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滇中重要水源区迤者小流域土壤水分入渗性能研究

更新时间:2009-03-28

1 引言

土壤渗透性能的优劣,将直接关系到地表径流和土壤侵蚀的产生及发展过程。土壤渗透性能越好,地表径流就会越少,土壤的流失量也会相应减少[1]。研究土壤侵蚀规律首先要研究地表径流的运动规律,影响地表径流的因素有很多,而土壤入渗是一个重要的因素[2]。许多专家认为,应将拦蓄地表径流、就地入渗雨水作为防止土壤流失的基本战略措施[3,4]。本研究以小流域中的林地、林改坡地、坡耕地为研究对象,利用单因素方差分析法,首先利用“马氏管”对3种地类的土壤渗透性能基本参数(渗透速率、饱和导水率)进行测定,其次采用单因素方差分析对土壤入渗的相关因素进行检验,对比分析了三种地类的土壤渗透性能,为该地区的水土流失治理、土地资源的合理利用等提供参考依据[5]

2 材料与方法

2.1 研究区概况

迤者小流域位于昆明市盘龙区滇源街道西南部,位于北纬25°12 ′48 ″~24°14 ′43″,东经 102°44 ′51 ″~102°48 ′37 ″之间。小流域呈不规则纺锤形,南北长6.7 km,土地总面积21.56 km2,平均海拔2220 m。小流域内土壤有两个土类(红壤和冲积土),三个亚类(红壤、红壤性水稻土、扇象冲积土),九个属,二十二个土种[6]

2.2 研究方法

2.2.1 实验设计方法

本实验布设在西南林业大学土壤实验室,三种土壤地类为林地、坡耕地、林改坡。取土日期为4月份,选取20~40 cm土层的土样。实验用土为自然风干后过1 mm筛的土壤[7]

2.4 OXA酶 OXA属于D类酶,传播以OXA-48为主,OXA-181次之,土耳其于2001年在肺炎克雷伯菌中发现了OXA-48。较多国家都过OXA引起感染的报道,但关于其流行性则较少提及,这可能是因为OXA酶的水解异质性和EDTA及克拉维酸不能抑制而导致的对OXA的流行的不确定性。一些报道中发现ST11和 ST147型肺炎克雷伯菌在产OXA-48酶的同时还产 ESBLs[24],ST131型大肠埃希菌也被报道同时含blaKPC和blaOXA-48[25],这也证明了上文中提到的细菌可携带多种耐药基因而表现出的多重耐药性。

式中:B为烘干土样重(g);A为t ℃时比重瓶+水的重量(g);C为t ℃时比重瓶+水+土样的重量(g);dwt为t ℃时蒸馏水比重。

实验分A、B、C三组同时进行:A组装林地的土样,土柱高度是470 mm;B组装林改坡地的土样,土柱高度是490 mm;C组装坡耕地的土样,土柱高度是430 mm,其余实验条件相同。三组实验同时进行,可以从实验表现的相关现象对比分析出三种地类入渗的强弱。实验装置图如图1所示。

  

1 实验装置图

2.2.2 计算方法

饱和导水率与土壤的孔隙率、质地、结构、盐分含量、含水量等有关。从达西定律可以看出,饱和导水率是土壤所特有的常数[9,10]

Q=KSth/L

深化生态环境保护管理体制改革,完善生态环境管理制度,加快构建生态环境治理体系,健全保障举措,增强系统性和完整性,大幅提升治理能力。

(1)

由式(1)得:

(2)

式中:Q为渗透过一定截面积S的水量(mL);K为饱和导水率(渗透系数)(cm/s);L为渗透距离(cm);S为渗透筒的横截面积(cm2);t为渗透过水量Q时所需要的时间(s);h为水层厚度(水位差)(cm)。

Richards[8]以达西定律和液体连续方程为基础推出新的达西定律,即:

土壤入渗速率又称土壤入渗率,是单位时间内地表单位面积土壤的入渗水量[11]

