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基于数值模拟的植物根系对人工土质边坡稳定性效应

基于数值模拟的植物根系对人工土质边坡稳定性效应
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  • 批准号:31570707
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:森林植被与水土保持(C161302) |
  • 项目负责人:王云琦
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:北京林业大学
  • 资助金额:63万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 数值模拟;植物;根系;土质;边坡稳定性效应
  • 英文关键词:Numerical simulation;Man-made Soil Slope;Stability analysis;Plant root system

项目摘要

中文摘要

坡面是地理过程发生发展的重要单元,生产建设项目等人为活动产生的大量人工土质边坡是土壤侵蚀的主要发生地和灾害的主要来源。研究表明,植物措施对边坡防护具有重要的作用,植物根系通过增加土体的抗剪强度提高了土坡的稳定性,而植物的地上部分将增加边坡的荷载,这些因素综合影响着不同类型植物对坡体稳定性提高效果。如何将数值模型运用于土质边坡稳定性研究是当今的热点问题,但现有土坡稳定性计算模型中未能耦合植物的固坡作用。为解决在土质边坡稳定性计算中,无法耦合植物作用这一科学问题,本项目将首先提取植物根系固土的效果参数与植物地上部分参数并将其量化,然后运用数值模拟的方法将其应用于土质边坡的安全系数计算中,建立耦合植物作用的人工土质边坡稳定性模型。继而可以利用该模型探索植物空间配置对坡体稳定性的影响,为边坡治理研究寻找新的思路和方案。

英文摘要

Slope is an enssential component of the geographical process.Due to construction projects, a large number of man-made slope have been the major source of geological disaster and soil erosion. Numerous studies indicated that with regard to slope stability, the most important plant traits are those belowground,as the morphologly and topology of soil to shearing during a landslide. Plant species play a significant role on the effect of root-soil composite shear strength while the aerial organs of plants increase partial load on slope, these factors variety reinforcing effect of different plants. Moreover, lots of on-going studies based on numerical simulation model have been one of the important research focus, but failed coupling slope stability of plants. In order to coupled the effect of plant into slope stability analysis, this project will extract characteristic parameter from the reinforcement of soil shear strength by plant root and quantify it, and applying it to soil slope safety calculation through numerical simulation method. The results can advance the knowledge on plants reasonable spatial allocation and slope stability.

评估说明

    国家自然科学基金项目“基于数值模拟的植物根系对人工土质边坡稳定性效应”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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