玉米芯颗粒对风沙土毛管水运移和蒸发特性的影响

为探索玉米芯在干旱地区的有效利用方式、提高其利用率,通过土柱模拟的方法,将1.5~6.0 mm玉米芯颗粒与风沙土混合开展吸水与蒸发试验。以未添加玉米芯的土柱为对照,设置10种添加玉米芯处理,对不同处理土柱的吸水量、湿润锋、蒸发量、蒸发强度等进行测定,分析玉米芯及其用量对风沙土吸水、保水效果的影响。结果表明,混合土壤毛管水上升高度比对照低0.0%~76.3%,毛管水平均上升速率比对照低7.3%~78.7%,蒸发强度比对照低10.7%~64.2%。玉米芯添加量≤40%时,吸水量比对照高8.6%~16.2%;玉米芯添加量>40%时,吸水量比对照低1.1%~46.0%。毛管水上升高度与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与毛管水上升高度之间呈线性相关。吸水条件下的Green-Ampt模型调整后可用于模拟混合土壤的毛管水上升过程。Rose蒸发模型能很好地表达混合土壤累计蒸发量随时间的变化特征。研究结果为沙化土地治理、秸秆还田改良耕地等研究与实践提供理论依据。

黄麻纤维护坡水蚀防护效果

为有效治理矿区排土场边坡水蚀问题,采用黄麻纤维护坡对露天煤矿排土场边坡进行防护试验,研究不同类型、不同规格的黄麻纤维护坡在坡面不同部位对水蚀的防护效果。结果表明:1)黄麻纤维护坡设置当年对排土场边坡土壤侵蚀产生显著的抑制作用,黄麻纤维护坡防护区侵蚀沟及坡面的土壤侵蚀深度均显著低于对照,分别比对照的降低42.08%和30.71%;2)黄麻纤维护坡形成的截流槽能够有效蓄积水土物质,且沿着坡面自上而下截流槽内土壤淤积厚度呈现线性递增趋势;3)麻袋片和麻袋护坡对坡面水蚀均能有效抑制,麻袋护坡、麻袋片护坡设置侵蚀沟内和坡面土壤侵蚀深度较对照分别减小16.39%、51.64%和48.30%、38.10%;4)4、8和10 m麻袋片护坡防护坡面的侵蚀深度分别比对照降低38.10%、43.54%和16.33%,侵蚀沟内的侵蚀深度分别比对照降低51.64%、51.91%和48.36%;5)防护期2~3年内,4和8 m规格麻袋片护坡侵蚀沟和坡面土壤侵蚀深度未发生显著变化,10 m规格麻袋片护坡防护区依然存在土壤侵蚀现象,至第3年10 m规格麻袋片护坡防护区侵蚀沟和坡面土壤侵蚀深度分别比对照降低53.13%和34.03%。基于施工难易程度及材料成本,在排土场边坡水蚀防护实践中建议采用4~8 m规格麻袋片护坡。