国家自然科学基金(50578127)
- 作品数：10 被引量：42H指数：4
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- 树木根系吸水宏观模型的建立与验证被引量：2
- 2007年
- 树木根系吸水引起土壤含水率显著降低,从而导致胀缩性地基沉陷。研究树木根系吸水机制有助于了解树木对地基沉陷的影响。现有的研究涉及非均匀分布根系吸水模型的比较少,而且存在诸多缺陷。为建立具有通用性和实用性的树木根系吸水模型,开展一系列室内和现场试验,测定非饱和土壤水运动参数,监测土壤基质势,进行树木根系调查,观测气象要素。然后通过土壤水运动逆运算获得根系吸水速率的时空分布,通过多元回归分析建立根系吸水函数。实例计算结果表明,所提出的根系吸水模型计算根系吸水速率与观测结果相符合。与现有的根系吸水模型相比,建立的根系吸水模型具有以下优势和特点:首先,该根系吸水模型只包含3个易于确定的影响因素,即水面蒸发强度、根系分布密度和土壤水基质势,这使得根系吸水模型的实际应用更为简单方便;其次,现有的宏观吸水模型都假定根系吸水速率与根长密度成正比,而定义根系密度为单位体积土体的有效吸水根的烘干质量,因为根系吸水率不仅与根长有关,也与根径有关,并且认为根系吸水率是根系分布密度的指数函数,因为相邻根彼此限制对方吸水;此外,采用4个空间分布特征参数来反映最大根系密度点和零根系密度点,使得根系吸水模型对任意植物根系分布形式具有普适性,且能灵活考虑根系吸水率的空间变异性,这四个特征参数可通过根系调查确定。
- 刘川顺王伟刘湘清
- 关键词：土力学非饱和土根系吸水土壤水运动地基沉陷
- 垃圾填埋场终场腾发覆盖系统的研究进展被引量：4
- 2008年
- 垃圾填埋场的传统覆盖形式为压实黏土、土工合成材料、土工膜或由这些材料组合而成的屏障型覆盖系统,由于垃圾降解和固结沉陷等原因,几乎所有屏障型覆盖系统在长期使用过程中都可能破坏失效。近年来,腾发覆盖作为一种替代覆盖技术在美国的垃圾填埋场得到广泛应用。腾发覆盖由一层植被土构成,它利用非压实土层储蓄渗入的降水、依靠植物的蒸腾和土壤蒸发消耗土壤水,从而实现渗沥污染控制。腾发覆盖的植被宜采用灌木和草皮混合形式,覆盖土层宜采用壤土或黏壤土,土体密度宜为1.1～1.5g/cm3,土层厚度取决于植被和当地气候。腾发覆盖是一种经济、实用、易于建造和维护的生态覆盖技术,但不宜用于蒸发量∶降水量<1.2的沿海地区。
- 罗继武刘川顺郑勇
- 关键词：垃圾填埋场
- 垃圾填埋场生态覆盖系统研究被引量：1
- 2011年
- 为了探索生态覆盖系统的合理设计,利用非压实覆盖土层储蓄降水、依靠植物的蒸腾和土壤蒸发消耗土壤水从而控制渗沥污染,在武汉大学灌溉排水与水环境综合试验场开展了不同组合覆盖形式的渗沥控制试验,并对生态覆盖系统进行非饱和水运动数值模拟和水量平衡分析,结果表明,适合于生态覆盖的土壤类型为壤土和粘壤土,覆盖土层填筑密度宜在1.1～1.5 g/cm3之间,武汉地区气候条件下的覆盖土层厚度应为120～140 cm,合理的植被形式是深根型灌木和草的混合种植。
- 刘川顺李津津喻晓
- 关键词：垃圾填埋场
- 垃圾填埋场覆盖系统受损案例分析被引量：1
- 2009年
- 结合国外垃圾填埋场覆盖系统受损的若干案例,分析了屏障型覆盖系统发生渗漏、滑坡、沉陷、侵蚀的各种机制,分析了在覆盖系统的设计和施工中如何避免这些问题,以保证垃圾填埋场的正常运行。
- 刘川顺王静斋蔡俊雄容誉
- 关键词：垃圾填埋场渗漏滑坡沉陷
- 腾发覆盖系统的改进及其水文评估被引量：1
- 2010年
- 腾发覆盖系统作为屏障型覆盖系统的替代形式自2003年以来在许多垃圾填埋场整治工程中得到应用,它是一种经济、实用的生态型覆盖系统,但因其壤土层持水力和草本植被蒸腾力的限制,腾发覆盖只适用于干旱和半干旱地区.为了提高渗沥控制效果,对腾发覆盖的结构体系进行了改进:①在单一壤土层底部设置黏土衬垫以提高持水力;②采用草本-灌木混合植被取代单纯的草本植被以提高蒸腾力.采用HELP软件对屏障型覆盖系统、腾发覆盖系统和本研究提出的改进型腾发覆盖系统进行水文评估,结果表明改进型腾发覆盖系统的渗沥控制性能明显优于前二者.
