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土壤成岩技术全文(5篇)

土壤成岩技术

第1篇:土壤成岩技术范文

[关键词]福鼎白茶;岩韵花香;制茶技艺

1顺茗道岩韵花香白茶的成因

1.1顺茗道岩韵花香白茶历史悠久。福鼎白茶历史悠久,约1857年时,就出现了福鼎大白茶,后在清代光绪年间,白茶已被大量种植,专业的制茶师已经开始自办茶号将茶叶销往外地。茶圣陆羽在《茶经.七之事》中记载:“《永嘉图经》:‘永嘉县东(南)三百里有白茶山。’”白茶原产于福建省的福鼎市,福鼎白茶因采鲜叶细嫩程度不同,分为“白毫银针”、“白牡丹”、“寿眉”等品类。后井村及周边自古以来就有赤岩、引岩、岩柘、岩庵、岩山下等多处与“岩”有关联的小地名,是后井岩茶的发源地。从上世纪80年代起,福鼎市点头镇后井村四箩吴姓村民秉承吴氏老茶坊祖传制茶技艺,弘扬福鼎白茶传统文化,创新研发口感独特的“顺茗道岩韵花香白茶”,将福鼎白茶传统的制茶工艺与现代科学创新设备相结合,提升产品档次,建立销售网点,将传统的福鼎白茶远销国内外市场。1.2自然环境条件与顺茗道岩韵花香白茶的关系。1.2.1地质。顺茗道生态茶叶基地坐落于福建省东北部的福鼎市点头镇后井村,全村海拔在450~800m之间,地处巨型新华夏系构造东部沉降带内,侏罗系地层,岩性含晶屑、玻屑熔结凝灰岩、流纹岩、流纹斑岩、凝灰岩等。茶树底部2~5m以下为燕山晚期侵入岩含黑云团(晶洞)花岗岩,其地质构造呈“多”字部型断裂,高丘峡谷交错,富含多种矿物质。1.2.2地貌。顺茗道生态茶叶基地地处中山、高丘陵、盆谷等多样性的地貌形态,对当地的气候、土壤、水系以及其他自然要素对岩韵茶叶的形成具有很大的影响作用。基地内多云雾、多降水、多光照的小气候环境是提高茶树茶氨酸、可溶氮等有机成分的关键所在,从而使得茶叶的香气和口感更佳独特。1.2.3气候。点头镇后井村属于亚热带季风气候,拥有丰富的光照资源,雨量充沛,四季特征明显,年平均气温在16℃,年降雨量达1800mm以上,空气质量佳。顺茗道生态茶叶基地内的空气、水质均达到部级标准,这样得天独厚的自然条件十分有利于茶树的生长。1.2.4土壤。顺茗道生态茶叶基地内茶园的土层大多是黄红壤土类型,土层内蕴含丰富的有机矿物质,有机质含量可达2%~3%,土壤的PH值在4.5~6.5之间,成土母质为砂岩及花岗岩风化物,土层深厚,水热条件优越,是顺茗道岩韵花香白茶形成的必要条件。1.2.5植被。顺茗道生态茶叶基地内山川秀美,山泉清澈,有常绿阔叶林、人工针叶林和迹地更新次生灌木,森林覆盖面积大,草木茂盛。野生动植物种类繁多,豹猫、山羊、野猪、黄麂、獐、野兔、穿山甲以及多种鸟类、蛇类、两栖类动物粪便和多样性植物生长过程中产生的腐殖质有利于茶树的生长和茶叶品质的提升。1.3原生态种植管理对顺茗道岩韵花香白茶的影响。顺茗道岩韵花香白茶以其独特的岩韵伴花香得到各地爱茶人士的钟爱,并能在全国范围内得到快速推广,大量销售至国内外市场,这与其应用了原生态高效种植管理技术是分不开的。顺茗道生态茶叶基地对茶园的干道以及排水系统等进行了合理的设计,在茶叶种植时都是保证移苗当天种植,并采用的是边穴种植,对边穴内的土壤、湿度等都有严格的要求。对茶树进行管理时,定时浇水,在雨天及时排水;采用有机肥加人工除草的方式,并在幼龄茶园内种植三叶草、紫云英,不仅能防治水分流失,还能够防寒、抑制杂草生长。茶园内全面禁施化肥和喷洒高毒农药,而是采取草木灰、羊粪、猪粪便与有机肥料经过发酵,适时挖沟深埋,并在茶园表面覆盖杂草、稻草的管理方式,辅以扦插粘蝇板、安装诱虫灯,修建蓄水池等措施,减少病虫害发病率,确保茶叶源头品质。

