在建高速公路土壤侵蚀规律及其防治体系研究 ——以湖北沪蓉西高速公路宜长段为例

论文摘要

为探讨高速公路建设过程中土壤侵蚀的发生、发展规律,有的放矢地采取各项水土保持措施,以公路土壤侵蚀为研究对象,选择位于鄂西地区的沪蓉国道主干线宜昌至长阳高速公路段为研究对象,分析公路建设过程中土壤侵蚀特征和影响因素、公路土壤侵蚀对生态环境的影响和公路边坡土壤侵蚀发生、发展规律,并在此基础上,提出相应的公路水土保持措施体系,为相似路段的水土保持措施配置提供可以借鉴的经验。具体得出的主要结论如下:1)高速公路土壤侵蚀的特征分析公路建设土壤侵蚀区别于传统的土壤侵蚀,与其它开发建设项目中的土壤侵蚀也有所区别,有自己突出的特点,主要表现为时间分布上不平衡;空间上呈线状或羽状分布;土壤侵蚀量大;侵蚀类型复杂,诱发性土壤侵蚀发生频数大4个方面。研究路段土壤侵蚀类型主要以水力侵蚀和重力侵蚀为主,公路建设再造地形、地貌决定了土壤侵蚀类型、强度和分布。公路土壤侵蚀主要是人为因素诱发和加剧了土壤侵蚀,公路建设改变了微地形、土壤、植被、水文等影响土壤侵蚀的因素,从而对土壤侵蚀产生影响。2)高速公路边坡土壤侵蚀发生、发展规律在高速公路建设过程中,土壤侵蚀量与降雨、土壤和植被有密切的关系,经过研究分析得出:（1）各观测小区的月土壤侵蚀量变化基本上与相应的各月降雨量变化一致,随着月降雨量的增大,月土壤侵蚀量也相应增大;而且同期内各观测小区土壤侵蚀量对比结果表明,在弃土场坡面土壤侵蚀最大。在诸多降雨因子中,影响土壤侵蚀量的主要降雨因子是降雨量和前期降雨量,而且呈现出极显著的正相关关系;经过多元回归分析得出土壤侵蚀量（Y ）与降雨量（X1）和前期降雨量（X2）的回归方程,具体各试验点的回归方程为:Ⅳ标路堤一级边坡Y = 0 .985X1+0.005X2+4.65E-009Ⅳ标路堤二级边坡Y = 0 .900X1+0.086X2-8.31E-007框架梁小区z Y = 0 .887X1+0.110X2+7.66E-007框架梁小区y Y = 0 .891X1+0.085X2+1.52E-006Ⅰ标弃土场Y = 0 .989X1-0.017X2-3.61E-009Ⅳ标弃土场Y = 1 .107X1-0.126X2-1.35E-006