- 刘川顺蔡俊雄王静斋容誉
- 关键词：垃圾填埋场
- 腾发覆盖技术控制垃圾填埋场渗沥液污染试验研究被引量：2
- 2008年
- 腾发覆盖系统利用覆盖层土壤储存降雨,并利用土壤蒸发和植物蒸腾作用增大覆盖层水分耗散,达到控制渗沥液产生的目的。文章进行了6组不同腾发覆盖组合条件下的渗沥液控制效果试验。结果表明:植物在调节和控制覆盖层水分动态中起重要作用,植物覆盖率的增加和土壤水分消减程度表现出明显的关系,植物生长情况下的土壤水分耗散速度是无植物覆盖情况下的1.5倍;植物生长和无植物生长情况下60cm覆盖层厚度实际水库容积分别为97.2mm和62.8mm;无植物生长情况下深层渗沥量达到降雨量的27%,而植物覆盖情况下渗沥液量仅为降雨量的3.5%～7.2%。
- 王康刘川顺王富庆赵慧
- 关键词：垃圾填埋场植物
- 垃圾填埋场腾发覆盖系统控制渗滤效果的研究被引量：10
- 2008年
- 腾发覆盖垃圾填埋系统(ET Landfill)利用覆盖层土壤的储水能力及植被的腾发作用对进入覆盖层的降水进行调节,达到控制渗滤的目的。通过对不同覆盖层结构和植被组合的腾发覆盖系统的水均衡动态进行试验研究,探讨了不同组合条件下的土壤水分动态过程和渗滤控制效果。结果表明,相对于无植物覆盖系统,腾发覆盖系统能够有效地调节覆盖土层的储水量,减少垃圾填埋场的渗滤液。在有植物覆盖的各组试验中,种植灌木为主60cm覆盖土层的渗滤控制效果最好,而完全种植草本植物40cm覆盖层的控制效果最差。
- 赵慧刘川顺王伟范岳
- 关键词：垃圾填埋场水量平衡
- 河渠植草衬砌效应研究
- 2010年
- 河(渠)道越来越多采用植草衬砌,它不仅保护河渠岸坡免受冲蚀,还改善生态条件,然而,植物对水流产生拖曳力从而影响河道过流能力.讨论了植物衬砌抗冲蚀效应的主要影响因素,提出了评估植草衬砌河渠稳定性的方法,根据水流拖曳有效剪应力与土壤允许有效剪应力之间的极限平衡条件导出了估算植草衬砌渠道过流能力的公式.实例计算研究表明,百喜草和狗牙根草因其较强的抗冲蚀性和较小的阻水性而比较适合于我国南方河渠衬砌.
- 刘川顺李瑞鸿关洪林叶文华
- 关键词：河渠水流阻力
- 灌木对黄土边坡的加固效应被引量：15
- 2010年
- 植物对边坡稳定性的贡献源于根系对土体的加劲作用、根系吸水消耗孔隙水压力及其引起的抗剪强度增加.通过对非饱和含根土开展剪切试验建立了根-土复合体的抗剪强度模型,其抗剪强度是根系密度和土壤含水率的函数.通过建立二维根系吸水模型,开展根系吸水条件下的渠道边坡土壤水分运动数值模拟.根据土壤水分动态分布和根-土复合体抗剪强度模型计算了不同气象阶段植被渠道边坡的稳定性.对比相同时刻植被边坡和裸土边坡的稳定性计算结果发现,植物根系通过加劲土壤和吸取土壤水分能够显著增强黄土渠道边坡的稳定性.
- 刘川顺郑勇关洪林叶文华
- 关键词：黄土根系固土根系吸水
- 垃圾填埋腾发覆盖系统渗沥控制试验和数值模拟被引量：13
- 2009年
- 垃圾填埋场腾发覆盖系统(ET Landfill Cover)是由单一土层和植被构成的简易、低成本、无需管理的生态渗沥控制系统,该系统利用覆盖土层储蓄降水、依靠植物的蒸腾和土壤蒸发消耗土壤水,从而实现渗沥污染控制.通过在武汉大学灌溉排水与水环境综合试验场开展裸土覆盖和5组腾发覆盖的渗沥控制对比试验,并对这6个试验处理进行水量平衡分析,结果发现其中60 cm厚度壤土层和灌木构成的腾发覆盖系统渗沥控制效果比较好,但是试验过程也发现60 cm厚度土层储水能力不足以完全阻止雨量充沛季节形成渗沥液,在旱季也不能向灌木提供充足水分,而是需要灌溉来维持灌木正常生长.因此采用Hydrus 2D软件对不同土层厚度腾发覆盖系统的渗沥控制效果进行数值模拟,结果表明,在武汉地区采用120～140 cm厚度壤土层和灌木构成的腾发覆盖系统是确保渗沥控制效果的经济合理方案.
- 刘川顺赵慧罗继武
- 关键词：垃圾填埋土壤水运动
