简单横向沙丘表面物质组成、气流分布及其在动力学过程中的意义

对简单横向沙丘的形态特征、气流、表面以及被输移的沙物质组成的观测和分析表明 ,沙丘形态特征和表面物质组成的分异是导致沙物质在迎风坡坡脚不能沉积并向下风向输送的主要原因。对沙丘背风坡气流观测表明 ,在沙丘背风坡贴近地面的一定高度气流仍能保持一定的强度 ,其输沙方向与沙丘走向近似于垂直 ,并有相当强的输沙能力 ,但其作用被限制在背风坡范围内 ,这对保持沙丘形态有重要的作用。在野外风沙观测中气流的湍流和波动被忽略 ,平均风速并不能完全反映野外气流的性质。在低 -中强度风沙活动过程中 ,被输送的沙物质的粒度组成与下垫面物质有明显的差异 ,被输送沙物质的平均粒径小于下垫面沙平均粒径 ,输沙过程是一典型的随机过程。特定区域内 ,一定粒径范围内的沙物质不断被堆积而形成沙丘 ,经过一系列的动力学过程 ,最终形成处于动态平衡的区域沙丘地貌分布格局     

锡林浩特市城市风景林生态效益研究

锡林浩特市位于中国正北方,内蒙古自治区中部。锡林浩特市城市风景林带是锡林浩特市生态环境建设的一个有机组成部分,同时也是区域生态环境建设的一个重要屏障。作为城市风景林带,其所具有的防风功能的大小,是建设城市风景林的一个重要指标。通过测定证明,不同风景林带对不同高度层的风速降低作用差异很大。灌木林带(大白柠条和山杏)主要以降低近地层风速(100cm以下)为主,对高层风速影响相对较小;而乔木林带(银中杨和沙地榆)则以降低高层风速为主(100cm以上)。不同林带类型降低沙粒沉积数量的作用效果明显,当风速为7.0m/s时,裸地1分钟内沙粒沉积重量为9.89g,而银中杨林带相同时间沉积的沙粒重量仅为1.40g,沙地榆林带1分钟内沙粒沉积的重量为4.47g,大白柠条林带相同时间沙粒沉积的重量为1.07g,是四种林带中沉积沙粒重量最少的类型,山杏1分钟内沙粒沉积的重量为1.25g。     

塔克拉玛干沙漠腹地纵向沙垅表面沙物质粒度特征

本文对塔克拉玛干沙漠腹地纵向沙垅表面沙粒、丘间地沙粒进行了粒度分析。结果表明,沙垅以极细沙为主,平均粒径３．０６Φ,沙粒从沙垅迎风侧到背风侧逐渐变细。沙丘沙比丘间地沙分选好,沙垅背风侧比迎风侧分选好。沙粒属极负偏,偏度－０．２２,丘间地沙比沙丘沙更趋向负偏。峰度１．３８,属尖峰态。粒径与偏度和峰度成正相关,分选和偏度成良好负相关。沙丘沙以单峰态为主,累积频率曲线为２～３段式,丘间地以双峰态为主,累积频率曲线为３～４段。大尺度地形对沙粒段式没有影响,对各段组分含量相对大小有影响。     

流动沙丘区公路路基风沙流场数值模拟及路面沙害形成机制

基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,以青海省中灶火省道303公路为研究区域,对流动沙丘区公路路基风沙流场进行了模拟分析,揭示了流动沙丘区路面沙害的形成机制,以期为流动沙丘区路面沙害的防治提供理论依据。数值模拟结果表明:当气流经过流动沙丘和路基时,气流速度产生分区;当存在流动沙丘时,路基周边的减速区范围明显增大,路基坡面和背风坡全部处于气流低速区的范围,沙丘高度以上,在沙丘顶部气流速度急剧增大,受障碍物自身形状的影响,风速变化由"Ω"型分布变为"M"型分布。当沙丘表面的原有防护体系疏于维护、更新,沙粒在沙丘附近大量堆积,沙丘会慢慢沿主风向移动,成为沙源,掩埋路基而形成沙害。数值模拟结果与现场实际相吻合,证实了数值模拟的准确性。对于流动沙丘区公路的沙害防治,应详细考察当地的地貌形态及风沙流运动规律,定期检查维护原有防护体系,及时清理积沙,既要阻止风沙流对沙丘进行沙源供给,又要防止沙丘本身成为沙源。     

沙丘表面的沙粒流动性分析--以北京北郊沙地为例

沙丘表面沙粒的流动性对于沙丘迁移具有重要影响。本文以北京北郊的沙地沙为研究对象，对其多种物理特性进行测量和分析，提取其中的流体力学和粉体力学特征，建立这些特性参数之间的横向联系，逐步深入地分析沙粒物理特性对其流动性能的影响。     

