巴图湾水库风沙入库量的估算

风沙入库给干旱、半干旱地区的水库带来了严重的填淤危害。本文通过对内蒙古乌审旗南部巴图湾水库岸边流动沙丘不同部位风速与风沙流的同步观测,计算出库岸流动沙丘表面的平均输沙率。利用巴图湾水库1986~2005年9月份的5期TM遥感影像统计出水库两岸受不同风向影响的流动沙丘断面的平均长度,结合巴图湾水库附近乌审旗河南乡气象站1985~2004年的气象资料,统计出不同风向大于起沙风的风速年均持续时间,初步计算出巴图湾水库的年均入库风沙量。结果表明:(1)巴图湾水库的年均入库风沙量为3.65万t,其中西岸风沙入库量为3.55万t,东岸为0.10万t。西岸风沙危害最为严重,是治沙工作的重点。(2)巴图湾水库的风沙入库具有明显的时间性和方向性。受季风气候的影响,风沙入库的方向会随着风向的变化而改变。东南风与西北风是造成东西两岸风沙入库的主要风向。西北风对风沙入库量的贡献最大。(3)在大于起沙风的风速中,5~12 m/s风速段是风沙入库的主要风速。当风速中7 m/s以上的风速持续时间有一个较小的增加时,入库风沙量将会有一个巨大的增加。(4)库岸半固定沙丘的风沙入库,降尘和风水复合侵蚀引起的库岸坍塌也是入库风沙量的重要组成部分。因此,巴图湾水库的实际年入库风沙量应该大于3.65万t。     

乌珠穆沁沙地主要风沙环境特征及形成机制研究

厘清区域风沙运动环境和沉积物粒度特征是研究风沙流的关键，对地区风沙灾害的防护与治理具有重要意义。本文利用乌珠穆沁沙地的风况数据，研究沙地起沙风况和输沙势变化特征，同时结合沉积物粒径数据，揭示该地区风沙环境的空间分异规律。结果表明：(1)乌珠穆沁沙地年均起沙风频率为33.8%，平均风速介于3.34～5.40 m·s^-1之间，平均起沙风速介于6.46～8.49 m·s^-1之间，沙地起沙风频率和风速北部大于南部，西部大于东部。(2)沙地整体年内起沙风频率和风速春季最高，起沙风向以西南方向为主，WSW风向频率最高。(3)沙地输沙势为19.2～193.7 VU，整体属低风能环境，风况多为锐双峰风况，沙地输沙势北部大于南部，西部大于东部。全年沙物质整体向东、东北方向输移，春季是最主要的风沙活动期。(4)沙地整体以粗沙和中沙组分为主，南部和西部土壤粒径偏粗，东部偏细。沙地北部和东部沉积物分选性较差，粒径组分受外来影响较大。总体而言，沙地北部风沙活动最强，适宜人工建植或铺设沙障固沙。沙地东部栽植防护林，避免沙物质持续东移。     

沙质地表与砾质戈壁风沙运动对比研究——以敦煌莫高窟窟顶风沙运动为例

通过野外观测资料分析,阐明在沙质地表下,风速相当时不同风向风沙流的结构不同,即含沙量影响风沙流结构.一般随着含沙量的增大,各层的绝对输沙量相应增加,相对输沙量在下层增加,上层减少.但也有不一致的情况,本次野外观测就出现了下层减少上层增加的情况.戈壁风沙流结构与沙质地表显著不同,其风沙流结构呈独特的"象鼻"效应,即在一定高度有一个最大输沙量,且这个高度随风速的增大而增加.西北风作用下,自鸣沙山至窟顶输沙量逐渐减少.戈壁具有一定的阻沙效应,风速为7.7 m/s时,每100 m阻沙率达10%左右.沙山前沿固沙带对输沙量起着重要作用,有防护措施与无防护设施相比较,西北风的输沙量可减少95%左右.偏东北风在缺少沙源的情况下,主要以输送为主,偏南风实际输沙量明显小于偏西北风,输沙量由沙源地到窟区逐渐减少.     

荒漠-绿洲过渡带风况及输沙势分析——以策勒县为例

以中国科学院新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外观测研究站2005-2006年的气象资料为依据,分析了塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带的风况特征和输沙势变化情况.结果表明:①研究区风向以W风为主,频率占62.43%～76.25%,WNW风次之,频率占17.75%;②该区起沙风主要发生在春夏两季,其频率占全年的11.93%～61.84%,6月出现频率最高,且春夏两季起沙风平均风速较大,最大达7.90 m/s;③在风沙活动期内,研究区风向变率指数(RDP/DP)为0.94,属于单风风况,合成输沙势(RDP)及合成输沙方向(RDD)分别为27.98VU和92.10°(ESE),属于低风能环境.输沙势的季节变化幅度较大,主要集中在春夏两季.     

