农业水土工程.ppt

农业水土工程 农业工程概论 三、农业环境保护及治理 农业环境治理需要农业、工业和城市管理互相配合，采用化学的、物理的、生物的及其他防治技术综合治理。 1．工业应改革工艺，减少“三废”中的有毒物质排出，井在三废进行处理后再行排出，还可进行综合利用。 2．研制高效、低毒、低残留的农药，推广生物防治技术，水果、蔬菜等在收获前若于天内不得施用农药。 3．修筑氧化塘，通过沉淀、中和、生物氧化及水生植物吸收后再用于灌溉。 4．对已污染的农田，采用客土排土换土或土壤改良剂等。使毒性物质沉淀或分解 5．在大气污染地区多种植抗毒性强的植物。 6．应用化学的、物理的、生物的监测手段，对农业环境进行监测，随时掌握信息解趋势，以便及时采取治理、保护措施。 农业的未来.rmvb 一.农业土壤的工程性质 (一）自然土壤和农业土壤的形成 1. 自然土壤的形成 岩石风化产生的碎屑，不断减小尺寸，经风力、水力及重力搬运和堆积，形成土壤母质。土壤母质中的可溶性物质，一部分未微生物所吸收，使微生物得以滋生繁衍。微生物的代谢产物及其死亡机体留在土壤母质中，微生物又将有机质分解为植物能吸收的养分，并改变土壤母质的物理、化学物质，为植物生长创造条件。 §3 土壤工程性质与土壤腐蚀 Soil Engineering Properties And Soil Corrosion 这种自然现象和生物及微生物反复作用结果即形成自然土壤。 自然土壤未经人扰动，通常其最上层是枯枝败叶层，其下是带酸性的淋溶层，第三层是沉积层，再下面是土壤母质层，最下面是岩石层。 2. 农业土壤的形成 人类通过耕作、施肥、灌溉或排水，施用土壤改良剂，平整土地，栽培农作物等农业措施，使土壤更适合于农作物生长，提高农作物土地利用率。 旱田农业土壤最上层厚15－20cm(作物根系)，第二层厚约5－10cm，再往下是心底层(仍保持自然土壤的状态)，心底层以下是底土层(基本上是自然风化的碎屑或土壤母质)。 水田土壤通常最上层是1cm厚的氧化浮泥层，然后是还原糊泥层，再下层是犁底层，犁底层以下是心底层。坚硬的犁底层对水田可起保水、保肥作用。 土壤的质地分类 土壤中的矿物质是岩石经过分化而形成的固体颗粒。粒径在2mm－0.05mm之间的称为砂粒，粒径在0.05mm－0.005mm之间的称为粉粒，粒小鱼0.005mm的称为黏粒。根据土壤中砂粒和黏粒含量的多少，土壤可分为三种类型： 砂土(sandy soil)：砂粒含量较多，通气性好，但土壤中水分含量少，保水性较差。 黏土(clay soil)：黏粒含量较多，通气性差，但含水量较多，保水性好。 壤土(loamy soil)：砂粒和黏粒的含量比例适中，通气性，水分含量也较多，保水性一般。 （二）土壤的空隙度、土壤水和空气 土壤是多相复杂体，一般空隙占30％-50％，其中非水即气，空气容积大，即使在稻作的淹水期仍有2％－5％的空气。因此土壤的容重与比重相差较大，砂质土壤容重为1.2－1.8，粘质土壤为1.0－1.5。 1. 土壤空隙度 土壤空隙度是空隙容积Vv与土壤容积Vt之比，可用百分比来表示。 土壤空隙比e是土壤空隙容积与土粒容积之比。 2. 土壤水 土壤空隙中有相当一部分为水占据，其数量随土壤质地、土壤含水量、温度等而变化，它们在空隙中以吸湿水、薄膜水、毛管水和重力水等形式存在，其中毛管水直接供养作物，重力水是含水量超过土壤持水量水分受重力支配向地下渗透的水分。 3. 土壤空气 土壤空隙中空气总含量是土壤水分、质地、结构等的函数。土壤空气中水汽含量很大，有时相对湿度达100％，氧气含量比空气少，二氧化碳含量比空气多5－120倍，这是土壤微生物及其它土壤生物呼吸所致。 （三）土壤的强度与破坏 土壤强度是土地在外力作用下，由于土壤颗粒间的粘结力和颗粒相互位移的摩擦力等影响，不会引起屈服应变和破坏的最大应力。 外力可能是剪切、压缩、拉伸、穿透等作用下的一种或多种，破坏包括断裂、压缩、塑流等。 1. 抗剪强度 土壤抗剪强度是土壤移动时，沿运动平行面，产生的最大内阻力。它来源于土壤颗粒间的粘结力和内摩擦力。摩尔－摩伦经验模型，抗剪切强度S为： C 正应力 抗剪切强度S 不同土壤剪切变形与破坏的情况是不同的，，除松散砂土外，都是在剪切应力增加到一定值时，发生不同的剪切破坏。 剪切变形J 松散土 坚实土 粘结土 抗剪切强度S 2. 承压强度 土壤承压强度表示支持车辆等载荷不使其下陷的支撑能力，基本公式如下： 土壤承压强度与含水量关系很大。随着含水量的增加，土壤强度急剧下降。 抗压 抗剪 含水量(%) 强度(kg/c