河岸沙丘粒度分布特征

沙丘沉积物粒度特征分析是研究风沙地貌过程的主要内容之一。通过野外实地考察与测量,并沿盛行风向对西辽河平原西部响水河两岸的河岸沙丘进行样品采集,经室内激光粒度仪测试,研究河岸沙丘的粒度分布规律。结果表明:1响水河东岸沙丘粒径粗于西岸沙丘。东岸沙丘由迎风坡脚到背风坡中下部粒径总体变细,从两侧坡脚到丘顶分选性逐渐变好。西岸沙丘由两侧坡脚到丘顶粒径变细,偏度趋于正偏,分选均较好。河流砂最细,其平均粒径总体细于东、西岸沙丘砂,分选性好于东岸沙丘,差于西岸沙丘。2东岸沙丘受河流与风力作用可以从较深地层获取沙源,西岸沙丘主要受风力作用从较浅地层获得沙源。     

流动沙丘表面输沙率的理论计算方程

本文研究流动沙丘表面上输沙率的理论计算，得出输沙率是风速的二次函数且与沙丘表面沙粒平均粒度的１．４３次方成反比的新结论。     

塔克拉玛干沙漠腹地横向沙丘表面紧实度分异特征

沙丘表面紧实度是量化沙丘紧实程度的一个综合性指标,紧实度指标与沙丘的风蚀与堆积成因关系密切,对风成沙丘的形成具有重要意义。基于对塔克拉玛干沙漠腹地垄间平地的4种简单横向沙丘〔饼状沙丘(PD)、盾状沙丘(SD)、雏形新月形沙丘(PCD)、新月形沙丘(TCD)〕表面紧实度、容重、孔隙度和平均粒径的测量,通过最小显著差异法(LSD)分析和多重比较,对简单横向沙丘表面紧实度的空间分异特征及其形成机制进行了分析。研究结果表明:1 4种沙丘的沙面紧实度均具有较大的空间差异性,并且此差异性具有方向性,纵向差异性最大,横向差异较小;2 4种沙丘表面紧实度平均值表现为:盾状沙丘饼状沙丘雏形新月形沙丘新月形沙丘,而紧实度空间差异性却表现为:饼状沙丘盾状沙丘雏形新月形沙丘新月形沙丘,最大值和最小值点出现的位置也不同;3沙丘表面紧实度和容重、孔隙度具有很好的相关性,在质地相似的沙物质中,容重和孔隙度均可以作为衡量紧实度的指标。     

古尔班通古特沙漠半固定沙垄面的蚀积特征

由沙粒传输的时空变化产生的蚀积分布规律决定了沙丘的形成,发展及消亡。本文通过１９９５年４月至１０月整个风季不同时期的实地观测和对风资料的研究。,对古尔班通特沙漠自然状态下半固定沙垄的蚀积特征进行分析和论述。     

风力作用下沙粒冲击起动风速分析

冲击起动风速是风供给沙粒的能量沙粒与床面碰撞损失的能量正好相等时的风速.文中研究了碰撞过程中入射沙粒动量损失与平坦床面松散沙粒所受冲击力之间的关系,推导沙粒冲击起动风速(Uit)的表达式.对于粗沙(d≥0.1mm),发现U;t与流体起动风速(Uft)的关系可简单地表示成:Uit/Uft=√-yd1/2,其中d为粒径,Y为经验系数.     

基于GPS-RTK技术对大圩顶沙丘动态变化监测及成因分析

文中采用GPS-RTK技术,于2008～ 2015年每年5月和10月对大圩顶沙丘进行定位采点断面测量,在MapInfo软件的支持下,对大圩顶沙丘的变化特征进行系统分析.结果表明,在起沙风的作用下沙丘的移动主要集中在风季,特别是大风作用下沙丘移动明显,沙丘整体每年10月～次年5月移动速度比5月～10月大,而受合成风的影响沙丘整体向西南方向移动.另外受水利工程建设等人类活动的影响,导致沙丘砂源补充减少,沙丘高度下降,进而促使沙丘移动速度加快.     