2顺茗道岩韵花香白茶的制作技艺

顺茗道岩韵花香白茶在制作上是最少被“折腾”的茶叶,不炒不揉,敢于以最自然的形态示人,工艺包括采摘、萎凋、干燥,看似简单的工艺其实大有奥妙。这些工序对制茶师的技艺要求都十分严格,考验着制茶师的耐心和细心程度。2.1原料采制标准。对于顺茗道岩韵花香白茶的采青工作需要采茶者对当时气候进行分析,根据不同时节和天气采摘鲜叶,要把采摘工作做到“早、嫩、勤、净”四个字,采摘的茶叶要求大小均匀、成朵,并且叶柄要短。采摘时,要求轻采轻放,为减少发热,尽量不要过多的用手接触叶芽,存放叶芽的容器必须透气良好,可以在树荫下使用透气的箩筐或者竹篓收集叶芽。采摘下来的鲜叶应及时进厂处理,以保证茶叶的新鲜度。2.2萎凋并筛匀堆。将鲜叶及时摊放在竹匾上,并要保证摊放的厚度均匀,不能再进行二次翻动,再依据气候条件以及鲜叶的质量等级,选择合适的萎凋方式,主要采用的萎凋方式有室内自然萎凋、日光萎凋和复式萎凋。萎凋过程对茶叶的香气和味道具有重要影响,因此萎凋过程的时间、温度和湿度都需要严格的把控每一时段茶叶的变化。萎凋时间最低掌控在48个小时以上,温度控制在20℃~30℃左右,相对湿度保持在80%~60%左右。并筛与匀堆环节是岩韵花香白茶制作工艺中的核心技艺,当茶叶萎凋至七成时,茶叶的叶片不贴筛,这个时候就可以将茶叶两筛并作一筛,根据天气、茶叶萎凋程度等实际情况灵活掌握,再进行萎凋至九成干。匀堆厚度10~20cm,匀堆温度控制在22℃~25℃左右,匀堆时间根据萎凋茶叶实际情况适当缩短或延长,达到韵、香理想要求,再继续进行干燥。并筛是通过一系列物理和化学反应提高茶叶中酶的活性,使青草气散失,色泽转变,花香显露,提高醇厚口感,使干茶能更具形态美。匀堆工序是制茶者掌握成茶品质的关键技艺,需要对萎凋茶叶的含水量以及堆放厚度有更为细致把控,以保证整个过程中茶叶的香气能够得到均匀的转化,以提高岩韵花香白茶的口感和香气。2.3烘焙装箱储存。烘焙是顺茗道岩韵花香白茶制作工艺的重要环节,分初焙和复焙进行,在烘焙过程中对其火候与次数的要求也不同。每匾摊叶量0.75~1kg。最常用的木碳烘焙技术对温度和时间的要求十分严格,一般以暗火烘焙,温度掌控在45℃~50℃之间,焙时掌控在6~12个小时左右至足干,含水量控制在5.5%左右即可装箱储存。仓储讲究“量化、转化、变化”,保证管理上“量化”;仓储过程中用专业方法进行“转化”;让这款顺茗道岩韵花香白茶能够实现理想“变化”。

3结语

顺茗道岩韵花香白茶的制茶工艺推广不仅与福鼎当地的茶产业发展有关,而且事关我国特色茶文化事业的传承和发展,当地政府需要加强对福鼎优质白茶传统制茶技艺的宣传,让白茶产业不仅能成为福鼎市的标签,还要成为中国茶的标签之一。

[参考文献]

[1]余宏.浅谈福鼎白茶及老白茶的特点[J].茶叶,2017,43(4):228-230.

[2]陶丽明.福鼎白茶标准化栽培关键技术[J].安徽农学通报,2016,22(18):56-57.

[3]王树福,底蕴茶业.浅析福鼎白茶制作工艺、存储技术及养生功效[J].中国食品,2018(15):156.

[4]张礼雄.福鼎白茶生产工艺及存储关键控制点调整实践与思考[J].福建茶叶,2017,39(6):13.

