Dankon pro via vizito al Nature.com. La retumilversio, kiun vi uzas, havas limigitan subtenon por CSS. Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu kongruecan reĝimon en Internet Explorer). Dume, por certigi daŭran subtenon, ni montros la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Konsiderante la deklivon de la fervojo Sui-Chongqing kiel esplorobjekton, oni konsideris grundan rezistecon, grundan elektrokemion (korodan potencialon, redoksan potencialon, potencialan gradienton kaj pH), grundajn anjonojn (totalaj solveblaj saloj, Cl⁻, SO⁻⁻ kaj) kaj grundan nutradon (humidenhavon, organikan materion, totalan nitrogenon, alkal-hidrolizitan nitrogenon, haveblan fosforon, haveblan kalion). Sub malsamaj deklivoj, la koroda grado estas taksita laŭ individuaj indikiloj kaj ampleksaj indikiloj de artefarita grundo. Kompare kun aliaj faktoroj, akvo havas la plej grandan influon sur la korodon de la dekliva protekta reto, sekvata de anjona enhavo. La totala solvebla salo havas moderan efikon sur la korodon de la dekliva protekta reto, kaj la devaga kurento havas moderan efikon sur la korodon de la dekliva protekta reto. La koroda grado de grundaj specimenoj estis amplekse taksita, kaj la korodo sur la supra deklivo estis modera, kaj la korodo sur la mezaj kaj malsupraj deklivoj estis forta. La organika materio en la grundo estis signife korelaciita kun la potenciala gradiento. Havebla nitrogeno, havebla kalio kaj havebla fosforo estis signife korelaciitaj kun anjonoj. La distribuo de grundaj nutraĵoj estas nerekte rilata al la deklivotipo.
Dum konstruado de fervojoj, aŭtovojoj kaj akvokonservaj instalaĵoj, montmalfermaĵoj ofte estas neeviteblaj. Pro la montoj en la sudokcidento, la fervoja konstruado de Ĉinio postulas multan elfosadon de la monto. Ĝi detruas la originan grundon kaj vegetaĵaron, kreante nudajn ŝtonajn deklivojn. Ĉi tiu situacio kondukas al terglitoj kaj grunderozio, tiel minacante la sekurecon de fervoja transporto. Terglitoj estas malbonaj por voja trafiko, precipe post la tertremo de Wenchuan la 12-an de majo 2008. Terglitoj fariĝis vaste distribuita kaj grava tertrema katastrofo. En la taksado de 4 243 kilometroj da ŝlosilaj ĉefvojoj en la provinco Siĉuano en 2008, okazis 1 736 severaj tertremaj katastrofoj en vojplatoj kaj deklivaj apogmuroj, kio konsistigis 39,76% de la tuta daŭro de la taksado. Rektaj ekonomiaj perdoj pro vojdamaĝo superis 58 miliardojn da juanoj2,3. Tutmondaj ekzemploj montras, ke post-tertremaj geodanĝeroj povas daŭri almenaŭ 10 jarojn (Tajvana tertremo) kaj eĉ ĝis 40-50 jarojn (Kanto-tertremo en Japanio)4,5. Deklivo estas la ĉefa faktoro influanta tertreman danĝeron6,7. Tial necesas konservi la vojdeklivon kaj plifortigi ĝian stabilecon. Plantoj ludas neanstataŭigeblan rolon en dekliva protekto kaj ekologia pejzaĝa restarigo8. Kompare kun ordinaraj grundaj deklivoj, rokaj deklivoj ne havas akumuliĝon de nutraj faktoroj kiel organika materio, nitrogeno, fosforo kaj kalio, kaj ne havas la grundan medion necesan por vegetaĵara kresko. Pro faktoroj kiel granda deklivo kaj pluverozio, dekliva grundo facile perdiĝas. La dekliva medio estas severa, mankas la... necesaj kondiĉoj por plantkresko, kaj la dekliva grundo mankas subtenan stabilecon9. Dekliva ŝprucado per baza materialo por kovri grundon por protekti la deklivon estas ofte uzata dekliva ekologia restariga teknologio en mia lando. La artefarita grundo uzata por ŝprucado konsistas el dispremita ŝtono, terkultura grundo, pajlo, komponita sterko, akvoretenanta agento kaj gluaĵo (ofte uzataj gluaĵoj inkluzivas portlandan cementon, organikan gluon kaj asfaltan emulsiigilon) en certa proporcio. La teknika procezo estas: unue metu pikdraton sur la rokon, poste fiksu la pikdraton per nitoj kaj ankroboltoj, kaj fine ŝprucu artefaritan grundon enhavantan semojn sur la deklivon per speciala ŝprucigilo. Plejparte uziĝas la 14-cola diamantforma metala reto, kiu estas plene galvanizita, kun retnormo de 5cm × 5cm kaj diametro de 2mm. La metala reto permesas al la grunda matrico formi daŭran monolitan slabon sur la roksurfaco. La metala reto korodos en la grundo, ĉar la grundo mem estas elektrolito, kaj la grado de korodo dependas de la karakterizaĵoj de la grundo. La taksado de grundaj korodaj faktoroj estas tre grava por taksi grund-induktitan metalan retan erozion kaj elimini tergliton. danĝeroj.
