三峡库区低等级土质道路侵蚀及防护研究土壤学专业论文.docxVIP

华中农业大学2014届博士研究生学位(毕业)论文目 华中农业大学2014届博士研究生学位(毕业)论文 目 录 摘j要 ． ．i Abstract ． ．i 第一章绪论 。1 l问题提出 1 2研究意义 ．2 3文献综述 。2 3．1道路及结构 一2 3．2道路侵蚀研究进展 ．．4 3．2．1道路侵蚀特点 4 3．2．2道路对流域水文影响 5 3．2．3道路对路域植被影响 7 3．2．4道路对土壤因子影响 8 33道路侵蚀防护 一9 第二章研究内容及技术路线 。1l 1研究目标 ．11 2研究内容 。11 2．1道路边坡侵蚀机理及生态防护模式探讨 11 2．2路面形态特征对路面侵蚀影响室内模拟 ll 2．3不同路面类型对路面侵蚀及污染物初始冲刷特征 ll 3技术路线 12 第三章路边坡侵蚀特点及植被防护研究 。13 1材料与方法 。13 1．1研究区概况 13 1．2小区和植被措施布设 14 1．3模拟降雨和冲刷试验 15 1．4植被根系测定 16 1．5土壤抗剪切强度测定 17 1．6土壤性质测定 19 2植被防护对道路边坡土壤性质影响 ．20 万方数据 三峡库区低等级土质道路侵蚀及防护研究2．1边坡土壤基本理化性质 三峡库区低等级土质道路侵蚀及防护研究 2．1边坡土壤基本理化性质 20 2．2边坡土壤水分分布特点 21 2．3植被根系分布特征 ．23 2．4边坡土壤抗剪强度 ．．24 2．5讨论 ．24 2．6小结 27 3植被防护措施对道路边坡土壤侵蚀影响 ．28 3．1模拟降雨试验下边坡侵蚀特征 28 3．2模拟降雨试验下土壤抗剪强度变化 30 3．3讨论 ．30 3．3．1路堑边坡与路堤边坡侵蚀差异 一30 3．3．2植被防护对边坡侵蚀影响 ．．32 3。4．3土壤抗剪强度对边坡侵蚀影响 ．。34 3．4小结 ．36 4模拟降雨和冲刷条件下路堤边坡侵蚀特征 。38 4．1模拟降雨和冲刷试验下路堤产流过程 38 4．2模拟降雨和冲刷试验下路堤产沙过程 39 4．3讨论 ．42 4．3．1模拟降雨和冲刷条件下路堤边坡侵蚀差异 ．．42 4．3．2植被拦沙截流效率 ．．44 4．3．3路面汇水对路堤边坡侵蚀影响 ．．46 4．4小结 ．46 第四章路面形态对路面侵蚀影响的模拟研究 47 1材料与方法 ．47 1．1试验装置 47 1．2模拟降雨 48 1．3径流水力学性质测定 48 2路面形态对降雨产流过程影响 ．50 3路面形态对降雨产沙过程影响 ．52 4径流水力学性质 53 lI 万方数据 华中农业大学2014届博=L研究生学位(毕业)论文5边沟对道路侵蚀的影响 华中农业大学2014届博=L研究生学位(毕业)论文 5边沟对道路侵蚀的影响 ．．54 6小结 。56 第五章交通荷载差异对路面侵蚀影响研究 58 1研究区域 ．58 2材料与方法 58 2．1路面径流小区 58 2．2自然降雨观测 59 2．3样品分析 60 2．4初始冲刷 60 3路面降雨侵蚀特征 61 4污染物流失特征 ．63 5初始冲刷特征 。65 6讨论 。68 7小结 。69 第六章主要结论与研究展望 ．70 1主要结论 ．70 2研究展望 。72 参考文献 73 致谢 。88 攻读博士期间发表的论文及其他成果 90 III 万方数据 华中农业大学2014届博士研究生学位(毕业)论文摘要 华中农业大学2014届博士研究生学位(毕业)论文 摘要 道路网络建设和发展是区域经济发展的基础和保障，是促进不同区域之间能 流、物流、信息流交换的重要通道。然而道路作为一种纯粹的人为景观，必然对 周边生态环境产生影响。在三峡库区，地形起伏大，人为建设活动频繁，道路建 设与维修活动所形成的土壤侵蚀已经成为不可忽视的土壤流失类型，影响流域水 文过程、受纳水体水质，加速库区淤积，成为一个亟待解决的环境问题。开展道 路，尤其是低等级土质道路的侵蚀规律及防护的研究，弄清道路侵蚀．水文过程 及其防控途径，对于完善区域．坡面土壤侵蚀过程研究有重要理论意义，对解决 三峡库区道路侵蚀防护有重要的实践意义。 本文以土质道路为研究对象，将道路系统分解为路堑边坡、路面和路堤边坡， 通过设置不同边坡植被防护模式如自然恢复(NR)、草灌结合(GS)、草本(GR)、 梯坎草灌结合(TGS)、植生带(SS)、坡耕地(FL)、草本＆坡耕地(GF)，结 合人工模拟降雨试验、模拟冲刷试验、原位剪切试验等，分析不同植被防护模式 对道路路堑和路堤边坡土壤性质改良、强度提升、侵蚀规律和防护等方面影响， 遴选出最佳防护模式。通过室内模拟降雨试验，研究不同路面结构降雨产流产沙 规律及边沟对路面侵蚀水沙输移影响，借助临时路面径流小区，通过野外自然降 雨观测试验，探讨不同交通荷载和雨型等条件下，路面侵蚀及污染物初始冲