度
- 黄麻纤维加筋条件对崩岗岩土无侧限抗压强度的影响被引量：13
- 2015年
- 借鉴剑麻等天然纤维加筋土的研究成果,初步确定包括加筋长度、加筋率、加筋位置3种因素的崩岗岩土黄麻纤维加筋条件,通过无侧限抗压强度试验和正交试验设计方法,选出崩岗不同层次土体的最优加筋条件为红土层01:加筋长度为15mm,加筋率为0.35%,加筋位置为整体加筋;红土层02:加筋长度为15mm,加筋率为0.25%,加筋位置为上部加筋;砂土层03:加筋长度为15mm,加筋率为0.35%,加筋位置为整体加筋;碎屑层04:加筋长度为15mm,加筋率为0.30%,加筋位置为下部加筋。通过对比黄麻纤维加筋土和未加筋土的应力应变特性,结果表明:在最优加筋条件下崩岗4层土体的无侧限抗压强度比未加筋土体分别提高了27.81%,29.73%,23.26%,39.58%;未加筋土无侧限抗压强度与加筋土无侧限抗压强度存在线性回归关系(R^2=0.977 9);同时黄麻纤维加筋还限制了土体的横向变形。研究成果为利用生物材料改良崩岗岩土力学性质,提高崩岗稳定性提供科学依据。
- 卫杰张晓明丁树文张紫优黄倩楠胡节杨煦雷靖
- 关键词：加筋土黄麻纤维无侧限抗压强度正交试验
- 干湿循环下崩岗土体裂隙发育对其渗透性能的影响被引量：10
- 2021年
- 渗透是崩壁降雨重分布的关键且直接影响其重力侵蚀过程。试验设计6次干湿循环,通过进行崩壁4层土壤的饱和渗透试验并结合数字图像处理技术,研究了干湿循环效应下崩壁4层土的裂隙演化规律及其对各层土饱和渗透性能的影响。结果表明:(1)随干湿循环次数的增加,表土层和红土层裂隙发育明显,裂隙率逐渐增加后趋于稳定,过渡层和砂土层几乎没有产生裂隙;表土层在第3次循环后裂隙几乎发育完全,裂隙率达到3.50%,形态纤细且破碎,而红土层在第1次循环后裂隙骨架基本定型,随着干湿循环的进行,裂隙宽度不断增大至一定程度时不再发生变化;(2)4层土壤渗透系数大小为砂土层>过渡层>红土层>表土层,表土层和红土层渗透系数随干湿循环的进行逐渐增加后趋于稳定,过渡层一直比较稳定,砂土层逐渐减小后趋于稳定;(3)土壤裂隙率与渗透系数之间存在二次函数关系,裂隙发育对土壤渗透性能的影响先增大后减小。研究结果可为降雨入渗-重分布下崩壁失稳机理研究提供科学依据。
- 王佳妮马戌张晓明
- 关键词：干湿循环裂隙
- 大别山南麓裸地小区径流泥沙过程对降雨特征的响应被引量：1
- 2023年
- 作为水土流失重点预防保护区,大别山南麓裸地坡面水土流失严重,为探究该区典型裸地坡面径流泥沙对降雨的响应,利用自动化径流泥沙监测设备对裸地径流小区的降雨—径流-泥沙过程进行监测。以2020年全年侵蚀性降雨数据为基础,依据降雨峰值时序划分雨型,分析了4种雨型的累计产流产沙特征和次降雨的径流泥沙特征,并建立了累计产流产沙的最优函数模型。结果表明:(1)大别山南麓降雨事件的I_(30)是影响降雨事件的泥沙量和径流系数的重要因素;前期集中型和中期集中型降雨事件的泥沙量与前48 h内的降雨量呈显著正相关。(2)不同雨型下产流产沙过程有显著差异,但径流泥沙指标的差异不显著。不同雨型下累计产流产沙的最优模型为Logistic模型。(3)不同雨型下,雨强、产流率和产沙率的变化趋势和峰值出现规律存在一致性,也存在产沙产流过程滞后于雨强变化过程的现象,产沙滞后多出现在前期集中型降雨,产流滞后多出现在中期集中型和后期集中型降雨。研究结果揭示了降雨-产流-产沙相互关系,对该区域坡面水土流失防治具有一定的科学指导意义。
- 钟祎珣张晓明高超王谦欧阳曙光陈炳全
- 关键词：次降雨雨型