土壤比重

上述四大问题,在广大农村中学普遍严重存在着,导致农村中学生的语文均分和优秀率大大低于城市中学生。这问题摆在每一个农村中学语文教师面前,希望引起语文教师和有关方面的关注。我们期待农村中考语文也能取得灿烂辉煌的成绩。

(3)

土壤比重是指在单位体积内固体干土粒质量与相同体积水重的比值,不包括土壤孔隙在内,决定土壤比重大小的主要因素是土壤有机质含量和土壤矿物组成[14]

含水率

(4)

土壤容重是指在自然情况下,土壤在单位体积内所具有的干土重量,包括土壤孔隙在内,通常以(g/cm3)表示。通过测定土壤容重可以大致估计土壤有机质含量、质地状况以及土壤结构优劣[13]

2)包括了服务器端操作数据库需要的所有方法,这些方法的实现过程比较类似。首先与数据库建立连接,然后执行查询或者修改的SQL语句,最后将得到的数据库信息组织为相应的格式返回。

容重

(5)

土壤含水率的测定[12]:称湿土,记录数据,然后把土样烘干,记录数据。

土壤渗透率

(6)

实验用土为经风干后过1 mm筛的土样。首先,在实验开始之前先测土样的含水率及容重;其次,将土样装入马氏管内(马氏管高度为50 cm,直径为5 cm,装土过程中需要对土样进行适当按压,使之相似于原状土壤),在铁架台上固定马氏管;最后,向马氏管上端施加正压水头(人工供水,水头每下降1 cm加一次水,以保证实验是在相同压力条件下进行的,通过记录水头每下降1 cm时的时间来得到土柱累积入渗量)。实验过程中的相关数据记录:相同入渗量的时间和湿润锋位置的变化情况。待马氏管末端开始滴水后,记录渗透量,再用渗透量来计算饱和导水率。实验结束后称重,这时的重量即为饱和重量,通过饱和重量来计算土壤总孔隙度。称重之后再把马氏管固定在铁架台上,让其静置6 h,目的是让其在重力的作用下把重力水排出,剩下留在马氏管中的水分就是毛管持水重量,通过毛管持水重力可以计算出毛管孔隙度。

土壤孔隙度是指单位体积内土壤孔隙所占的百分数,土壤孔隙的数量与大小,密切影响着土壤透水、透气与蓄水保墒能力,它可由土壤容重、比重及土壤田间持水量计算而得[15]

无机锚固胶:采用NK尼高无机锚固胶,相关安全性能指标和工艺性能标准应符合GB 50728—2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》第4.2节和第4.8节中Ⅰ类A级胶的规定,相关技术要求应符合JGJ/T 271—2012《混凝土结构工程无机材料后锚固技术规程》的相关规定。

总孔隙度

(7)

毛管孔隙度

自相关矩阵Rxx的特征结构决定了LMS算法的收敛性,当特征值相差很大时,算法收敛速度很慢,同时受输入信号的功率变化的影响。

(8)

本研究采用SPSS方差分析方法和Excel数据处理系统对本研究数据进行处理和分析。

3 结果与分析

3.1 土壤部分物理性状

本研究所列的3种不同地类土壤部分物理性能比较详见表1。

加强相关工作人员的责任心。档案工作目前还存在着,资料归档、整理不及时,工程施工、检查记录与工程施工不同步、资料与实际情况不相符及记录不规范的现象。我们采取了一是项目部设有专人负责工程资料的收集;二是编制了统一的表格,尽量使记录表格化,并细化相关填写标准;三是公司本部及项目部技术人员,分别经常性地组织检查,按检查结果进行奖惩等措施,努力提高管理工作水平。

3.2 入渗速率比较分析

由入渗速率随时间变化曲线图(图2)可知,随着时

 

1 三种地类土壤部分物理性能

  