Oni kredas, ke plantradikoj ludas gravan rolon en dekliva stabiligo kaj erozia kontrolo10,11,12,13,14. Por stabiligi deklivojn kontraŭ malprofundaj terglitoj, oni povas uzi vegetaĵaron, ĉar plantradikoj povas fiksi la grundon por malhelpi terglitojn15,16,17. Arbara vegetaĵaro, precipe arboj, helpas malhelpi malprofundajn terglitojn18. Fortika protekta strukturo formita de la vertikalaj kaj flankaj radiksistemoj de plantoj, kiuj agas kiel plifortigaj stakoj en la grundo. La disvolviĝo de radikaj arkitekturaj ŝablonoj estas pelita de genoj, kaj la grunda medio ludas decidan rolon en ĉi tiuj procezoj. Korodo al metaloj varias laŭ la grunda medio20. La grado de korodo de metaloj en grundo povas varii de sufiĉe rapida dissolvo ĝis nekonsiderinda efiko21. Artefarita grundo estas tre malsama ol vera "grundo". La formado de naturaj grundoj estas la rezulto de interagoj inter la ekstera medio kaj diversaj organismoj dum dekoj da milionoj da jaroj22,23,24. Antaŭ ol la ligna vegetaĵaro formas stabilan radiksistemon kaj ekosistemon, ĉu la metala reto kombinita kun la roka deklivo kaj artefarita grundo povas funkcii sekure estas rekte rilata al la disvolviĝo de la natura ekonomio, la sekureco de vivo kaj... la plibonigo de la ekologia medio.
Tamen, korodo de metaloj povas konduki al grandegaj perdoj. Laŭ enketo farita en Ĉinio komence de la 1980-aj jaroj pri kemia maŝinaro kaj aliaj industrioj, perdoj kaŭzitaj de metala korodo konsistigis 4% de la totala produktadvaloro. Tial, estas tre grave studi la korodan mekanismon kaj preni protektajn rimedojn por ekonomia konstruado. Grundo estas kompleksa sistemo de gasoj, likvaĵoj, solidoj kaj mikroorganismoj. Mikrobaj metabolitoj povas korodi materialojn, kaj devagaj kurentoj ankaŭ povas kaŭzi korodon. Tial, gravas preventi korodon de metaloj enterigitaj en grundo. Nuntempe, la esplorado pri korodo de enterigita metalo ĉefe fokusiĝas al (1) faktoroj influantaj korodon de enterigita metalo25; (2) metalaj protektaj metodoj26,27; (3) juĝaj metodoj por la grado de metala korodo28; Korodo en malsamaj medioj. Tamen, ĉiuj grundoj en la studo estis naturaj kaj spertis sufiĉajn grundformajn procezojn. Tamen, ne ekzistas raporto pri artefarita grunderozio de fervojaj rokaj deklivoj.
Kompare kun aliaj korodaj medioj, artefarita grundo havas la karakterizaĵojn de nelikvideco, diverseco, sezoneco kaj regioneco. Metalkorodo en artefaritaj grundoj estas kaŭzata de elektrokemiaj interagoj inter metaloj kaj artefaritaj grundoj. Aldone al denaskaj faktoroj, la rapideco de metalkorodo ankaŭ dependas de la ĉirkaŭa medio. Diversaj faktoroj influas metalkorodon individue aŭ kombine, kiel ekzemple humidenhavo, oksigenenhavo, totala solvebla salenhavo, anjona kaj metaljona enhavo, pH, grundmikroboj30,31,32.
Dum 30 jaroj da praktiko, la demando pri kiel konstante konservi artefaritajn grundojn sur rokaj deklivoj estis problemo33. Arbedoj aŭ arboj ne povas kreski sur iuj deklivoj post 10 jaroj da mana prizorgado pro grunderozio. La malpuraĵo sur la surfaco de la metala reto estis forlavita en iuj lokoj. Pro korodo, iuj metalaj retoj fendiĝis kaj perdis ĉiun grundon super kaj sub ili (Figuro 1). Nuntempe, la esplorado pri korodo de fervojaj deklivoj ĉefe fokusiĝas al la korodo de terkonekta reto de fervojaj substacioj, korodo de vaganta kurento generita de malpeza fervojo, kaj korodo de fervojaj pontoj34,35, trakoj kaj alia veturila ekipaĵo36. Ne estis raportoj pri korodo de la metala reto por protektado de fervojaj deklivoj. Ĉi tiu artikolo studas la fizikajn, kemiajn kaj elektrokemiajn ecojn de artefaritaj grundoj sur la sudokcidenta roka deklivo de la Suiyu-fervojo, celante antaŭdiri metalan korodon per taksado de grundaj ecoj kaj provizi teorian kaj praktikan bazon por restarigo de grunda ekosistemo kaj artefarita restarigo. Artefarita deklivo.
