西宁盆地黄土区2种灌木植物根–土界面微观结构特征及摩擦特性试验

以种植于西宁盆地自建试验区生长期为2 a的灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon Maxim.)为试验供试种,采用扫描电镜观察方法,分析了这2种灌木根表面、与根接触土体表面、未与根接触土体表面的微观结构特征及其对根–土界面摩擦特性的影响。在此基础上,通过单根拉拔试验定量评价2种灌木根–土界面静摩擦因数和单位面积摩擦阻力。扫描电镜观察试验结果表明,柠条锦鸡儿根表面粗糙程度相对高于霸王;与2种灌木根接触土体表面均表现出相对平整和致密的特征;未与根接触土体表面则表现出凹凸不平和粗糙多孔状的特征。灌木根生长过程中对与其接触的土体表面存在平整化作用,平整化后的与根接触土体表面粗糙度显著降低,故根–土界面摩擦特性主要取决于根表面粗糙程度。单根拉拔试验结果进一步表明,柠条锦鸡儿较霸王具有相对更为显著的根–土界面静摩擦因数(分别为0.74±0.03和0.56±0.04)和根–土界面单位面积摩擦阻力(分别为22.94±1.15 kPa和17.26±1.36 kPa)。研究结果为进一步探讨寒旱环境条件下西宁盆地黄土区植物根–土相互作用力学机制,以及科学、有效地防治研究区和与区内自然条件相类似的其他地区,水土流失、浅层滑坡等地质灾害的发生具有理论研究价值和实际指导意义。     

草本与灌木植物茎叶降水截留作用研究

对4种草本与灌木植物进行了小区试验,分析了它们的降水截留作用。结果表明:①随着生长时间的增加,草本、灌木植物的株高、分蘖、分枝、覆盖面积逐渐增大,其茎叶的降水截留作用逐渐增强;②4种草本植物截留雨水能力的大小依次为偃麦草、披碱草、细茎冰草和赖草,4种灌木植物茎叶截留量和吸水率的大小依次为四翅滨藜、霸王、柠条锦鸡儿和白刺。     

青藏高原东北部黄土区护坡灌木柠条锦鸡儿根系拉拔摩擦试验研究

 为研究灌木植物根系与土体间摩擦阻力的特性,对种植在西宁盆地及其周边黄土边坡试验区生长16个月的灌木植物柠条锦鸡儿的根系,分别在1.22,24.39,36.59,51.22 kN四个等级垂直压力下,以2.67 mm/min的速率对其施加水平拉力进行拉拔摩擦试验,试验结果表明,柠条锦鸡儿根–土之间的摩擦力随根系在土体中位移的增加而逐渐增大,根–土间摩擦力与位移关系曲线在试验开始阶段均呈线性关系,随后表现出显著的非线性关系;试验过程中,随着根系在土体中相对位移的增大,根–土之间的摩擦力增幅显著,且增大到一定程度时,趋于峰值并保持恒定,说明此时根–土之间的摩擦力发挥到最大且与拉拔力平衡;随着根系在土体中相对位移的逐渐增大,根–土之间的摩擦力趋于逐渐减小,当减小到某一程度时就不再减小,并保持稳定状态,进而处于新的平衡状态。试验结果还表明,根–土之间的摩擦力随垂直压力的增大而显著增加,并且这种增加呈线性关系。同时,随着土体含水量的增加,根–土间的摩擦力呈逐渐降低的趋势,且在试验研究范围内近似呈线性关系。上述研究对进一步探讨灌木植物根系对土体加筋与锚固作用机制,增强试验区边坡土体稳定性、防治坡面浅层地质灾害具有理论指导意义和实际应用价值。     

青海大学资源勘查工程专业实践教学质量评价与监控体系研究

实践教学在资源勘查工程专业中占有非常重要的地位,要保证实践教学质量,必须建立科学合理的实践教学质量评价与监控体系。完善的实践教学质量评价与监控体系,有利于规范学校的办学行为,提高教师的业务能力,增强学生实践学习的积极性和主动性,从而进一步提高实践教学的水平。本文从青海大学资源勘查工程专业实践教学实际出发,对其评价与监控体系的目的、基本原则和组成进行研究,使其监控体系不断完善,从而提高教学质量和教学管理水平。     