第2篇:土壤成岩技术范文

一、产量表现

2013年引进5000株藤苗,试种安排地点在五星村王忠和户种植面积2余亩,并选择一块山园,面积0.313亩,龙薯15与龙岩7-3二个品种各扦插一半面积,扦插时间,密植施肥量,管理相同。10月26日各挖10株进行测产,龙薯15单株鲜薯1.28㎏,亩产鲜薯2816㎏,比龙岩7-3单株鲜薯1.08㎏,亩产鲜薯2310㎏,亩增506㎏,增幅21.9%。

二、特征特性

龙薯15是福建省龙岩市农科院选育的鲜食、加工兼用型品种,该品种表现中熟偏早,叶片鸡爪型,绿色,顶叶深绿色。中蔓型,蔓一般是1.5—1.7m,蔓较粗壮,茎粗0.6—0.7cm,单株大分枝8—16个,节间均匀,小分枝4个左右,结薯3—6个,结薯集中,薯大小均匀,大中薯比率高,占80%以上,结薯块纺锤型,薯皮红色,薯肉桔红色,无薯沟,光滑美观,鲜食口感好,适合鲜食或加工薯脯,宜加工番薯锅,烤番枣,烤番薯,蜜饯(番薯锅、番薯枣为瑞安传统特产)商品性能较优。

三、实施效益

据该农户反映龙薯15产量与销售情况:龙薯15不仅亩产比龙岩7-3增产21.9%,尤其是龙薯15鲜薯块投放市场后,很受市民欢迎,比同类产品销售快,价格高,每500g鲜薯块价格高0.1—0.2元,一般亩产值5600元,比龙岩7-3亩增效益1400余元。2014年龙薯15番薯品种种植面积780亩,占全街道番薯面积60%,据五星、龙星、天河等村30户统计,种植“龙薯15”45亩,平均亩产鲜薯2820㎏,亩产值8460元。2015年加大推广龙薯15番薯品种与高产栽培力度,预计种植面积1200亩,占全街道番薯面积92%。

四、早熟高产栽培技术

龙薯15是一个适应鲜食与加工的优良品种,其产品以鲜薯供应市场为主,其次加工“番薯锅”或烤番薯供应市场,再次加工番薯脯及无皮小包装番薯丝供应市场。因此在保证红皮红心、甜度高的优质前提下还要达到早熟早收获、早上市,往往比迟熟高产的经济效益好,在栽培技术上应采取相应的技术措施。

(一)备足秋番薯优良种源

番薯秋季扦插收获薯块作种薯块,薯块具有生命活力强、萌芽性好、出苗快、出苗数多的特点,可减少亩种薯块用量,秋番薯在上年7月至8月上旬,选择肥力中等无番薯瘟、无小象甲的旱地作种薯用地,剪取无病、无虫的番薯园生长健壮的藤苗扦插,加强管理,适时收获,防止霜冻,安全贮藏。春季种薯挑选健全无病、皮色鲜艳、不起泡、不干缩、浆汁多、活力强的薯块作种薯,亩用秋番薯50—70㎏,采用夏番薯亩用100—120㎏。

(二)采用温床地膜覆盖技术,提早培育壮苗

选择无病、无虫,背风向阳、地势高燥、交通便利的旱地作苗床,苗床施用腐熟有机肥作底肥,排种后在种薯块上覆盖焦泥灰再撒些岩衣,采用地膜覆盖,于2月上旬育苗,育苗期间要精心管理,关注天气变化,注意膜内温度,做到高温时及时揭膜通风降温,低温时及时盖好地膜并加草帘保暖,加强肥水管理,防止鼠害虫害,培育健壮藤苗。

(三)实行“五改”技术,加强田间管理

1.改习惯施肥为科学施肥。根据甘薯的需肥特点及早熟高产的需求,要做到基肥足、追肥速,有机肥、无机肥结合,氮磷钾齐全。中等肥力土壤,基肥一般要求亩施有机肥100㎏,并施入氯化钾5㎏、进口三元复合肥(N:P:K=15:15:15)35㎏,条施做畦。追肥宜在插后15-20d,开始分枝时施,促进其前期茎叶生长,对提早结薯,促进早熟和高产具有显著成效。

2.改低畦为高畦栽培,改善田间环境,采用高畦栽培,具有增厚土层,扩大根系活动范围,疏松土壤,扩大表土与空气接触面积,利于气体交换和提高土温,增大昼夜温差,利于排水。根据园地的泥土厚薄程度确定畦高,一般要求畦宽1-1.2m,畦高30-35㎝。

