论文摘要
土壤盐渍化是常见的地质灾害之一，对土壤盐分状况及盐渍化程度的空间分布特征进行了解是有效治理的前提条件。电导率法作为一种快速稳定测定土壤盐分时空分布特性的方法被广泛应用于土壤盐渍化研究中。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，（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。本研究从电导率法在土壤盐渍化中的改进和应用进展入手，通过总结不同方法的优缺点引出本次研究所开发的土壤盐渍化监测预警平台。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实验，探讨了有效判定土壤盐渍化程度的方法，验证数据处理技术的效果并检验系统的整体工作情况，为下一步开展原位监测奠定了基础。首先，对电导率法在土壤盐渍化中的改进和应用进展进行综述，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土壤盐渍化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室内外试验，通过对试验结果的分析发现监测数据与不同的盐分条件下含水率与电阻率成良好幂指数关系。能够由此对土壤的盐渍化水平进行量化，通过对监测区域进行的长期原位观测发现监测数据表明，监测区域水盐由下自上运移强烈，容易发展为表聚型盐渍土。在降雨过程中，由于雨水淋洗作用，土壤剖面盐分重新分布。淋洗后表层土壤脱盐现象及下部区域盐峰下移过程明显，土壤剖面0~10cm处为脱盐区域，10~35cm处为盐峰下移区域。本文首次实现了基于电阻率测量的现场盐渍土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，从而判定盐渍土水盐运移的变化。通过大量的室外试验，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。