论文部分内容阅读
盐渍土作为困扰人类的五大土壤问题之一,在我国分布广泛。盐渍土按照所处位置不同分为内陆盐渍土和滨海盐渍土,其中滨海盐渍土在山东主要分布在莱州湾南岸与黄河三角洲地区,是我省重要的后备土地资源,因此对滨海盐渍土的监测研究具有重大经济意义与社会意义。水盐运移一个复杂的动力学过程,因此对盐渍土水盐运移过程的研究是盐渍土研究的核心,关系着盐渍土的形成与演化。因此本文利用在国家高技术研究发展计划(863计划)课题“风暴过程中沉积物再悬浮通量原位监测技术(No.2008AA09Z109)”的资助下研制出的远程原位自动监测系统开展研究工作,旨在对山东滨海盐渍土水盐运移过程监测技术进行研究,开发一套在原位实时自动监测盐渍土水盐运移过程的系统,为盐渍土形成机理及治理研究提供支持。本研究从介绍盐渍土监测技术入手,通过总结以往技术的优缺点引出本次研究所开发的水盐运移实时自动监测系统。通过对监测系统的优化设计,使其更加适用于滨海盐渍土水盐运移过程的监测,并通过一系列室内外试探讨有效判定盐渍土水盐运移过程特点及运移速率的方法,总结了淋洗过程中盐渍土水盐运移规律,验证数据处理技术的效果并检验系统的整体工作情况,为下一步监测系统的优化、盐渍土水盐运移过程监测的分析奠定了基础。首先,论文介绍了国内外各种盐渍土监测技术及与盐渍土相关的理论背景,根据现有技术的不足及现场监测的需要,提出应用本套电阻率监测系统作为监测手段的思路。其次,在考虑现场条件和电阻率探杆特点的基础上,本文详细设计介绍了一套可以实现盐渍土水盐运移过程实时自动监测的系统,并针对滨海盐渍土水盐运移过程监测的实际需求,优化设计了本套系统:将一体式的探杆改为插拔式,优化了电路板,同时引入自动绘图功能和远程控制功能,使监测系统更具适用性。最后,论文主要介绍了在系统设计研发过程中开展的一系列室内外试验,通过对试验结果的分析发现:1.监测数据与全盐量成良好的幂指数关系;2.在淋洗后土壤从表层开始脱盐,脱盐深度与淋洗水量成正比;3.一次淋洗后水盐运移速率与时间呈对数相关,并随时间推移而趋缓;4.不同土壤水盐运移速率不同,砂土约为粉土的10倍;5.在本试验中,当存在地下水时,会降低盐渍土水盐运移速率,并影响土壤的脱盐效果;6.监测系统野外工作时数据采集及远程传输稳定。本文首次实现了基于电阻率测量的现场盐渍土水盐运移远程自动监测系统的设计优化与研发,开发配套软件并编写数据处理程序。通过开展室内外试验及对试验数据的分析得出,本系统能实时、自动测量盐渍土水盐运移过程中电阻率值的变化,远程传输监测数据,从而精确判定盐渍土水盐运移的变化。通过大量的室内外试验,验证了本系统良好的工作性能。本研究丰富了盐渍土水盐运移的监测技术,为实现远程原位自动监测盐渍土演变过程提供了一种可行的监测手段,具有广阔的应用范围和发展前景。