不同结构尼龙网防风效应的风洞模拟

为对比不同结构尼龙网不同风速下的防风效应,开展对均匀型(A)、上密下疏型(B)、上疏下密型(C)3种不同结构尼龙网在6 m·s~(-1)、9 m·s~(-1)、12 m·s~(-1)指示风速下的风洞模拟试验。通过对不同结构尼龙网各风速下加速率等值线图和防风效能的对比分析,结果表明:1 3种结构尼龙网风场存在相似性但差异明显。B型尼龙网风影区下部存在加速区,A、C型则不存在;C型风影区中心位置较低。2 A、C型尼龙网防风效应随风速增大而降低,B型则相反。3测量范围内C型尼龙网防风效应明显优于A、B型。实际应用中应综合考虑沙障结构、风况等因素,尼龙网栅栏的布设建议选用上疏下密型结构。     

单一行带式乔木固沙林内风速流场和防风效果风洞实验

文中研究在风速为10m/s和15m/s的风洞实验条件下,覆盖度为20%和25%的两种单行一带模式固沙林内的水平和垂直空间的风速变化情况,达到对两种不同模式的风速流场和防风效果进行比较分析的目的。通过分析可以得出,两种配置模式都形成了风影区和风速加速区相互组合的复杂的水平流场结构。两种模式对垂直空间风速影响相近,根据对不同高度风速的不同影响划分为地表加强层(0.8 cm以下)、微变化层(1.2 cm)、显著变化层(1.6 cm和3 cm)和稳定变化层(6 cm-35 cm)这四个变化层。从距地表1.6 cm高度开始,垂直空间风速变化沿来风方向的风速总体上是逐步减小的趋势,且在林带处会出现一个峰值。总的来讲两种模式降低水平空间和垂直空间风速的效果都相同,但沿林带方向降低水平空间风速的效果有所不同,两种模式降低垂直风速的效果从地表向上都表现出先增加后减少的趋势。     

沙质农田油沙豆保护性耕作优化模式的风洞模拟试验

油沙豆(Cyperus esculentus)作为生物治沙中的新兴热点物种,具有较强的适应性,可在我国北方沙漠化地区广泛引种种植,但由于其块茎作物在采收过程中会扰动表层土壤,引发风蚀危害,因此,为探究沙质农田油沙豆保护性耕作模式,文中基于风洞模拟试验,以乌兰布和沙漠油沙豆现有种植模式为基础进行情景设计,探究了不同风速条...     

不同土壤水分条件对内蒙古荒漠草原地表风蚀影响的风洞模拟研究

内蒙古荒漠草原由于地表植被覆盖度低,土壤颗粒分散,极易发生土壤风蚀现象。土壤水分能够增强土壤抗侵蚀能力,但其影响程度目前尚不明确。基于此,文中以内蒙古苏尼特右旗选择短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)荒漠草原原状土为研究对象,根据研究区风季的风速数据及测定的土壤质量含水量情况,设置1.5%、2.5%、3.5%三个水分梯度与10、13、17m/s三个风速梯度,开展了不同土壤含水量条件下的土壤起动风速,不同土壤含水量及风速交互作用下的土壤风蚀率、风沙流垂直分布的风洞模拟试验,以探究土壤含水量、风速及其交互作用对土壤风蚀特征的影响。结果表明：1)土壤含水量的增加能够增大起动风速,从而提高土壤抗风蚀能力,土壤含水量对风蚀率的作用随着风速的增大逐渐减小。2)低风速下土壤含水量的增加显著降低土壤风沙流沙物质含量,随着风速的增加,近地表风蚀输沙量比例逐渐升高。3)含水量通过与风速的交互作用起到降低风蚀的作用,但影响程度较低,研究区土壤含水量条件下的风速影响阈值为13m/s,风速超过13m/s,土壤含水量对于风蚀率的影响不明显。因此,风速是研究区土壤风蚀的主导因素,但在一定的风...     

砾石覆盖对土壤风蚀防护效率的风洞模拟研究

以防护效率表征砾石覆盖对土壤风蚀的防护效果,利用风洞模拟实验研究了砾石覆盖度和砾石粒径对土壤风蚀防护效率的影响。结果表明:当砾石粒径一定时,防护效率与风速相关性不大,随砾石覆盖度增加按对数规律增大,覆盖度达到60%后防护效率趋于稳定;当砾石覆盖度一定时,防护效率随砾石粒径的增大而降低,且小粒径砾石表现出更佳的防护稳定性。     