含盐量对亚硫酸盐渍土抗剪强度影响的试验

为探讨含盐量对盐渍土抗剪强度的影响,该研究对采自于青海柴达木盆地大柴旦盐湖地区的盐渍土进行了洗盐试验以获得素土试样;根据该区盐渍土类型及盐渍化程度,在洗盐后土体中分别加入不等量的无水硫酸钠(Na2SO4),以获得不同含盐量的人工配制硫酸盐渍土,并对上述不同含盐量的人工配制硫酸盐渍土开展室内直接剪切试验。试验结果表明,洗盐试验后土体中的易溶盐离子含量及pH值均显著低于洗盐前盐渍土;当土体密度和含水量分别为1.41 g/cm³和25.68%时,洗盐后土体粘聚力c值和内摩擦角φ值分别为14.8 kPa和26.5°,均高于洗盐前盐渍土的粘聚力值(6.7 kPa)和内摩擦角值(24.6°);不同含盐量梯度条件下的人工配制硫酸盐渍土的粘聚力和内摩擦角,随土体含盐量增加均表现出先减小后增加的变化特征。当含盐量由0.74%增至5.17%时,人工配制硫酸盐渍土粘聚力c值和内摩擦角φ值均呈逐渐减小的变化规律,当土体含盐量由5.17%增至14.17%时,人工配制硫酸盐渍土粘聚力c值和内摩擦角φ值均表现出增加的变化规律,且当含盐量为5.17%时,其粘聚力c值和内摩擦角φ值分别为8.3 kPa和26.1°,均为最小值,即该值对应的含盐量值即为人工配制硫酸盐渍土的含盐量阈值。本项研究成果对于进一步探讨含盐量变化对盐渍土抗剪强度影响,及含盐量变化与盐渍土粘聚力和内摩擦角之间的关系等方面具有理论研究价值和实际意义。     

植物根系固土护坡力学机理研究现状与进展

在对国内外主要相关研究成果进行系统介绍的基础上,详细论述了根系固坡机理的力学模型、根系和土壤-根系复合体的力学性能、边坡稳定的有限元数值模拟以及根系的分布特征,并探讨了植被护坡研究的发展趋势。     

黄河源区弯曲河道草甸型植被分布特征

为了认识黄河源区弯曲河流滨河植被的带状分布特征及其演变规律,2015-2016年在黄河源区兰木错曲的河湾凸岸沿中轴线方向展开植被样方调查、植物种鉴定和土体级配特征分析等工作。研究结果表明,兰木错曲河湾凸岸浅水区至河漫滩上,滨河植被普遍具有4个明显的带状或弧状带分布,依次呈现从水生草本植物、湿中生草本植物、中生草本植物至矮生灌木的植被过渡。植被覆盖度由10%增大至100%,地表土壤机械组成由粉土质砾逐渐过渡为粉土质砂、粉土,级配由不均匀过渡至均匀。由灰色关联结果可知,植被覆盖度与土体粘粒含量、粉粒含量和根密度的关联性较强,关联度分别达到0.907、0.900、0.815。     

黄河源草甸型弯曲河流的悬臂式崩岸机制

弯曲河流的滨河草甸对抑制河岸崩塌和维持河湾蜿蜒具有重要作用。2011—2014年,在黄河源区兰木错曲的弯曲河段对河岸植被根系、崩塌块几何尺寸、根土复合体物理和力学特性等开展野外调查,并通过原位拉拔试验测定河岸崩塌面植被根系抗拉强度,进而分析草甸型弯曲河道的崩岸机制。草甸型弯曲河流的滨河植被根系网络具有较强缠绕和固结土体作用,河岸根系的力学特性是抑制凹岸崩岸的关键因子。近岸水流淘刷作用集中于根系作用范围以下的砂卵石层,当砂卵石层被淘刷至上部悬空,在自重作用下达到临界状况,河岸沿纵深方向出现贯穿性裂缝,最后崩塌块垮塌贴住河岸。崩块的破坏形式以悬臂式张拉破坏为主。崩塌块的植被根系长度与崩塌块厚度呈明显对数函数关系,其体积也随根系长度增大而增加。分析草甸型弯曲河流的新崩岸模式,建立了近岸根土复合体崩岸的临界力矩平衡方程,并简化得到崩塌块的临界宽度表达式。崩塌块体的临界宽度是崩塌块根系长度和根系产生的抗拉强度增量的函数,临界宽度的计算值与实测值较为符合。     

一种用于FEC译码技术的改进遗传算法

针对基本遗传算法中的早熟问题和因种内竞争而带来的“封闭竞争”问题,提出了一种改进的遗传算法.该算法增加了群体多样性,引入了相似度概念,并应用于种间竞争.其收敛性分析表明:与基本遗传算法相比,该算法收敛于全局最优解的概率为1,具有更好的收敛性.并且仿真分析表明:该改进遗传算法与基本遗传算法相比,在BTC译码上改善了约0.4 dB的净编码增益.因而所提出的改进遗传算法在译码性能上具有更好的优越性,更适用于FEC译码技术.