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 问题的提出
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国水土流失概况
• 1.1.2 开发建设项目水土流失概况
• 1.1.3 公路建设水土流失概况
• 1.2 我国公路建设中存在的水土保持问题
• 1.3 研究目的及意义
• 2 研究现状
• 2.1 土壤侵蚀研究进展
• 2.1.1 国外研究进展
• 2.1.1.1 过程及机理研究进展
• 2.1.1.2 定量预测及评价研究进展
• 2.1.2 国内研究进展
• 2.1.2.1 过程及机理研究进展
• 2.1.2.2 定量预测及评价研究进展
• 2.2 公路土壤侵蚀研究进展
• 2.2.1 国外道路土壤侵蚀研究进展
• 2.2.2 我国公路土壤侵蚀研究进展
• 2.3 公路水土保持措施研究进展
• 2.3.1 国外研究进展
• 2.3.1.1 公路生态环境保护现状
• 2.3.1.2 公路水土保持措施现状
• 2.3.2 国内研究进展
• 2.3.2.1 取、弃土场生态恢复措施现状
• 2.3.2.2 公路边坡水土保持措施现状
• 2.4 小结
• 3 研究内容、方法和技术路线
• 3.1 研究内容
• 3.1.1 土壤侵蚀规律
• 3.1.2 公路水土保持措施体系
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 降雨观测
• 3.2.2 土壤物理性质测定
• 3.2.3 植被调查和盖度测定
• 3.2.4 土壤侵蚀量观测
• 3.2.5 坡面土壤侵蚀观测小区的布设
• 3.2.6 施工中土壤侵蚀调查
• 3.3 技术路线
• 4 研究区概况
• 4.1 自然生态环境概况
• 4.1.1 区域范围
• 4.1.2 地形地貌
• 4.1.3 工程地质
• 4.1.4 气象特征
• 4.1.5 河流水库
• 4.1.6 土壤类型
• 4.1.7 植被特征
• 4.2 社会经济环境概况
• 5 高速公路土壤侵蚀特征分析
• 5.1 土壤侵蚀现状
• 5.2 高速公路土壤侵蚀特点
• 5.3 高速公路土壤侵蚀类型及形式
• 5.3.1 水力侵蚀
• 5.3.2 重力侵蚀
• 5.4 公路建设对土壤侵蚀的影响
• 5.4.1 公路建设改变原地形
• 5.4.2 公路建设改变地表土壤特性
• 5.4.3 公路建设破坏地表植被
• 5.4.4 公路建设改变水文因素
• 5.4.5 人为因素影响公路土壤侵蚀
• 5.5 公路土壤侵蚀对生态环境的影响
• 5.6 小结
• 6 高速公路边坡土壤侵蚀规律
• 6.1 土壤侵蚀影响因子选择
• 6.2 降雨对土壤侵蚀的影响
• 6.2.1 研究区降雨特征分析
• 6.2.1.1 宜昌地区降雨特征分析
• 6.2.1.2 研究路段降雨特征分析
• 6.2.2 不同观测小区降雨因子与土壤侵蚀量的关系
• 6.2.2.1 数值的标准化
• 6.2.2.2 相关性分析
• 6.2.2.3 多元回归分析
• 6.2.3 不同观测小区逐月降雨量与土壤侵蚀量关系
• 6.2.3.1 月降雨量与土壤侵蚀量的关系
• 6.2.3.2 不同观测小区月土壤侵蚀量对比分析
• 6.3 土壤粒径对土壤侵蚀的影响
• 6.3.1 不同观测小区土壤颗粒群体特征分析
• 6.3.1.1 土壤颗粒平均粒径状况
• 6.3.1.2 土壤颗粒分散度
• 6.3.1.3 土壤颗粒粒径对称性
• 6.3.1.4 土壤颗粒粒径的集中程度
• 6.3.2 土壤粒径对土壤侵蚀的影响
• 6.4 植被对土壤侵蚀的影响
• 6.4.1 植物对土壤侵蚀的影响
• 6.4.2 不同植物混播类型对土壤侵蚀的影响
• 6.4.2.1 草本、草灌及草灌乔混播类型与土壤侵蚀量的关系
• 6.4.2.2 不同植物种以及不同盖度对土壤侵蚀的影响
• 6.5 弃土场边坡沟蚀研究
• 6.5.1 沟蚀发育特征
• 6.5.2 弃土场边坡沟蚀发生发展规律
• 6.5.3 弃土场沟蚀与沟间侵蚀的关系
• 6.6 小结
• 7 高速公路建设水土保持综合防治措施体系
• 7.1 公路建设土壤侵蚀责任的界定
• 7.2 土壤侵蚀防治措施总体布置
• 7.3 路基边坡防治措施
• 7.3.1 施工期路基土壤侵蚀临时防护措施
• 7.3.2 路堑边坡防护措施
• 7.3.2.1 排水措施
• 7.3.2.2 砾岩路堑边坡防护措施
• 7.3.2.3 泥质页岩区路堑石质边坡防护措施
• 7.3.3 路堤边坡防护措施
• 7.4 施工便道防治措施
• 7.4.1 排水工程措施
• 7.4.2 路基防护工程措施
• 7.4.3 植物防护措施
• 7.5 施工场地防治措施
• 7.6 弃土（渣）场防治措施
• 7.6.1 弃土（渣）场水保措施总体布局
• 7.6.2 挡渣墙断面设计
• 7.6.3 护坡措施
• 7.6.4 排水工程措施
• 7.6.5 弃土（渣）场土地整治措施
• 7.6.5.1 渣场土地整治的基本原则
• 7.6.5.2 土地整治施工方法
• 7.6.5.3 表土保护措施
• 7.6.6 生物措施设计
• 7.7 生态效益分析
• 7.8 小结
• 8 结论与讨论
• 8.1 结论
• 8.2 讨论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢
• 博硕士论文同意发表的声明