La testa loko situas en la monteta regiono de Siĉuano (30°32′N, 105°32′E) proksime al la fervoja stacio Suining. La areo situas meze de la Siĉuana baseno, kun malaltaj montoj kaj montetoj, kun simpla geologia strukturo kaj ebena tereno. Erozio, tranĉado kaj akumuliĝo de akvo kreas eroziitajn montetajn pejzaĝojn. La bazroko estas ĉefe kalkŝtono, kaj la troŝarĝo estas ĉefe purpura sablo kaj argilŝtono. La integreco estas malbona, kaj la roko estas blokstrukturo. La studregiono havas subtropikan humidan musonan klimaton kun laŭsezonaj karakterizaĵoj de frua printempo, varma somero, mallonga aŭtuno kaj malfrua vintro. La pluvokvanto estas abunda, la lum- kaj varmo-resursoj estas abundaj, la senfrosta periodo estas longa (averaĝe 285 tagoj), la klimato estas milda, la jara averaĝa temperaturo estas 17,4 °C, la averaĝa temperaturo de la plej varma monato (aŭgusto) estas 27,2 °C, kaj la ekstrema maksimuma temperaturo estas 39,3 °C. La plej malvarma monato estas januaro (averaĝa temperaturo estas 6,5 °C), la ekstrema... la minimuma temperaturo estas -3,8 °C, kaj la jara averaĝa pluvokvanto estas 920 mm, ĉefe koncentrita en julio kaj aŭgusto. La pluvokvanto printempe, somere, aŭtune kaj vintre multe varias. La proporcio de pluvokvanto en ĉiu sezono de la jaro estas 19-21%, 51-54%, 22-24% kaj 4-5% respektive.
La esplorejo estas deklivo de ĉirkaŭ 45° sur la deklivo de la fervojo Yu-Sui konstruita en 2003. En aprilo 2012, ĝi frontis suden ene de 1 km de la fervoja stacio Suining. La natura deklivo estis uzata kiel kontrolo. La ekologia restarigo de la deklivo uzas la fremdan surfacŝprucan grundoteknologion por ekologia restarigo. Laŭ la alteco de la fervoja flanka deklivo, la deklivo povas esti dividita en supreniran, mezan kaj malsupreniran (Fig. 2). Ĉar la dikeco de la artefarita grundo de la tranĉita deklivo estas ĉirkaŭ 10 cm, por eviti poluadon de la korodaj produktoj de la metala reto de la grundo, ni uzas nur rustorezistan ŝtalan ŝovelilon por preni la grundosurfacon 0-8 cm. Kvar ripetoj estis difinitaj por ĉiu dekliva pozicio, kun 15-20 hazardaj specimenpunktoj por ripeto. Ĉiu ripeto estas miksaĵo de 15-20 hazarde determinitaj el S-formaj liniaj specimenpunktoj. Ĝia freŝa pezo estas ĉirkaŭ 500 gramoj. Reportu la specimenojn al la laboratorio en polietilenaj zipseruraj sakoj por prilaborado. La grundo estas nature aersekigita, kaj la gruzo kaj bestaj kaj plantaj restaĵoj estas elektitaj, dispremitaj per agata bastono, kaj kribritaj per 20-maŝa, 100-maŝa nilona kribrilo krom la krudaj partikloj.
La grunda rezistanco estis mezurita per la terkonekta rezistanco-testilo VICTOR4106 produktita de Shengli Instrument Company; la grunda rezistanco estis mezurita surloke; La grundhumido estis mezurita per la sekigmetodo. La portebla cifereca mv/pH-instrumento DMP-2 havas altan enigan impedancon por mezuri la korodan potencialon de grundo. Potenciala gradiento kaj redoksa potencialo estis determinitaj per la portebla cifereca mv/pH DMP-2, la totala solvebla salo en grundo estis determinita per la resta sekigmetodo, la enhavo de kloridojonoj en grundo estis determinita per la titradmetodo AgNO3 (Mohr-metodo), la enhavo de grunda sulfato estis determinita per nerekta EDTA-titradmetodo, duobla indikila titradmetodo por determini grundkarbonaton kaj bikarbonaton, kalia dikromata oksidadmetodo por determini grundan organikan materion, alkala solva difuza metodo por determini grundan alkalan hidrolizan nitrogenon, H2SO4-HClO4-digestado Mo-Sb kolorimetria metodo. La totala fosforo en grundo kaj la disponebla fosforenhavo en grundo estis determinitaj per la Olsen-metodo (0.05 mol/L NaHCO3-solvaĵo kiel ekstraktaĵo), kaj la totala kalia enhavo en grundo estis determinita per natria hidroksida fuzia-flama fotometrio.
La eksperimentaj datumoj estis komence sistemigitaj. SPSS Statistics 20 estis uzata por plenumi meznombrajn, normajn deviojn, unudirektan ANOVA-analizon kaj homan korelacian analizon.