3.改稀植为合理密植,提高商品性能。作为鲜食的甘薯品种,要求其大小匀称,单个重量在150-400g为宜,因此要增加株数以降低大薯比例,改变过去稀植大薯的做法,根据试验与有关报导,宜亩栽2500-3000株,改变过去亩栽1800-2000株的做法,在扦插时,采用斜插,要求入土2-3节4-5厘米左右。

4.改迟插为适时早插。我市夏插甘薯一般扦插时间为5月中旬至6月中下旬。适当早插有利于延长甘薯生长季节,提早上市时间,提高经济效益,一般可提早到4月下旬扦插。采用地膜覆盖,可在4月初扦插。

第3篇:土壤成岩技术范文

关键词:贵州务川;耕地;地球化学

0引言

主要以地质、农业、环境、生态等多学科先进的方法理论为指导,结合务川自治县耕地禀赋,结合区域经济发展迫切需求,以耕地土壤地球化学调查评价为核心,结合大气、灌溉水、农产品安全性地球化学调查评价,全面、系统地科学量化耕地质量。

1研究区概况

务川仡佬族苗族自治县位于贵州省东北部,处于遵义市东北部,大娄山东南麓,地处黔渝边沿结合部,南北长102km,东西长58km,总面积2774.6km2。地理坐标为东经107°30'~108°13',北纬28°11'~29°05'。务川县城距遵义市主城区190km,距省城贵阳348km,是遵义乃至贵州进入重庆、长江的出境县之一。辖3街道11镇2乡121个村(居),总人口46万,有民族17个,少数民族人口占总人口的96.56%,其中,仡佬族人口占总人口的44%,苗族人口占总人口的40%。务川自治县是全国2个以仡佬族、苗族为主体民族的自治县之一,属于武陵山片区区域发展与扶贫攻坚示范县。该县土壤以地带性黄壤和非地带性石灰土分布最广,其次为水稻土,黄棕壤、红黄壤、紫色土及冲积土分布面积较小。耕作土在自然土类基础上经耕作而成。2016年末,耕地610.91km2,其中,旱地分布最广,为441.12km2,其次为水田,169.76km2,水浇地及少,仅有0.04km2;园地有7.66km2,其中,果园5.56km2,茶园2.11km2。务川自治县地层发育较为齐全,自寒武系至古近系及第四系大多出露,形成了多种多样的耕地土壤成壤母岩背景,使不同地质背景的耕地土壤地球化学特征各不相同。贵州省农业地质环境调查评价(2007年)资料显示,在不同岩石背景的表层土壤中元素地球化学特征各不相同。如变质岩区Fe、Mg、Ca、Na等元素呈低背景分布;石灰岩、白云岩区Hg、Cd、F、As、Cr、Pb、Sb、Zn、Mn、V等元素呈高背景分布;含煤碎屑岩区Cu、Mn、V、Se、S、I呈高背景分布;玄武岩区Cd、Cu、Ni、Zn、Mn、V、S、Sr、Fe等元素呈高背景分布。大气干湿沉降物、灌溉水对土壤地球化学也应有不同程度的影响;务川自治县矿产资源较为丰富,优势矿种主要有汞矿、铝土矿等,其中,汞矿现保有资源量/储量全国第一,特大型矿床1个、大型1个、中型2个,小型3个,汞矿点22处,汞矿有较长的开采冶炼历史,在开采、冶炼区域,对其周边土地、水等生态环境造成了一定的污染。

2技术手段及路线

结合评价区存在的耕地质量地球化学问题,对影响评价区耕地质量的地球化学、地质学、生态环境学等各种因素和耕地质量地球化学调查需重点解决的问题开展预研究;运用现代生态地球化学理论和方法,划分耕地质量地球化学调查评价单元;运用“3S”技术开展野外调查和采样;运用先进的测试分析技术方法进行多介质的样品分析测试;依据影响耕地质量的营养有益元素、有毒有害元素及化合物、土壤有机污染物、理化性质等地球化学指标,及其对耕地基本功能的影响程度,以影响耕地质量的土壤养分指标、土壤环境指标为主,以大气干湿沉降物环境质量、灌溉水环境质量为辅,综合考虑与耕地利用有关的各种因素,以实现耕地质量地球化学评价;建立耕地质量地球化学数据库。主要参照执行的技术标准有中国地质调查局《土地质量地球化学调查评价规范》(DZ/T0295—2016);《区域生态地球化学评价规范》(DZ0289-2015);《生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)》(DD2005-03);贵州省耕地质量地球化学调查技术要求细则(2017年6月)。