塔中一号公路防沙体系不同地貌部位风沙危害差异研究

塔中一号沙漠公路是塔里木盆地石油物资运输的主要干线之一 ,它深入沙漠腹地 ,走向与风向夹角很大 ,因此沙害严重且频繁。通过对公路防沙体系实地调查测量 ,得出以下结论 :垄间平沙地沙害较轻 ,以风沙流滞留积沙为主 ,固沙带平均全埋宽度 9.0 9m;沙垄迎风坡较严重 ,平均全埋宽度 0 .94m、压埋 1 .96m、风蚀 0 .43m;垄顶最严重 ,平均全埋宽度 1 5 .5 9m、压埋 6.68m、风蚀 3.1 5 m;沙垄背风坡较轻 ,平均全埋宽度 2 .85 m,压埋 0 .0 4 m。     

老哈河下游地区春季风沙活动强度特征

风沙活动强度是研究风沙地貌形成、演变及进行风沙灾害防治的重要理论依据.通过2006-2013年风速数据的统计和计算,对老哈河下游地区春季风沙活动强度特征进行了系统研究.结果表明:有效起沙风速随着风速等级的增加,其出现频率相应减少,主要集中在5.1 ～9.0m·s-1之间;输沙势、输沙量的方位分布与起沙风相似,以WNW、NW方向为主;春季的输沙势(DP)为70.50 VU,合成输沙势(RDP)为37.89VU,合成输沙方向(RDD)为108.3°;春季的最大可能输沙量为1848.49kg·m-1,合成输沙量为1005.42kg·m-1,合成输沙方向为103°,与该地区沙丘走向基本吻合;对输沙量贡献最大的风速以6.0～10.0m·s-1为主.     

南疆铁路风沙流结构特征研究

通过对南疆铁路戈壁风沙流进行现场观测研究,提出了关于风沙流密度的计算方法,将大风所携沙粒定量化,解决了风沙运动研究中如何利用现场定时观测研究风沙流动态变化的技术难题.根据现场实测资料分析,揭示了南疆铁路风沙流密度随高度和风速的变化关系.从中可以看出,风沙流密度随高度变化显现斜"L"形,以3m高为分界点;而相对的风沙流密...     

塔克拉玛干沙漠腹地与周边地区降水及风沙环境对比分析

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站和周边北缘、南缘、东缘3个气象观测站2000-2014年的气象观测资料,分析沙漠腹地降水和风沙环境特征并与同期周边地区作对比分析。结果表明:沙漠腹地逐年平均降水量为26.0mm,整体年平均降水量比周边偏少了37.3%,夏季降水最多,为全年的69.3%,冬季最少,仅为全年的3.4%,各季节平均降水量均小于周边平均值,月降水比周边偏少51.9%;通过变差系数说明沙漠腹地夏季降水量和水汽压比周边地区更稳定;沙漠腹地主要以NNE、NE、ENE和E四个方向风为主,风向更集中;沙漠腹地平均风速为2.10m/s,比周边各站都偏大,和周边各站的风速分布呈现了较好的一致性;沙漠腹地大风日数和年沙尘暴日数较稳定,轮台地区大风日数年际波动最大,且末年沙尘暴发生日数变化最显著。     

塔里木盆地西北部3种典型下垫面风沙活动特征

风沙流结构是风沙活动特征和土壤风蚀发生过程研究的核心内容。选取塔里木盆地西北部阿克苏地区棉田、枣园和沙漠-绿洲过渡带3种典型下垫面为研究对象,对比分析3次强风条件下不同耕作方式的农田地表和沙漠-绿洲过渡带的风沙流结构特征。结果表明:沙漠-绿洲过渡带由于近似于天然的流沙面,风沙流结构符合幂函数规律,在0~30 cm高度内的输沙量占到总输沙量的88.3%,这一结果高于在塔克拉玛干沙漠其他地区的观测水平;在农田下垫面条件下,由于受到土壤耕作方式和地表植被的影响,风沙流结构发生了很大变异,在0~2 m高度内不再符合幂函数变化规律;沙漠-绿洲过渡带表现出比农田下垫面更大的风沙流的强度,强度从4.08 g·m-1到187.69 g·m-1;覆膜棉花的种植在一定程度上抑制了农田的土壤风蚀。     

