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《西北农林科技大学》 2014年
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内蒙古永利煤矿排土场边坡土壤侵蚀调查与试验研究

刘瑞顺  
【摘要】:晋陕蒙煤田是世界七大煤田之一,煤田埋藏浅易于开发,广泛采用露天开采方式的采煤。在煤矿周边就分布着各种大型排土场。排土场因其特殊的分层结构、贫瘠的土壤、松散的边坡、极低的植被覆盖度,极易造成水土流失,对当地生态环境造成严重的影响,其中排土边坡剧烈的水土流失对区域的生态影响最为突出,成为排土场最易被侵蚀、强度最高的部位。本文以内蒙古准格尔旗永利露天煤矿周边排土场边坡为研究对象,通过野外调查、径流小区定位观测和人工模拟径流冲刷试验相结合的研究方法,开展不同边坡治理措施土壤侵蚀的时空变化特征、产流产沙过程与减水减沙效应等方面的研究,为北方矿区生态环境修复提供重要的科学依据。主要结论如下: (1)野外细沟侵蚀调查结果表明:与裸坡相比,三种措施均可以降低土壤容重,减小土壤颗粒分形维数。所有排土边坡的土壤容重,分形维数均大于原生坡面。沙柳方格+沙打旺+沙棘措施对坡面细沟的发育有显著的抑制效果,五年后,其坡面细沟侵蚀量仅为裸坡的8.89%;沙柳方格措施的防护效果最差,五年后细沟侵蚀量为裸坡的1.63倍。 (2)定位观测试验结果表明:所有类型边坡侵蚀泥沙中<0.1mm土壤颗粒的富集现象明显,平均富集率为1.34;稻草帘子覆盖措施和沙打旺秸秆覆盖措施的富集率较高;沙柳方格对泥沙的富集效果最差,平均富集率为1.12。稻草帘子覆盖措施的径流调控效果最好,沙打旺秸秆覆盖措施次之,两者产生的径流量分别较裸地减少65.53%和63.35%;沙柳方格措施的减水效果一般,较裸地减少3.19%;撒播种草措施的减水效果不明显。稻草帘子覆盖措施和沙打旺秸秆覆盖措施的减沙效益分别为93.63%和91.46%,效果良好;撒播种草措施和沙柳方格措施次之,减沙效益分别为36.64%,30.75%。 (3)放水试验的结果表明:所有措施的产流过程相似,产沙过程差异明显。对于1年排土边坡,撒播紫花苜蓿措施的减水效益最高,为42.9%;沙柳方格措施最低,为1.1%,其它四种措施为31.9%~39.0%。 撒播紫花苜蓿措施的减沙效益最高,为92.0%;沙柳方格措施最低,为4.0%;其他四种措施为64.2%~87%。对于三年边坡,覆盖度90%措施的减水减沙效果均优于覆盖度50%措施,两者的减水效益分别为36.8%、6.5%,减沙效益分别为59.0%、15.8%。 10种类型坡面的水沙关系表现一致,均符合Y=aXb(Y代表次放水过程中的总产沙量,X代表次放水过程中的总径流量,a、b为常数)的形式。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S157.1

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【参考文献】
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