3采样及指标分析

耕地土壤样点布设采用网格加图斑,网格数量与采样密度一致的原则。以1∶50000地形图、土地利用现状图(二调数据)、卫星遥感图(最新划出城镇范围)等图件为工作底图;采样点区域的点密度范围控制在4~16个点/km2,平均点密度9个点/km2;以1km网格(正方形大格)为编号单元,按大格方里网内分成333.3m×333.3m的9个正方形布设采样小格,小格内耕地、园地(含果园、茶园)图斑面积≥1/2小格(约83亩)耕地应布设采样点,相邻小格之间的耕地图斑面积之和≥1/2小格(约83亩)应布设采样点控制,样点尽可能布设在小格内耕地图斑中部;按样品总数的2%布设重复样。务川县耕地表层土壤采样预布设基本样品数量7048件,重复样143件。主要分析以下指标:1)耕地表层土壤样品分析有机质、N、P、K、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Se、Ge、I、F、pH值、As、Cd、Cr、Hg、Pb、Co、Ni、V、Tl,共计23项指标;根系土壤和土壤剖面增加分析6项指标:Na、Ca、Mg、Si、Fe、Al。2)土壤异常检查样品分析N、P、K、B、Zn、Mo、I、Se、Ge、As、Cd、Cr、Hg、Pb、Ni、Tl,共16项。3)土壤养分分析碱解氮、速效磷、速效钾、有效硼、有效钼、有效锌,阳离子交换量,共7项指标。4)土壤有机农药残留分析六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)共2项指标。5)农产品分析As、Cd、Cr、Hg、Pb、Se、Ge,共7项指标。6)水样分析pH值、Cr6+、F-、As、Cd、Hg、Pb、Zn、B、Se、Ge,共11项指标。7)大气干湿沉降物中干沉降样品分析As、Cd、Cr、Hg、Pb共5项指标;湿沉降样品分析指标同水样。8)土壤样品重金属相态分析指标:As、Cd、Hg、Pb的水溶态、离子可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、弱有机结合态、强有机结合态和残渣态。9)成土母岩样品,分析指标为P、K、Ca、Mg、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Se、Ge、I、F、Na、Si、Fe、Al、As、Cd、Cr、Hg、Pb、Co、Ni、V、Tl,共计26项。取得各类调查分析数据后,先利用正态检验、因子分析、相关分析、聚类分析、判别分析、回归分析等数理统计方法,研究分析指标空间上的相互关系,揭示各分析指标间的内在联系,为研究耕地土壤地球化学特征、耕地质量评价提供详实可靠的数据资料。根据数据,进行耕地土壤质量地球化学等级图、灌溉水环境质量地球化学等级图、大气环境质量地球化学等级图、农产品安全性评价图、Se、Ge特色耕地资源分布图等的绘制。

4评价内容

根据《土地质量地球化学调查评价规范》(DZ/T0295-2016)开展评价。

4.1土壤养分地球化学评价

依据土壤中N、P、K等营养元素及有机质等指标含量及其丰缺标准而划分出土壤养分地球化学等级。

4.2土壤环境地球化学评价

依据土壤中As、Cd、Cr、Hg、Pb等有毒有害元素含量水平及其土壤环境质量标准划分出土壤环境地球化学等级。

4.3农产品安全性评价

依据农产品中As、Cd、Cr、Hg、Pb等有毒有害元素含量水平及其限量标准开展农产品安全性地球化学评价。

4.4灌溉水环境地球化学评价

依据灌溉水中总砷、总汞、镉、六价铬、氯化物、硫化物、氟化物等指标含量水平及其灌溉水水质标准划分出灌溉水环境地球化学等级。

4.5大气干湿沉降物环境地球化学评价

依据大气干湿沉降物中Cd、Hg等元素的沉降年通量及其对土壤环境可能造成的危害而划分出的环境地球化学等级。

4.6耕地质量地球化学评价

在土壤质量地球化学综合评价基础上,综合考虑灌溉水环境地球化学综合评价和大气干湿沉降物环境地球化学综合评价完成耕地质量地球化学评价,进而划分出耕地质量地球化学等级。

4.7特色耕地质量地球化学调查评价

依据耕地土壤中特殊元素含量水平及其分级标准开展评价,划分相应元素耕地质量地球化学等级。在对调査区全面完成耕地质量地球化学等级划分的基础上,按照等级分布,针对土壤中有益元素与重金属元素分布异常再开展重点评价工作。