Tabelo 1 prezentas la elektromekanikajn ecojn, anjonojn kaj nutraĵojn de grundoj kun malsamaj deklivoj. La koroda potencialo, grunda rezisteco kaj orient-okcidenta potenciala gradiento de malsamaj deklivoj estis ĉiuj signifaj (P < 0.05). La redoksaj potencialoj de malsupreniraj, mezaj kaj naturaj deklivoj estis signifaj (P < 0.05). La potenciala gradiento perpendikulara al la relo, tio estas, la nord-suda potenciala gradiento, estas suprenirado > malsuprenirado > meza deklivo. La pH-valoro de la grundo estis en la ordo malsuprenirado > suprenirado > meza deklivo > natura deklivo. La totala solvebla salo en natura deklivo estis signife pli alta ol tiu en fervoja deklivo (P < 0.05). La totala solvebla salenhavo de la triagrada fervoja dekliva grundo estas super 500 mg/kg, kaj la totala solvebla salo havas moderan efikon sur metala korodo. La organika materio-enhavo en la grundo estis la plej alta en la natura deklivo kaj la plej malalta en la malsuprenirada deklivo (P < 0.05). La totala nitrogena enhavo estis la plej alta en la meza deklivo kaj la plej malalta en la suprenirada deklivo; la disponebla nitrogena enhavo estis la plej alta en la malsupreniĝa kaj meza deklivoj, kaj la plej malalta en la natura deklivo; la totala nitrogena enhavo de la fervoja supren kaj malsupreniĝa deklivoj estis pli malalta, sed la disponebla nitrogena enhavo estis pli alta. Ĉi tio indikas, ke la suprenira kaj malsuprenira mineraliĝa rapideco de organika nitrogeno estas rapida. La disponebla kalia enhavo estas la sama kiel la disponebla fosforo.
Grunda rezisteco estas indekso indikanta elektran konduktivecon kaj baza parametro por juĝi grundan korodon. Faktoroj influantaj grundan rezistecon inkluzivas humidecon, totalan solveblan salenhavon, pH-valoron, grundan teksturon, temperaturon, organikan materian enhavon, grundotemperaturon kaj firmecon. Ĝenerale parolante, grundoj kun malalta rezisteco estas pli korodaj, kaj inverse. Uzi rezistecon por juĝi grundan korodon estas metodo ofte uzata en diversaj landoj. Tabelo 1 montras la kriteriojn por taksi korodecan gradon por ĉiu unuopa indekso37,38.
Laŭ la testrezultoj kaj normoj en mia lando (Tabelo 1), se grunda korodeco estas taksata nur per grunda rezisteco, la grundo sur la suprenira deklivo estas tre koroda; la grundo sur la malsuprenira deklivo estas modere koroda; la grunda korodeco sur la meza deklivo kaj natura deklivo estas relative malalta.
La grunda rezisteco de la suprenira deklivo estas signife pli malalta ol tiu de aliaj partoj de la deklivo, kio povas esti kaŭzita de pluva erozio. La supra grundo sur la suprenira deklivo fluas al la meza deklivo kun la akvo, tiel ke la metala protekta reto de la suprenira deklivo estas proksima al la supra grundo. Kelkaj el la metalaj retoj estis eksponitaj kaj eĉ ŝvebis en la aero (Figuro 1). Grunda rezisteco estis mezurita surloke; la interspaco inter palisoj estis 3 m; la profundo de palisobatado estis sub 15 cm. Nuda metala reto kaj deskvamiĝanta rusto povas influi la mezurrezultojn. Tial, ne estas fidinde taksi grundan korodecon nur per la grunda rezisteca indico. En la ampleksa taksado de korodo, la grunda rezisteco de la suprenira deklivo ne estas konsiderata.
Pro la alta relativa humideco, la konstanta humida aero en la Siĉuana regiono kaŭzas, ke la metala reto eksponita al la aero pli serioze korodas ol la metala reto enfosita en la grundo39. Eksponiĝo de drata reto al aero povas rezultigi malpliigitan servodaŭron, kio povas malstabiligi supreniran grundon. Grundperdo povas malfaciligi la kreskon de plantoj, precipe lignecaj plantoj. Pro la manko de lignecaj plantoj, estas malfacile formi radiksistemon supreniran por solidigi la grundon. Samtempe, plantkresko ankaŭ povas plibonigi la grundokvaliton kaj pliigi la enhavon de humo en la grundo, kiu povas ne nur reteni akvon, sed ankaŭ provizi bonan medion por la kresko kaj reproduktado de bestoj kaj plantoj, tiel reduktante grundperdon. Tial, en la frua stadio de konstruado, pli da lignecaj semoj devus esti semitaj sur la suprenira deklivo, kaj akvoretenanta agento devus esti kontinue aldonita kaj kovrita per filmo por protekto, por redukti la erozion de la suprenira grundo per pluvakvo.
La koroda potencialo estas grava faktoro influanta la korodon de la dekliva protekta reto sur la tri-nivela deklivo, kaj havas la plej grandan efikon sur la suprenira deklivo (Tabelo 2). Sub normalaj kondiĉoj, la koroda potencialo ne multe ŝanĝiĝas en difinita medio. Rimarkinda ŝanĝo povas esti kaŭzita de devagaj kurentoj. Devagaj kurentoj rilatas al kurentoj 40, 41, 42, kiuj likas en la vojplaton kaj grundmezon kiam veturiloj uzas la publikan transportsistemon. Kun la disvolviĝo de la transportsistemo, la fervoja transportsistemo de mia lando atingis grandskalan elektrizadon, kaj la korodo de enterigitaj metaloj kaŭzita de kontinukurenta elfluo de elektrigitaj fervojoj ne povas esti ignorata. Nuntempe, la grunda potenciala gradiento povas esti uzata por determini ĉu la grundo enhavas devagajn kurentajn perturbojn. Kiam la potenciala gradiento de la surfaca grundo estas malpli ol 0.5 mv/m, la devaga kurento estas malalta; kiam la potenciala gradiento estas en la intervalo de 0.5 mv/m ĝis 5.0 mv/m, la devaga kurento estas modera; Kiam la potenciala gradiento estas pli granda ol 5.0 mv/m, la nivelo de devaga kurento estas alta. La ŝveba intervalo de la potenciala gradiento (EW) de la meza deklivo, supren-deklivo kaj malsupren-deklivo estas montrita en Figuro 3. Rilate al la ŝveba intervalo, ekzistas moderaj devagaj kurentoj en la orient-okcidentaj kaj nord-sudaj direktoj de la meza deklivo. Tial, devaga kurento estas grava faktoro influanta la korodon de metalaj retoj sur meza kaj malsupren-deklivo, precipe sur meza deklivo.