挡雪墙阻雪效果风洞模拟试验研究

挡雪墙是公路风吹雪雪害防治中常用的一项技术,但其设置参数一直缺乏系统研究。基于风洞模拟试验,利用积雪堆积厚度等值线和积雪堆积剖面线分析,对与主害风垂直时两种高度(1.5m/2.0m)的不透风式挡雪墙积雪形态及积雪量进行研究,结果表明:在吹雪30s条件下,不透风式1.5m/2.0m挡雪墙迎风侧积雪量明显大于背风侧,且挡雪墙越高,其挡雪功能越好。两种高度的挡雪墙在其迎风侧积雪堆积厚度(D)与挡雪墙墙高(H)为3阶多项式函数关系,且堆积曲线趋势基本一致;而背风侧则为2阶多项式函数关系,1.5m高挡雪墙在其迎风侧和背风侧风雪流堆积厚度相对较小且趋势线较平缓。综合分析表明,2.0m的挡雪墙其阻雪效果优于1.5m。     

风沙防治中覆网床面风沙流特性的风洞模拟

在风沙防治中,根据气流与沙物质地表作用的机理来看,主要有三种途径。一是降低床面风速,二是减少沙源,第三就是阻截运动气流与床面的相互作用。借助风洞模拟实验,对覆网床面风沙流特性研究发现:覆网床面沙面稳定性主要受覆网形状参数的影响,通过对覆网床面风速廓线、风沙流结构观测,主要探讨孔隙度、孔径等覆网参数对沙面稳定性的影响机理。另外,覆网床面蚀积状态还受进口风速的影响,在风速较小时,床面表现为积沙,风速较大时,床面开始风蚀。     

小麦留茬对陕北农田风蚀影响的室内风洞模拟

作为风蚀区主要保护性耕作措施之一,秸秆留茬覆盖可以通过增加地表粗糙度(Z0)减少近地表风速和侵蚀动力,并缩短风蚀颗粒的搬运距离和搬运高度,从而减少地表风蚀量.本研究采用室内模拟风洞实验,测定并分析了陕北2种主要土壤类型(风沙土和黄绵土)在4个风速、3种小麦留茬高度和2种留茬行距处理下土壤风蚀强度和在0～60 cm风洞断...     

土壤凝结剂沙障防沙机理的风洞模拟实验研究

模型按 1 :1 0比例设计 ,在 7m/s、1 5 m/s和 2 0 m/s的实验风速下 ,对不同浓度土壤凝结剂处理的沙障模型进行风洞实验 ,测定其蚀积状况。实验结果表明 :抗风蚀强度以 40 %浓度处理的固沙模型最强 ,2 0 %最弱 ,但 30 %浓度防风蚀效果较为实用。积沙状况与浓度关系不明显 ,水平放置与坡面 ( 30°)放置时均以 1× 1 m规格的沙障积沙最多 ,1 .5× 1 .5 cm次之 ,2×2 cm最差。风速在障前受阻减弱 ,而后沿流速方向在沙障间逐渐增大 ,在第二格上方障埂处出现最大值 ,障后逐渐减速 ,直至障高 1 0倍处趋于稳定。障前、障后风速降低是引起障前、障后积沙的主要原因 ,也是土壤凝结剂沙障的防沙机理。     

新疆和田河流域单株柽柳灌丛流场的实验研究

柽柳是新疆和田河流域广泛分布的一种灌木,是影响柽柳灌丛沙堆发育的主要因素之一.依据风沙运动实验相似理论,以新疆和田河流域的柽柳灌丛为原型,用塑料制作成高(h)10 cm、冠幅10 cm×10 cm单株柽柳灌丛实验模型,在风洞中选用6,8,10,12 m/s和14 m/s5组不同风速,分别对单株柽柳灌丛模型作纯气流流场的模拟实验和在风沙流作用条件下单株柽柳灌丛周围沙粒蚀积特征的观测.模拟实验表明:在不同动力条件作用下,单株柽柳灌丛迎风侧的"足部"为一明显的气流减速区,但沙粒的蚀积特征表现为风蚀;在单株柽柳灌丛的上方一倍植株高度的范围内为气流加速区;在单株柽柳灌丛的背风侧顺风向为弱涡流区,表现为积沙、气流恢复区、风蚀;而在单株柽柳灌丛的两侧为气流的加速区,表现为强烈的风蚀;随着实验风速的增加,单株柽柳灌丛后涡流区内,积沙形成的沙条长短轴的长度经历了一个先减小后增大的变化过程;柽柳灌丛引发的风沙流流场结构的变化,干扰了风沙流的运行,对于维持柽柳灌丛沙堆的形态,促进柽柳灌丛沙堆的增长具有重要的作用.     

基于GIS的塔里木河下游地下水定量回归模拟研究

对于干旱区内陆河流域来说,地下水埋深是指示当地生态变化的至关重要的因子。本文以新疆塔里木河下游为例,基于少量的监测井监测数据,尝试利用分类分段横向和纵向联合回归分析方法模拟地下水位空间分布变化,以1:1万DEM为基础数据运用GIS技术实现数字地下水埋深空间化。结合生态监测井实时监测数据以及地下水分布与植被的响应关系进行模拟精度分析,表明该模拟方法在地下水位监测数据较少和水文地质条件相对单一的干旱区内陆河具有一定的可行性。