风沙流胁迫对荒漠植物白刺光合作用的影响

风沙流是荒漠区风沙灾害的主要表现形式。文中以典型荒漠植物白刺2年生幼株为实验材料,将其置于风沙环境风洞模拟的风沙流环境,分别进行不同风速条件和不同持续时间的风沙流胁迫处理,旨在阐明风沙流胁迫对白刺叶片光合作用的影响。风沙流强度设置4个水平,以风洞轴心风速表示,分别为5、8、11和14m/s,持续胁迫30min;持续时间设置3个水平,在11m/s风速条件下分别胁迫15、30和45min。二者均以未胁迫植株作为对照。结果表明：不同风沙流胁迫条件下,白刺叶片的气孔导度(g_s)、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)均会降低,且风速越大或持续越长其降低幅度越大;胞间二氧化碳浓度(C_i)和水分利用效率(WUE)的变化不明显,只有极端高风速或持续时间很长的风沙流胁迫会导致其C_i升高,WUE下降。由此得出结论：风沙流胁迫对白刺光合作用具有显著影响,会导致白刺叶片的g_s、P_n和T_r降低,风沙流胁迫强度越大其降低幅度就越大,P     

塔里木沙漠公路风沙危害形成研究

塔里木沙漠公路南北横贯塔里木盆地 ,全长 5 6 2km ,其中近 80 %的路段穿行于塔克拉玛干沙漠之中 ,是世界上穿越流动沙漠最长的等级公路 ,因而风沙危害是制约沙漠公路正常运行的主要病害。研究表明 ,1)沙漠公路沿线风力强劲 ,沙丘形态各异 ,地表组成物质松散 ,为风沙危害形成提供了动力条件和奠定了物质基础 ;作为风沙危害的受灾对象 ,沙漠公路防沙体系结构以及公路纵横断面也直接作用于风沙危害形成过程 ;2 )沙漠公路风沙危害主要源于防沙体系沙物质的侵入和防沙体系内部因近地面气流变异而产生的风蚀与堆积 ;目前沙漠公路风沙危害的主体是防沙体系 ,危害的形式包括风蚀、风沙流滞留积沙和沙丘前移压埋。     

风沙流研究的历史、现状及其趋势

本文扼要回顾了风沙流的研究历史;简明评述了颗粒运动特征、风沙流结构、输沙率模型、起沙风模型、表面气流变化、风沙两相流等研究现状内容;就目前研究中存在的问题、研究趋势等方面作了探讨。     

铁路高架桥对局地风动力的影响——以敦格铁路沙山沟为例

本文通过野外观测、室内分析计算、CFD数值模拟方法，对敦格铁路沙山沟特大桥东西两侧风动力环境特征进行研究分析。结果表明：（1）沙山沟特大桥东西两侧春夏季起沙风主要以NW和WNW风向为主，秋冬季起沙风向主要以SE、S风为主；沙山沟特大桥西侧全年输沙势为284.19 VU，属于中等风能环境，合成输沙势为27.4 VU，合成输沙风向为124°，方向变率指数为0.10，属于小比率，风向多变。（2）沙山沟特大桥东侧年输沙势为31.24 VU，属于低风能环境，合成输沙势为8.97 VU，合成输沙风向为91°，方向变率指数为0.29，属于中比率；沙山沟特大桥西侧平均风速、起沙风频率、输沙势、合成输沙势较大，应加强高架桥西侧沙害监测与防治；根据高架桥西侧风动力环境特点并结合流动沙丘进行模拟，分析得出桥底架空区域及桥面风速均大于起沙风速，输沙能力较强，不易产生积沙。但随着沙丘的前移，桥底架空区域产生积沙及风沙上轨可能性增大。     

植被沙障对近地表风沙流特征影响的风洞实验

植被沙障在一些地区已成为沙害防治的有效手段,其应用也越来越广泛,但对其治沙机理尚不很清楚.在盖度为10%,15%,20%,30%,40%,60%情况下,对植被沙障的防风固沙效益进行了风洞试验.实验风速设置为6,8,11 m/s,测定不同植被盖度的风速廓线特征、风沙流结构特征及其防沙效果.实验结果表明:①积沙总量随盖度增加而逐渐降低,风沙流中的砂粒分布在一定的高度范围内,但分布的高度随盖度的增加呈下降趋势;②植株的茂密程度对风沙流的结构有明显影响,盖度越高,积沙量越集中在下部;③盖度并不是导致积沙量为零的唯一指标,风蚀是否发生,还与植被的疏透度、防护林的高度等有关.     

塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带风沙流结构特征分析

利用多种集沙仪,通过野外实时输沙观测,对塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带的地表风沙流特征进行了分析,结果表明：① 100 cm高度范围内,总输沙量的47.3%分布在30 cm高度内,这一比例小于前人的研究结果;输沙量随高度的变化比较符合幂函数分布。② 风沙流输沙的粒径以细砂、极细砂与粉砂为主,各高度层所占比例均达99%以上;风沙流输沙平均粒径随高度增加而减小,沙尘的含量随高度增加呈现“象鼻”状分布。③ 风沙流中贴地层风速廓线受风沙相互作用的影响,不再符合对数分布,更加符合幂函数u=az^b分布。     

库姆塔格沙漠东缘荒漠绿洲过渡带风况及输沙势

以国家林业局库姆塔格荒漠生态系统定位研究站2012-2013年的气象资料为依据,分析了库姆塔格沙漠东缘荒漠-绿洲过渡带的风况特征和输沙势变化情况.结果表明:1)研究区主要受WNW-NW和ENE-NE两组风向起沙风控制,其中主风向为WNW-NW,占全年起沙风的35.15％,次风向为ENE-NE,占全年起沙风的24.80％;2)该区起沙风主要发生在春季和夏季,占全年起沙风的72.59％,春季起沙风主风向为ENE,其他季节起沙风的主风向为WNW方向.3)在风沙活动期内,年合成输沙势(RDP)为54.73VU,合成输沙势方向(DDR)为S 189°,研究区属于低风能环境.研究区输沙势的大小具有明显的季节性,其中春季和夏季具有较高的总输沙势(DP)和合成输沙势(DDR).     

内蒙古阴山北麓荒漠草原风况与输沙势研究——以希拉穆仁草原为例

以内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站2016年-2020年UGT自动风蚀监测系统采集的风速、风向数据为依据,分析了希拉穆仁荒漠草原的起沙风风况和输沙势变化情况.结果表明:1)研究区年平均起沙风速为6.35 m/s,年平均起沙风频率为8.33％,以偏西风(W、WNW、NW)为主风向.2)起沙风平均风速的日内...     

乌兰布和沙漠风沙流结构的研究

作者观测了固定、流动沙丘风沙流结构,并运用拟合曲线、拟合方程等方法对固定、流动沙丘风沙流结构进行了分析研究。结果表明,两种沙丘输沙率均与风速成正比,与高度成反比;0-40cm高度内输沙量与风速之间遵循指数关系;流动沙丘的沙粒运动主要集中在近地层0-6cm高度范围内;另外,植被阻截沉沙效果特别明显,植被覆盖度在30%时,沉沙效果达到95%以上,且随风速的增大而增加。     

气象要素对敦煌鸣沙山月牙泉风景区风沙输移的影响

利用月牙泉及其周边架设的自动气象站观测资料,结合WRF-LES模式模拟月牙泉内山谷风,对该区域风场和输沙进行分析。结果表明:1敦煌地区盛行西北风、东北风和南风,3种风向相互抵消,使得敦煌的沙丘格局基本稳定。2月牙泉的风沙运动春夏季较强而秋冬季较弱,外围区域较中心活跃,在流经月牙泉的过程中,起沙风作用时间损失30%~40%,由于能量的分散及地形的阻碍,风向偏折且风速降低,挟沙风中的一部分沙粒被留在了泉内。3 WRF-LES模拟结果显示,月牙泉和它南北两侧的鸣沙山间可产生日夜相反的山谷风,水体和沙漠的比热容差异导致边界层形成高低压的交错分布,从而驱使空气流动形成山谷风。白天的温差更大,谷风的影响大于山风。山谷风的平均风速约为0.767 m·s-1,由月牙泉吹向南北两侧。此外,山谷风能加强泉内挟沙风的风速,使总输沙量增加了8.48%。     

古尔班通古特沙漠腹地输沙风能及地貌学意义

根据古尔班通古特沙漠腹地2个气象台站2003-2006年气象资料,分析起沙风况和输沙势,并对其地貌学意义进行探讨。结果表明：沙漠中部全年起沙风出现频率为0.25%,以东北风和西北风为主;南部起沙风出现频率为0.11%,以西北风和西南风为主。沙漠中部和南部均属于低风能环境,中部地区的总输沙势（DP）为66.7VU,合成输...