Ĝenerale, grunda redoksa potencialo (Eh) super 400 mV indikas la oksidigan kapablon, super 0-200 mV estas meza redukta kapablo, kaj sub 0 mV estas granda redukta kapablo. Ju pli malalta la grunda redoksa potencialo, des pli granda la korodkapablo de grundaj mikroorganismoj al metaloj44. Eblas antaŭdiri la tendencon de grunda mikroba korodo el la redoksa potencialo. La studo trovis, ke la grunda redoksa potencialo de la tri deklivoj estis pli granda ol 500 mv, kaj la korodnivelo estis tre malgranda. Ĝi montras, ke la grunda ventolada kondiĉo de dekliva tereno estas bona, kio ne kondukas al la korodo de malaerobaj mikroorganismoj en la grundo.
Antaŭaj studoj trovis, ke la efiko de grundpH sur grunderozio estas evidenta. Kun la fluktuo de la pH-valoro, la korodrapideco de metalaj materialoj estas signife influita. La grundpH estas proksime rilata al la areo kaj la mikroorganismoj en la grundo45,46,47. Ĝenerale parolante, la efiko de grundpH sur la korodon de metalaj materialoj en iomete alkala grundo ne estas evidenta. La grundoj de la tri fervojaj deklivoj estas ĉiuj alkalaj, do la efiko de pH sur la korodon de la metala reto estas malforta.
Kiel videblas el Tabelo 3, la korelacia analizo montras, ke la redoksa potencialo kaj la dekliva pozicio estas signife pozitive korelaciitaj (R2 = 0.858), la koroda potencialo kaj la potenciala gradiento (SN) estas signife pozitive korelaciitaj (R2 = 0.755), kaj la redoksa potencialo kaj la potenciala gradiento (SN) estas signife pozitive korelaciitaj (R2 = 0.755). Estis signifa negativa korelacio inter potencialo kaj pH (R2 = -0.724). La dekliva pozicio estis signife pozitive korelaciita kun la redoksa potencialo. Ĉi tio montras, ke ekzistas diferencoj en la mikromedio de malsamaj deklivaj pozicioj, kaj grundaj mikroorganismoj estas proksime rilataj al la redoksa potencialo48, 49, 50. La redoksa potencialo estis signife negative korelaciita kun pH51,52. Ĉi tiu rilato indikis, ke pH kaj Eh-valoroj ne ĉiam ŝanĝiĝis sinkrone dum la grunda redoksa procezo, sed havis negativan linian rilaton. Metala koroda potencialo povas reprezenti la relativan kapablon gajni kaj perdi elektronojn. Kvankam la koroda potencialo estis signife pozitive korelaciita kun la potenciala gradiento (SN), la potenciala gradiento povas esti kaŭzita de la facila perdo de elektronoj fare de la metalo.
La tuta enhavo de solvebla salo en grundo estas proksime rilata al grunda korodeco. Ĝenerale parolante, ju pli alta estas la grunda saleco, des pli malalta estas la grunda rezisteco, tiel pliigante la grundan reziston. En grundaj elektrolitoj, ne nur la anjonoj kaj variaj intervaloj, sed ankaŭ la korodaj influoj estas ĉefe karbonatoj, kloridoj kaj sulfatoj. Krome, la tuta enhavo de solvebla salo en grundo nerekte influas korodon per la influo de aliaj faktoroj, kiel ekzemple la efiko de elektroda potencialo en metaloj kaj la grunda oksigena solvebleco53.
Plej multaj el la solveblaj sal-disociitaj jonoj en grundo ne rekte partoprenas en elektrokemiaj reakcioj, sed influas metalan korodon per grunda rezisteco. Ju pli alta la grunda saleco, des pli forta la grunda konduktiveco kaj des pli forta la grunderozio. La grunda saleco-enhavo de naturaj deklivoj estas signife pli alta ol tiu de fervojaj deklivoj, kio povas ŝuldiĝi al la fakto, ke naturaj deklivoj estas riĉaj je vegetaĵaro, kio favoras grundo- kaj akvokonservadon. Alia kialo povas esti, ke la natura deklivo spertis maturan grundoformiĝon (grunda gepatra materialo formita per roka veterdisfalo), sed la grundo de la fervoja deklivo konsistas el fragmentoj de dispremita ŝtono kiel la matrico de "artefarita grundo", kaj ne spertis sufiĉan grundoformiĝprocezon. Mineraloj ne liberigitaj. Krome, la saljonoj en la profunda grundo de naturaj deklivoj leviĝis per kapilara ago dum surfaca vaporiĝo kaj akumuliĝis en la surfaca grundo, rezultante en pliiĝo de la enhavo de saljonoj en la surfaca grundo. La grundodikeco de la fervoja deklivo estas malpli ol 20 cm, rezultante en la nekapablo de la supra grundo kompletigi la salon el la profunda grundo.