土地类型容重/(g/cm3)含水率/%毛管孔隙度/%总孔隙度/%林地0.952.4145.2654.55林改坡1.022.3246.9053.21坡耕地1.111.7947.1052.71

间的推移,入渗率逐渐下降,在入渗开始时,入渗速率最大,在初始1 min内,渗透速率最大的是林地(1.57 mm/s),第二是林改坡地(0.92 mm/s),最慢的是坡耕地(0.83 mm/s),入渗速率的变化幅度也最大。随着入渗的进行,入渗速率的变化幅度不断减小,30~100 s入渗速率迅速下降;100~800 s之间,除林地入渗速率变化较大外,其他另外两种地类变化趋于稳定;800 s以后,林改坡和坡耕地逐渐趋于稳定。土壤入渗速率快的说明土壤的入渗性能好,所以这三种地类的土壤入渗性能的强弱表现为:林地>林改坡地>坡耕地。

  

2 渗透速率变化关系曲线

由表2可以得到,a=0.05的临界值F crit=3.06<F=32.41,即三种地类入渗速率处理间差异性显著。P-value=2.97×10-12<a=0.05,说明回归系数均达到显著水平,即三种地类的土壤水分入渗速率存在明显差异。

 

2 入渗速率方差分析

  

差异源SSdfMSFP-valueFcrit组间10.3425.1732.412.97×10-123.06组内21.861370.15———总计32.21139————

3.3 饱和导水率比较分析

由饱和导水率随时间变化曲线图(图3)可知,不同地类的饱和导水率存在明显区别,三种地类饱和导水率的大小顺序为:林地>林改坡地>坡耕地,它们的平均饱和导水率分别为:林地38.79 cm/min,林改坡地15.15 cm/min,坡耕地8.38 cm/min。土壤饱和导水率越大渗透性能越好,由此得出,三种地类的土壤入渗性能强弱表现为:林地>林改坡地>坡耕地。

由表3可以得到,a=0.05的临界值F crit=3.28<F=525.38,即三种地类饱和导水率处理间差异性显著。P-value=9.53×10-26<a=0.05,说明回归系数均达到显著水平,即三种地类的土壤饱和导水率存在明显差异。

 

4 饱和导水率方差分析

  

差异源SSdfMSFP-valueFcrit组间6777.6523388.82525.389.53×10-263.28组内212.85336.45———总计6990.5135————

  

3 饱和导水率变化曲线

4 结论

经实验分析得,三种土地利用类型中,林地的土壤水分入渗性能最优。土壤渗透性能的强弱为:林地>林改坡地>坡耕地。具体表现如下。

(1) 从初始入渗速率及稳定入渗速率进行分析得三种地类的土壤入渗性能的强弱表现为:林地>林改坡地>坡耕地。

下面我们以两部仙侠小说为例,探讨外译策略。《盘龙》讲述了一个拥有‘盘龙戒指’的少年踏上梦幻之旅的故事。

据哈里说,它能象征性地鞭挞白人所怀有的精神优越感,这种心理状态是历史所造成的,它已将非洲拖入野蛮的深渊。(2014:434)

(2) 三种地类饱和导水率的大小顺序为:林地>林改坡地>坡耕地,它们的平均饱和导水率分别为:林地38.79 cm/min,林改坡地15.15 cm/min,坡耕地8.38 cm/min。

参考文献

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[2]左长清. 风化花岗岩土壤侵蚀规律和预测方程的探讨[J]. 水土保持通报, 1987(3):53~58.

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[9]刘亚敏, 程 林. 渗透桶法测定土壤饱和导水率的改进[J]. 人民黄河, 2011, 33(8):106~107.

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[14]刘多森, 李伟波. 土壤容重和孔隙度的简易测定法[J]. 土壤通报, 1983(4).

[15]魏明蓉. 受污染武汉南湖底泥特征分析及其处置方法研究[D]. 武汉:武汉理工大学, 2012.

 
张继辉
《绿色科技》 2018年第08期
《绿色科技》2018年第08期文献

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