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《海南大学》 2017年
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海南岛土质边坡植物护坡的水文效应试验研究

秦文帅  
【摘要】:本文以植被护坡为总出发点,选取海南岛不同植被类型的边坡为研究对象,研究边坡在不同天然降雨强度下的降雨入渗规律及地下水分迁移特征,并采用室内人工模拟降雨的试验方法对非洲茉莉和细叶结缕草的降雨截留性能进行了研究,从两个角度对海南岛土质边坡植物护坡的水文效应进行了探究。本文在野外建立一个坡度约15°的边坡,并划分为3块等面积边坡,然后在其中两块分别种植海南岛常见的护坡灌木——非洲茉莉和草本植物——细叶结缕草,另外一块作为裸土边坡进行对比。之后在三块边坡不同位置埋置水分传感器,监测不同降雨强度下各测点含水率变化,研究结果表明:每场降雨开始时同一边坡中各测点的初始含水率均不同,不同边坡相同埋置位置各测点初始含水率也均不同。非洲茉莉边坡及细叶结缕草边坡中埋深20cm处测点在每次降雨及雨后24小时含水率随时间变化都比较规律,变化趋势都表现为:含水率随时间先迅速增大至峰值,之后在峰值附近波动一段时间,然后再减小,且减小的趋势越来越缓。降雨过程中非洲茉莉边坡中心位置20cm深度处测点含水率发生明显变化的时间及达到峰值的时间都远早于位于同一边坡中坡顶和坡底的测点,且含水率变化值也远大于它们。经分析认为可能是由于该测点测量范围内存在根-土间隙,进入土体中的水分以这些根-土间隙为通道形成优先流,优先快速进行迁移,所以出现上述现象。裸土边坡各测点在三种不同强度的降雨情况下含水率数值均没有发生明显的变化,对其进行推测:其一,降雨时大部分雨水形成地表径流顺坡面流下,渗入到地下的雨水量较少;其二,裸土边坡表面红粘土层过于致密,渗透系数极小,雨水渗透量极小,故各测点含水率基本没有明显的变化。引入影响深度的概念,研究发现:当日降雨量不大于12.6mm时,降雨入渗对边坡土体含水率的影响深度均小于40cm。室外试验部分研究结束之后,对实验室的管网式人工降雨装置进行改进,通过室内人工模拟降雨试验,测定非洲茉莉与细叶结缕草在不同降雨量、不同降雨强度下的茎叶截留量,主要得到以下结论:当降雨强度一定时,非洲茉莉、细叶结缕草的茎叶截留量均随着降雨量的逐渐增大呈现出持续增大的趋势,达到峰值后逐渐稳定,最终趋于一个稳定值,其增加的幅度是逐渐减缓的。当降雨量一定时,非洲茉莉和细叶结缕草的茎叶截留量均随着降雨强度的逐渐增大呈现出持续减小的趋势,其减小的幅度也是逐渐减缓的。
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU41;P334

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