Pozitivaj jonoj (kiel K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, ktp.) havas malmultan efikon sur grundkorodo, dum anjonoj ludas signifan rolon en la elektrokemia procezo de korodo kaj havas signifan efikon sur metalkorodo. Cl− povas akceli la korodon de la anodo kaj estas la plej koroda anjono; ju pli alta la Cl− enhavo, des pli forta la grundkorodo. SO42− ne nur antaŭenigas korodon de ŝtalo, sed ankaŭ kaŭzas korodon en iuj betonmaterialoj54. Ankaŭ korodas feron. En serio de eksperimentoj pri acidgrundo, la korodorapideco montriĝis proporcia al grundacideco55. Klorido kaj sulfato estas la ĉefaj komponantoj de solveblaj saloj, kiuj povas rekte akceli la kavitacion de metaloj. Studoj montris, ke la koroda pezoperdo de karbonŝtalo en alkalaj grundoj estas preskaŭ proporcia al la aldono de kloridaj kaj sulfataj jonoj56,57. Lee kaj aliaj trovis, ke SO42- povas malhelpi korodon, sed antaŭenigas la disvolviĝon de korodaj kavoj, kiuj jam formiĝis58.
Laŭ la normo pri taksado de grunda korodeco kaj la rezultoj de la testo, la enhavo de klorida jono en ĉiu dekliva grunda specimeno estis super 100 mg/kg, indikante fortan grundan korodecon. La enhavo de sulfataj jonoj en ambaŭ la suprenirantaj kaj malsuprenirantaj deklivoj estis super 200 mg/kg kaj sub 500 mg/kg, kaj la grundo estis modere korodita. La enhavo de sulfataj jonoj en la meza deklivo estas malpli ol 200 mg/kg, kaj la grunda korodo estas malforta. Kiam la grunda medio enhavas altan koncentriĝon, ĝi partoprenos en la reakcio kaj produktos korodan skalon sur la surfaco de la metala elektrodo, tiel malrapidigante la korodan reagon. Dum la koncentriĝo pliiĝas, la skalo povas subite rompiĝi, tiel multe akcelante la korodan rapidon; dum la koncentriĝo daŭre pliiĝas, la koroda skalo kovras la surfacon de la metala elektrodo, kaj la koroda rapido denove montras malrapidiĝan tendencon59. La studo trovis, ke la kvanto en la grundo estis pli malalta kaj tial havis malmultan efikon sur korodon.
Laŭ Tabelo 4, la korelacio inter deklivo kaj grundaj anjonoj montris, ke ekzistis signifa pozitiva korelacio inter deklivo kaj kloridaj jonoj (R2=0,836), kaj signifa pozitiva korelacio inter deklivo kaj totalaj solveblaj saloj (R2=0,742).
Ĉi tio sugestas, ke surfaca drenaĵo kaj grunderozio povus esti respondecaj pri la ŝanĝoj en totalaj solveblaj saloj en la grundo. Estis signifa pozitiva korelacio inter totalaj solveblaj saloj kaj kloridaj jonoj, kio eble ŝuldiĝas al la fakto, ke totalaj solveblaj saloj estas la aro de kloridaj jonoj, kaj la enhavo de totalaj solveblaj saloj determinas la enhavon de kloridaj jonoj en grundsolvaĵoj. Tial, ni povas scii, ke la diferenco en deklivo povus kaŭzi severan korodon de la metala reto.
Organika materio, totala nitrogeno, havebla nitrogeno, havebla fosforo kaj havebla kalio estas la bazaj nutraĵoj de la grundo, kiuj influas la grundokvaliton kaj la sorbadon de nutraĵoj fare de la radiksistemo. Grundnutraĵoj estas grava faktoro influanta la mikroorganismojn en la grundo, do valoras studi ĉu ekzistas korelacio inter grundnutraĵoj kaj metala korodo. La Suiyu-fervojo estis kompletigita en 2003, kio signifas, ke la artefarita grundo spertis nur 9 jarojn da akumuliĝo de organika materio. Pro la aparteco de artefarita grundo, necesas bone kompreni la nutraĵoj en artefarita grundo.
La esploro montras, ke la enhavo de organika materio estas la plej alta en la natura dekliva grundo post la tuta grundformiĝprocezo. La enhavo de organika materio en malalt-dekliva grundo estis la plej malalta. Pro la influo de veteraĝado kaj surfaca drenaĵo, grundnutraĵoj akumuliĝas sur la meza kaj malsupren-deklivaj partoj, formante dikan tavolon de humo. Tamen, pro la malgrandaj partikloj kaj malbona stabileco de malalt-dekliva grundo, organika materio facile malkomponiĝas de mikroorganismoj. La enketo trovis, ke la vegetaĵara kovro kaj diverseco sur la meza kaj malsupren-deklivaj partoj estis altaj, sed la homogeneco estis malalta, kio povas konduki al neegala distribuado de surfacaj nutraĵoj. Dika tavolo de humo tenas akvon kaj grundorganismoj estas aktivaj. Ĉio ĉi akcelas la malkomponiĝon de organika materio en la grundo.
