基于CT扫描的露天煤矿排土场重构土壤孔隙三维重建及定量表征

• 作者: 王洪丹 王金满 白中科 秦倩 郭凌俐
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: CT扫描 土地复垦 重构土壤 土壤孔隙 三维重建
• 年，卷（期）: 2016,（z1）
• 页码范围: 109-117
• 分类号: TD854.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2015.1120

摘要

土壤孔隙对水分、养分的运移起着重要作用,重构土壤孔隙状况反映着复垦土壤质量的高低.通过对安太堡露天煤矿不同复垦年限排土场重构土壤(23,20,0a)以及原地貌土壤进行CT扫描,获取土壤孔隙信息,基于Matlab平台进行土壤孔隙分布的三维重建,并搜索土壤孔隙团的个数及每个孔隙团的体积大小,计算土壤孔隙度,实现了重构土壤孔隙状况的定量表征.结果表明:随着复垦年限的增加,重构土壤孔隙度、连通性得到显著性提高,其中复垦23 a土壤孔隙状况最好,50～75 cm土层孔隙度最大,为23.92％,其次为复垦20 a土壤,25～50 cm土层孔隙度最大,为14.58％,未复垦土壤因受大型机械的压实作用,孔隙连通性最差,3个土层孔隙分布比较均一,孔隙度都接近于3％;孔隙团个数、最大孔隙团体积与孔隙度都符合较好的线性关系,随着孔隙度的增加,孔隙团的个数呈减小的趋势,最大孔隙团体积呈递增趋势;每个重建区域除最大孔隙团外,其余团的体积非常小.为了改善未复垦排土场土壤孔隙状况,应尽快进行植被恢复.