5结语

在对耕地质量进行地球化学调查时,首先要考虑地质背景和山地条件,选择适宜的调查技术方法是关键。其次考虑特殊地球化学背景农作物适宜性评价,掌握了解耕地土壤地球化学特征差异问题,为农作物安全性、适宜性评价提供依据。再次,分析测试尤为关键,样品的分析检测质量是项目成果质量的根本保证。最后,成果表达方式及技术使调查成果的基础性和指导性得以充分发挥。

参考文献:

[1]陈昌芬,李团胜,张近凤.基于MAPGIS的县级农用地分等数据库建设———以陕西省吴起县为例[J].安徽农业科学,2007(32).

[2]戴文举,林和明,肖北生,等.关于耕地质量等级监测技术与方法的探讨———以化州市耕地质量等级监测为例[J].广东农业科学,2013(8).

[3]王立胜,汪媛媛,余涛,等.土地质量地球化学评估与绿色产能评价研究:以吉林大安市为例[J].现代地质,2012(5).

[4]聂文芳.基于GIS的广德县耕地水稻种植适宜性定量评价[J].安徽农学通报(上半月刊),2010(21).

[5]叶军华.用GIS对广德县耕地小麦种植适宜性定量评价[J].安徽农学通报(上半月刊),2009(11).

第4篇:土壤成岩技术范文

岩石是由矿物晶粒及晶粒间接触(胶结)构成的,化学风化作用的实质是晶粒之间的联系被逐渐削弱、颗粒间晶格被腐蚀并伴随溶蚀物质被带走。对花岗岩来讲,物理风化作用导致了岩石的破碎和连续性降低,而化学风化则导致其地球化学组成和矿物组成的变化。从地球化学的角度来看,花岗岩花岗岩的化学风化作用始于原生铝硅酸盐矿物的水解、水化和淋失作用,其中碱金属、碱土金属组分的淋滤流失之后伴随了Fe2+水解氧化成Fe(OH)3并最终以Fe2O3的形式残留下来。从矿物组构的角度来看,花岗岩中原生硅铝酸盐矿物随低价金属离子的水解淋失和脱硅作用而消失,次生粘土矿物的产生是Si4+和Al3+被水解产物(SiO2和Al2O3胶体)沉淀的结果。

2风化程度判别

尽管花岗岩风化并形成1m厚结构性质很弱的土壤需要2万年以上的时[6],但目前已经形成的花岗岩风化岩(土)体的工程性质却仍需重视。根据《岩土工程勘察规范(GB50021-2001)》,花岗岩及其风化产物可划分为“未风化、微风化、中风化、强风化、全风化和残积土”六大类,而工程界已经提出了关于花岗岩风化程度划分的定性和定量两套判据:以《岩土工程手册》为代表的定性评价方法以“岩石结构、岩石颜色、矿物成分、岩石破碎程度、掘进的难易程度等方面”为出发点,而《岩土工程勘察规范(GB50021-2001)》提供的定量化判据则为“标准贯入测试击数N”。在这些判别方法中,人为操作的随意性较大会严重影响定性判别结果的准确性,而标贯击数的离散程度高、精度低且需要修正也亟需完善[8]。因此,花岗岩风化程度的工程判别方法还需要进一步完善。

3边坡稳定性及处理方法

3.1边坡稳定性识别

花岗岩本身材质坚硬,其工程性质因风化作用而工程性质发生劣化,这也就是花岗岩风化边坡经常发生变形、滑塌和崩岗等地质灾害的根本原因。为了避免地质灾害带来的严重损失,人们围绕花岗岩边坡的病害机理及稳定性判别开展了大量研究,但这些研究尚存在诸多不足:一方面是稳定性评价中忽略了花岗质边坡的破坏机理及模式的差异,另一方面是忽略了最能够反映花岗岩风化程度的矿物组成、风化颗粒连接方式、粘土矿物的分布和显微裂隙等信息。事实上,花岗岩边坡的病害机理非常复杂,不同病害边坡的“地质、气候、地下水、地形、地貌和人类活动”等控制因素往往具有不同的贡献。花岗岩的崩岗源于花岗岩风化土的遇水崩解性,雨水的渗透则导致了边坡岩土力学性质的弱化并引发降雨型滑坡,构造裂隙的广泛发育有利于花岗岩风化壳的变形,地震则可能诱发公路沿线边坡崩塌破坏并主要表现为滑移式和倾倒式崩塌破坏,这些都说明花岗岩边坡发生病害的控制因素具有主次之分。因而,未来势必要加强对边坡病害控制因素的分级研究。