La alkal-hidrolizita nitrogena enhavo de la supren-, mez- kaj malsupren- deklivaj fervojoj estis pli alta ol tiu de la natura deklivo, indikante ke la mineraliga rapideco de organika nitrogeno de la fervoja deklivo estis signife pli alta ol tiu de la natura deklivo. Ju pli malgrandaj la partikloj, des pli malstabila la grundostrukturo, des pli facile estas por mikroorganismoj malkomponi la organikan materion en la agregaĵoj, kaj des pli granda la provizo de mineraligita organika nitrogeno60,61. Konforme al la rezultoj de la studo 62, la enhavo de malgrandaj partiklaj agregaĵoj en la grundo de fervojaj deklivoj estis signife pli alta ol tiu de naturaj deklivoj. Tial, taŭgaj mezuroj devas esti prenitaj por pliigi la enhavon de sterko, organika materio kaj nitrogeno en la grundo de la fervoja deklivo, kaj por plibonigi la daŭrigeblan utiligon de la grundo. La malŝparo de havebla fosforo kaj havebla kalio kaŭzita de surfaca drenaĵo respondecis pri 77,27% ĝis 99,79% de la totala perdo de fervoja deklivo. Surfaca drenaĵo povas esti la ĉefa kaŭzo de la perdo de haveblaj nutraĵoj en deklivaj grundoj63,64,65.
Kiel montrite en Tabelo 4, ekzistis signifa pozitiva korelacio inter la dekliva pozicio kaj havebla fosforo (R2=0,948), kaj la korelacio inter la dekliva pozicio kaj havebla kalio estis la sama (R2=0,898). Ĝi montras, ke la dekliva pozicio influas la enhavon de havebla fosforo kaj havebla kalio en la grundo.
Gradiento estas grava faktoro influanta la enhavon de organika materio en la grundo kaj la riĉigon de nitrogeno66, kaj ju pli malgranda la gradiento, des pli granda la riĉigofteco. Ĉe la riĉigo de grundaj nutraĵoj, la nutra perdo malfortiĝis, kaj la efiko de la dekliva pozicio sur la enhavon de organika materio en la grundo kaj la totalan nitrogenan riĉigon ne estis evidenta. Malsamaj tipoj kaj nombroj de plantoj sur malsamaj deklivoj havas malsamajn organikajn acidojn sekreciitajn de plantradikoj. Organikaj acidoj estas utilaj por la fiksado de havebla fosforo kaj havebla kalio en la grundo. Tial, ekzistis signifa korelacio inter la dekliva pozicio kaj havebla fosforo, kaj la dekliva pozicio kaj havebla kalio.
Por klarigi la rilaton inter grundnutraĵoj kaj grundkorodo, necesas analizi la korelacion. Kiel montrite en Tabelo 5, la redoksa potencialo estis signife negative korelaciita kun havebla nitrogeno (R2 = -0.845) kaj signife pozitive korelaciita kun havebla fosforo (R2 = 0.842) kaj havebla kalio (R2 = 0.980). La redoksa potencialo reflektas la kvaliton de la redokso, kiu kutime estas influita de iuj fizikaj kaj kemiaj ecoj de la grundo, kaj poste influas serion da ecoj de la grundo. Tial, ĝi estas grava faktoro por determini la direkton de transformo de grundnutraĵoj67. Malsamaj redoksaj kvalitoj povas rezultigi malsamajn statojn kaj haveblecon de nutraj faktoroj. Tial, la redoksa potencialo havas signifan korelacion kun havebla nitrogeno, havebla fosforo kaj havebla kalio.
Aldone al metalaj ecoj, koroda potencialo ankaŭ rilatas al grundaj ecoj. Koroda potencialo estis signife negative korelaciita kun organika materio, indikante ke organika materio havis signifan efikon sur koroda potencialo. Krome, organika materio ankaŭ estis signife negative korelaciita kun potenciala gradiento (SN) (R2=-0.713) kaj sulfata jono (R2=-0.671), indikante ke la enhavo de organika materio ankaŭ influas potencialan gradienton (SN) kaj sulfatan jonon. Estis signifa negativa korelacio inter grunda pH kaj havebla kalio (R2 = -0.728).
Havebla nitrogeno estis signife negative korelaciita kun totalaj solveblaj saloj kaj kloridaj jonoj, kaj havebla fosforo kaj havebla kalio estis signife pozitive korelaciitaj kun totalaj solveblaj saloj kaj kloridaj jonoj. Ĉi tio indikis, ke la havebla nutraĵa enhavo signife influis la kvanton de totalaj solveblaj saloj kaj kloridaj jonoj en grundo, kaj anjonoj en grundo ne estis favoraj al la akumuliĝo kaj provizo de haveblaj nutraĵoj. Totala nitrogeno estis signife negative korelaciita kun sulfatjono, kaj signife pozitive korelaciita kun bikarbonato, indikante, ke totala nitrogeno havis efikon sur la enhavon de sulfato kaj bikarbonato. Plantoj havas malmultan postulon je sulfatjonoj kaj bikarbonataj jonoj, do la plej multaj el ili estas liberaj en la grundo aŭ sorbitaj de grundaj koloidoj. Bikarbonataj jonoj favoras la akumuliĝon de nitrogeno en la grundo, kaj sulfatjonoj reduktas la haveblecon de nitrogeno en la grundo. Tial, konvene pliigi la enhavon de havebla nitrogeno kaj humo en grundo estas utila por redukti grundan korodecon.
