不同功能区城市土壤理化性质及入渗特性研究——以淮南市田家庵区、大通区为例

摘要

论文研究通过野外调查试验与室内试验，重点研究调查区域不同功能区城市土壤理化性质分布特征以及相互影响关系，不同功能区城市土壤入渗特性以及入渗规律模型。在此基础上揭示土壤理化特性分布，入渗性能以及影响因素和土壤入渗最佳模型。以期为城市土壤性质制图提供有效资料和城市发展规划提供参考依据。
　　(1)通过室内实验，对研究区不同功能区城市土壤容重、含水量、饱和含水量、最大持水量、颗粒组成以及pH值、水溶性盐含量进行研究。结果表明:研究区域不同功能区城市土壤饱和含水量与最大持水量分布情况为农田保护区＞工业区＞风景区＞商业区＞文教区;含水量分布情况为农田保护区＞工业区＞文教区＞风景区＞商业区;容重大小变化依次为商业区＞文教区＞风景区＞工业区＞农田保护区。该研究区域不同功能区之间城市土壤砂粒、粉粒、黏粒组成比例变化不大分别为46±3％、28±2％、26±1％。研究区土壤偏弱酸性，在30-50cm土壤剖面pH值波动变化较小，在30cm剖面深度处土壤盐渍化程度变大，剖面30-50cm土壤水溶性盐含量减少土壤淋溶性减弱。
　　(2)运用双环入渗仪测量研究区域不同功能区城市土壤入渗情况，对测量数据进行研究分析结果表明:研究区域不同功能区城市土壤初始入渗率大小分布为农田保护区＞风景区＞文教区＞工业区＞商业区，农田保护区土壤显著大于其他功能区土壤初始入渗率，风景区与文教区土壤初始入渗率大小相当，工业区与商业区土壤初始入渗率大小差不多。根据稳定水头测定方法测得不同功能区城市土壤渗透系数为农田保护区＞工业区＞风景区＞文教区＞商业区。
　　(3)通过土壤入渗率测定结果分析，土壤入渗率变化曲线遵循乘幂函数，为此选择为此选择Philip方程，A.H.Kostiakov方程模拟土壤入渗模型。结果表明:Philip方程与A.H.Kostiakov方程都能有效的模拟研究区域不同功能区城市土壤入渗模型，A.H.Kostiakov方程比Philip方程模拟效率更高。商业区、工业区、文教区、农田保护区以及风景区Philip方程最佳模拟系数S依次为3.76、3.35、3.96、12.44、5.07，农田保护区土壤入渗性能最强，其次为风景区，其它区域土壤入渗系数差别不大;A.H.Kostiakov方程模拟商业区土壤入渗模型参数为a=20.59、n=0.3145，工业区a=85.23、n=0.1513，文教区a=104.4、n=0.1448，农田保护区a=154.3、n=0.1932，风景区a=62.50、n=0.2167。在对不同功能区城市土壤累计入渗量模型研究中Philip累计入渗量方程不能高效的模拟土壤入渗量累计过程。

目录

声明

摘要

插图或附表清单

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 城市土壤理化性质研究

1．2．2 城市土壤特殊污染物与有机物及含碳物质研究

1．2．3 土壤入渗特性研究

1．3 研究目标与内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 研究的技术路线

2 区域概况与研究方法

2．1 淮南市自然地理概况

2．1．1 淮南市地理位置、地质构造以及地貌

2．1．2 淮南市气象与水文情况

2．2 淮南市经济概况

2．3 研究区域概况

2．3．1 位置境域

2．3．2 气候与植被

2．3．3 土壤属性

2．4 研究方法

2．4．1 土壤采样方法

2．4．2 土壤理化性质测定与分析方法

2．4．3 土壤入渗率测定与分析方法

2．4．4 土壤入渗性能测定与分析方法

3 不同功能区城市土壤理化性质研究

3．1 不同功能区城市土壤物理性质分析

3．1．1 不同功能区城市土壤含水量

3．1．2 不同功能区城市土壤容重分析

3．1．3 不同功能区城市土壤颗粒组成分析

3．1．4 土壤物理指标相关性分析

3．2 不同功能区城市土壤化学性质分析

3．2．1 不同功能区城市土壤pH值分析

3．2．2 不同功能区城市土壤水溶性盐分析

3．3 不同城市土壤理化性质对比比较

3．4 本章小结

4 不同功能区城市土壤入渗特征研究

4．1 不同功能区城市土壤初始入渗率及其影响因素分析

4．1．1 不同功能区城市土壤初始入渗率分析

4．1．2 城市土壤初始入渗率与土壤物理性质相关性分析

4．2 不同功能区城市土壤入渗率及模型分析

4．2．1 不同功能区城市土壤入渗率分析

4．2．2 不同功能区城市土壤入渗模型研究

4．3 不同功能区土壤入渗累计入渗量及模型分析

4．3．1 不同功能区城市土壤入渗累计入渗量分析

4．3．2 不同功能区土壤累计入渗量模型研究

4．4 本章小结

5 不同功能区城市土壤渗透性能研究

5．1 不同功能区城市土壤渗透系数及其影响因素分析

5．1．1 不同功能区城市土壤渗透系数分析

5．1．2 土壤渗透系数与土壤初始入渗率以及土壤物理指标相关性分析

5．1．3 土壤渗透系数影响因素主成分分析

5．2 土壤渗透性能分析

5．2．1 土壤渗透性能等级分析

5．3 城市土壤渗透性研究具有的环境工程意义

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 问题与展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果