3.2边坡处理方法

当前主要的边坡处理方法可分为加固技术(如抗滑桩、预应力锚索、注浆加固、加筋边坡和加筋挡土墙、锚固技术和预应力锚索加固等)和防护技术(圬工防护、菱形网格护坡、六角空心砖护坡、喷射混凝土护坡、生物防护),而前者还可以进一步划分为基于原位挡墙和重力挡墙的外部加固体方法和基于土钉、锚杆等的内部加固方法两大类。尽管上述防治方法在技术上已经非常成熟,但它们并非对每一个病害边坡都适宜。事实上,各种边坡防治技术都具有其自身的优缺点,而同一边坡的防治方案也可能并不只一种,因而势必要求从主导性的致灾因素入手选择最优的防治方案。因而,要重视花岗岩边坡的致灾因素和风化边坡防治方案的结合。

4结语

第5篇:土壤成岩技术范文

关键词:风力发电,综合防雷,山区

引言

近年来风力发电机组逐年增加,在国内对风力发电防雷方面的研究有曾勇等研究贵州山地风力发电机雷击电磁环境[1];韩建海等研究山区风力发电机组防雷技术[2];李春辉研究通辽地区风力发电机组综合防雷以及邓利科等研究连州风力发电场防雷接地等。但上述研究都是根据当地的地质环境和雷电特征进行分析防雷技术,并不适用于广宁特殊地质环境中的山区风力发电场的综合防雷,因此本研究针对本地地形环境等因素分析研究适用于广宁特殊地形的风力发电机组的防雷设计,为广宁风力发电机组整机防雷设计奠定基础。

1广宁风力发电场地质环境

广宁风力发电场地区地貌单元属绥江中游谷地,绥江自西北蜿蜒方向向东南倾斜汇入广宁县境,形成了两边中部平原坡度高中间低的纵向倾斜斜坡地形。该项目的具体地质地理结构按照岩性岩体类型可分为浅变质含云母砂岩,板岩和砂质板岩,石英砂岩以及硅质岩等,分水岭宽厚,两岩岩体由透水性弱的板岩和砂岩组成。风力发电场位于孤立空旷山脊上,远离人群居住地以及电力线缆,远离电网负荷区域,联网线路长、控制系统复杂,容易遭受雷击,遭受雷击造成的损失较大。

2广宁风力发电场土壤电阻率

土壤电阻率的数值与土壤的结构,土质的紧密度、湿度、温度等,以及土壤中含有可溶性的电解质有关。本次测量所用仪表为zc29B-2接地电阻测试仪,分别取接地极间距离a=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10m。根据原理公式:ρ=2π×a×R计算出土壤电阻率。其中:a测量时仪表接地极间距,单位m;R接地极接地电阻值,单位:Ω。土壤电阻率测试应避免在雨后或雪后立即进行,一般宜在连续天晴3天后或在干燥季节进行。采集前三天天气晴朗,采集当日天气晴朗,场地土壤表层较干燥。场地原是背斜、向斜的低山地,地质条件较稳定,场地以剥蚀低山为主,山地已铲平,低洼处已填沙石,且已压平。土壤电阻率ρ值见表1。本项目各风机土壤电阻率范围389~1282Ω•m,土壤电阻率数值平均值883Ω•m。

3土壤电阻率与雷电放电之间的关系

李树晨研究的大地电阻率与雷电放电之间的关系中得出雷电流幅值的大小与土壤电阻率的大小成减函数关系。也就是说土壤电阻越高,则雷电流幅值越小;土壤电阻越低,则雷电流幅值越大。根据表1土壤电阻率测量数据可知风力发电场的土壤电阻率及其不均匀,而雷电对地放电具有一定的选择性,土壤电阻率小较低的地方易受闪击(大地表面突出部位易受闪击)。根据现场勘查报告以及测量数据,广宁风力发电场地势高的区域土壤电阻高、地势低的区域土壤电阻率低,因此风力发电场的雷电环境处于相对稳定的状态。