Grundo estas sistemo kun kompleksa konsisto kaj ecoj. Grunda korodeco estas la rezulto de la sinergia agado de multaj faktoroj. Tial, ampleksa taksmetodo ĝenerale estas uzata por taksi grundan korodecon. Rilate al la "Kodo por Geoteknika Inĝeniera Esploro" (GB50021-94) kaj la testmetodoj de la Ĉina Grunda Koroda Testa Reto, la grunda korodgrado povas esti amplekse taksita laŭ la jenaj normoj: (1) La takso estas malforta korodo, se nur malforta korodo, ne estas modera korodo aŭ forta korodo; (2) se ne estas forta korodo, ĝi estas taksita kiel modera korodo; (3) se estas unu aŭ du lokoj de forta korodo, ĝi estas taksita kiel forta korodo; (4) se estas 3 aŭ pli da lokoj de forta korodo, ĝi estas taksita kiel forta korodo por severa korodo.
Laŭ grunda rezisteco, redoksa potencialo, akvoenhavo, salenhavo, pH-valoro, kaj Cl- kaj SO42- enhavo, la korodgradoj de grundospecimenoj ĉe diversaj deklivoj estis amplekse taksitaj. La esplorrezultoj montras, ke la grundoj sur ĉiuj deklivoj estas tre korodaj.
Koroda potencialo estas grava faktoro influanta la korodon de dekliva protekta reto. La korodaj potencialoj de la tri deklivoj estas ĉiuj sub -200 mv, kio havas la plej grandan efikon sur la korodon de la supreniranta metala reto. Potenciala gradiento povas esti uzata por taksi la grandecon de devaga kurento en grundo. Devaga kurento estas grava faktoro influanta la korodon de metala reto sur mezaj kaj suprenirantaj deklivoj, precipe sur mezaj deklivoj. La totala solvebla salenhavo en la grundoj de la supraj, mezaj kaj malsupraj deklivoj estis ĉiuj super 500 mg/kg, kaj la koroda efiko sur la dekliva protekta reto estis modera. Grunda akvoenhavo estas grava faktoro influanta la korodon de metalaj retoj sur mezaj kaj malsupreniraj deklivoj, kaj havas pli grandan efikon sur la korodon de deklivaj protektaj retoj. Nutraĵoj estas plej abundaj en mezdekliva grundo, indikante, ke ekzistas oftaj mikrobaj aktivecoj kaj rapida plantkresko.
La esplorado montras, ke koroda potencialo, potenciala gradiento, totala solvebla salenhavo kaj akvoenhavo estas la ĉefaj faktoroj influantaj grundkorodon sur la tri deklivoj, kaj la grundkorodeco estas taksita kiel forta. La korodo de la dekliva protekta reto estas la plej grava ĉe la meza deklivo, kio provizas referencon por la kontraŭkoroda dezajno de la fervoja dekliva protekta reto. Taŭga aldono de havebla nitrogeno kaj organika sterko estas utila por redukti grundkorodon, faciligi plantkreskon kaj fine stabiligi la deklivon.
Kiel citi ĉi tiun artikolon: Chen, J. et al. Efikoj de grundkonsisto kaj elektrokemio sur la korodo de rokdekliva reto laŭlonge de ĉina fervoja linio. science.Rep. 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Dinamikaj karakterizaĵoj de fervojaj subteraj deklivoj sub tertrema ekscito. Natura katastrofo. 69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al. Analizo de tipaj tertremaj damaĝoj al aŭtovojoj en la tertrem-trafita areo de Wenchuan en la provinco Siĉuan [J]. Ĉina Revuo pri Rokmekaniko kaj Inĝenierarto. 28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Analizo de sismaj damaĝoj kaj kontraŭrimedoj de aŭtovojaj pontoj dum la tertremo de Wenchuan. Ĉina Revuo pri Rokmekaniko kaj Inĝenierarto. 28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC La efiko de la tertremo de Chichi sur terglitoj kaŭzitaj de posta pluvokvanto en centra Tajvano. Inĝeniera Geologio. 86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al. Longtempaj efikoj de tertremo-induktitaj terglitoj sur sedimentoproduktado en monta akvodislimo: Tanzawa regiono, Japanio. geomorfologio. 101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Revizio de esplorado pri sisma stabilecanalizo de geoteknikaj deklivoj. Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Esploro pri geologiaj danĝeroj kaŭzitaj de la tertremo de Wenchuan en Siĉuano. Journal of Engineering Geology 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Deklivoprotekto per vegetaĵaro: radikmekaniko de kelkaj tropikaj plantoj. Internacia Revuo pri Fizikaj Sciencoj. 5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Topografiaj efikoj sur tropikaj malaltaj montaraj arbaroj sub malsamaj geologiaj kondiĉoj en Monto Kinabalu, Borneo. Plant Ecology. 159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al. Idealaj plantradikaj karakterizaĵoj por protekti naturajn kaj realigitajn deklivojn kontraŭ terglitoj. Plants and Soils, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Efikoj de herboradikoj sur la eroziebleco de la grundo dum densa fluo. Geomorfologio 76, 54–67 (2006).