4综合防雷措施

根据风力发电场的使用性质、重要性以及发生雷电事故的可能性和后果,依据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》和雷击风险评估,将风力发电场划分为第二类防雷建筑物。(1)直接雷防护。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。其中叶片作为风力发电机组中位置最高的部件及最易接闪的部位,要做好叶片的防雷措施尤为重要,李天密指出目前对叶片上防雷装置布置问题、泄流问题还没有很完善的解决方案,需进一步研究。叶片上有一层厚厚的绝缘层,面对年度最强的电闪103~104kA雷电流,叶片的完全绝缘并不能降低雷击风险,反而只能增加受损伤的程度,很多情况下雷击的位置在叶尖的背面。为了降低风电机组直接接闪的概率,减少因雷电闪击带来的风险,风力发电机组的防雷设计采取“区域防雷”与“单体防雷”相结合的雷电防护措施进行设计。区域防雷主要考虑针对风力发电场整个区域进行防雷设计,采用双针保护进行设计。广宁风力发电场共有风机15台,风机净高80m,根据15台风机的地理位置、地形情况、磁场环境以及最佳成本等情况在整个风机场内设置数个独立避雷塔,采用双针保护的方法,让每个风力发电机都在避雷塔的范围内,这样可有效降低风机被直接雷击的概率,从而达到防御的目的。其次针对风机本身,在叶片上敷设热镀锌扁钢作为接闪器,依据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》,围绕机身一圈表面敷设2条以上热镀锌扁钢作为引下线,并将叶片背面的热镀锌扁钢与引下线可靠连接,引下线与接地装置可靠连接,当遇到侧击雷刚好击中风机时,可将大部分电流通过叶片上的接闪器、机身上的引下线、接地网有效引入大地,达到泄流的作用。(2)接地系统。广宁风力发电场15台风机和机组共用一个接地网,利用风机塔基其本身的钢筋混凝土做自然接地体,并沿着基础另外做环形接地网。将塔基钢筋混凝土与环形接地网相连接,部分土壤电阻率较大的风机机位可采用换置土,外引接地网,外引接地线,增加离子接地模块和离子棒等方式降低接地电阻至4Ω。水平接地体采用-60mm×6扁钢,垂直接地体采用L63mm×63mm×6角钢。接地网沟槽深0.8m,宽0.5m垂直接地体的顶端在沟槽底部与水平接地体连接。风机与风机外接地环连接点至箱变与箱变外接地网连接点之间,沿接地体长度大于15m。(3)等电位连接。等电位相互连接的目标就是为了有效防止和减少在设备与系统之间,系统和操作者之间可能发生危险的电位差,确保设备及操作人员的安全。但是,对于一个不恰当的等电位接地,不但使设备无法实现应用目标,而且很可能还会将一些受到雷击影响的电流导致输入或者传递到设备中,造成对该设备的严重伤害。根据各类风电机组使用情况和特点,其等电位的连接主要由以下几个部分构成:机舱等电位,塔筒底部等电位。①机舱等电位连接。在大型应用风力发电大型发动机组的风力引擎室和风力发动机舱内为了能够使两个用户之间能够同时连接形成一个可靠的低和高电位接地系统,就分别设置了一个用于等效低和高电位接地系统的连接端子板。等驱动电位接地系统与一个端子板互相串联连接安装到整个整体机舱内所有金属电子元件端的底座中。可以用于整个整体机舱内各种类型通用电气电路设备的整个金属外壳、机柜、机架、金属元件的导管、槽、屏蔽板等层和通用电源接地连接器等线缆的整个金属屏蔽层、Spd的电源接地端、机舱内的电源接地线和整个整体机舱内的等驱动电位接地端子板相互连接;用于风力发电厂的机组通风叶片的静电防雷保护装置需要引入以下线路就是通过一个等驱动电位端的接地线与端子板相连接安装在整个机舱的元件底座上。②塔筒底部等电位连接。塔筒底部设置了总等位连接端子板,并通过镀锌扁钢与风力发电场的环形接地网进行可靠连接,连接方式采用双面焊,焊接长度6cm。塔筒底部各种类型金属装置、金属接线管、槽、机柜金属外壳、线缆屏蔽层等需就近与总等位连接端子板等电位连接。

5结语

雷电灾害已经逐渐形成了自然界中对于整个风力发电场的风机机组安全以及运行状况危害最大的一种自然灾害。因此做好风力发电机场的雷电防御对风电场的运行维护、管理等有重要的作用。

参考文献

[1]曾勇,刘波,吴安坤,吴仕军,张淑霞.贵州山地风力发电机雷击电磁环境研究[J].电瓷避雷器,2017(04):56-62.

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