雅鲁藏布江河谷沙丘沉积物粒度特征及其环境指示

雅鲁藏布江(雅江)河谷是青藏高原南部风成沉积物的典型分布区。通过对雅江河谷的沙丘表层沉积物进行系统采样,分析了沉积物粒度特征及其空间分异规律,以期揭示河谷风沙沉积环境。结果表明:1)沙丘沉积物粒度以细砂和中砂组分为主,其次为极细砂、黏土-中粉砂、粗砂和粗粉砂组分。分选较差至中等,偏度为正偏至极正偏,峰态介于正态至很尖锐。2)沙丘沉积物粒度组成及参数在流域尺度上并无统一的空间变化规律,但在雅江上游和中游存在明显区域差异。风沙过程是造成这种区域变化的主要原因,水沙过程并不是影响雅江河谷沙丘粒度变化的主要原因。3)雅江河谷沙丘沉积物具有相似的搬运方式和沉积环境,主要由跃移质和蠕移质组成,悬移组分含量低,沉积环境主要为河流沉积和湖泊沉积,共同指示河岸和河漫滩沉积物是雅江风成沙丘的主要物质来源。     

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。     

克里雅河流域沉积物的粒度特征

克里雅河流域由普鲁至米萨来,冲积沙粒径向细递减;沙丘沙一般粗于下伏沙,而冲、洪积下伏地层上的沙丘风成沙则细于下伏沙;高大沙丘粒级组合主要受就近沙源影响。用累计百分数和粒级的φ值作图,求得φ_1、φ_5、φ_(16)、φ_(25)、φ_(50)、φ_(75)、φ_(84)、φ_(95)等8个数值,输入计算机获得最大粒径、中值粒径、平均粒径(M_z)、标准离差(σ_1)、偏度(S_(K1))、峰态(K_G)等值。     

新月形沙丘对湖积平原风蚀荒漠化的影响

新月形沙丘是风蚀荒漠化过程中伴随的重要风积地貌类型,在以往的研究中主要侧重于沙丘体表面动力学过程,而关于沙丘在风蚀荒漠化过程中的作用鲜有报道。本文在台特玛湖的干涸湖盆区(曾经的塔里木河尾闾湖),采用测钎法,实地测定了新月形沙丘周围地表的蚀积变化,同时采用室内风洞模拟了典型新月形沙丘地表的气流分布模式,系统分析了新月形沙丘对地表蚀积影响的作用机理。结果表明:在新月形沙丘影响下,沙丘周围地表风蚀强度不均一,在沙丘迎风坡前区和沙丘左右翼,风蚀深度略大于不受沙丘影响区(CK),但单位面积平均净蚀积量接近平衡状态;在沙丘背风坡前区以风积为主,而在背风侧尾流区,地表以风蚀为主,且随着沙丘体积增加,单位面积平均净风蚀量也略有增大。在内陆干旱区干涸湖盆风蚀荒漠化过程中,新月形沙丘通过改变地表流场结构,使风沙流饱和度发生空间分异,从而影响了下伏地表蚀积的空间分布,尤其加剧了背风侧尾流区的风蚀,使新的风蚀面裸露,破坏沉积层结构,促进了河湖相沉积平原风蚀荒漠化的发展。     

柴达木盆地盐湖周边灌丛沙丘发育过程及年代初步研究

柴达木盆地盐湖周边灌丛沙丘发育广泛,其形成及演化很好反映了区域风沙活动、气候环境变化的过程,但目前有关其形成年代尚没有具体的研究。本研究采用OSL单片再生剂量法及AMS~(14)C法对柴达木盆地典型区域的灌丛沙丘进行了风成砂沉积年代测定,并结合野外实际调查方法初步探讨了其形成演化过程。结果显示:研究区灌丛沙丘自全新世早期已有发育,多发育形成于中晚全新世以来的地质时期,较为高大的灌丛沙丘迎风坡前端多下覆不同风沙纹理的残余沙丘从而形成复合沙丘体,其发育过程中存在明显的沿主风向前移动现象。全新世以来区域气候干旱及湖泊退缩,导致地表裸露、沙物质增加为灌丛沙丘的发育提供了物源基础。     

风沙地貌研究的若干新进展

最近研究表明：风棱石在重建古环境方面有重要作用,雅丹是以风蚀为主并在其它地貌过程参与下形成的。新月形沙丘沿垂直于丘脊的方向运动时常表现为动态均衡,运用合成风向假说能较好地阐明线形丘的动力过程的沉积构造,而复杂风信假说在解释星状沙丘的成因,动态和构造方面更具有说服力。     

少障工程防治格状沙丘前移的风洞实验研究

分析研究表明，格状沙丘主梁是在主风作用下形成的横向新月形沙丘链；而副梁是在两个次主风的共同作用下，在横向沙丘链迎风坡上逆向形成的纵向沙丘。风洞实验和野外预测结果证明，延缓格状沙丘前移，可以在其主、副梁上采用高立式加半隐蔽式沙障，构成复合沙障，利用其抬高阻滞作用而达到目的。     

沙障工程防治格状沙丘前移的风洞实验研究

分析研究表明，格状沙丘主梁是在主风作用下形成的横向新月形沙丘链；而副梁是在两个次主风的共同作用下，在横向沙丘链迎风坡上逆向形成的纵向沙丘。风洞实验和野外观测结果证明，延缓格状沙丘前移，可以在其主、副梁上采用高立式加半隐蔽式沙障，构成复合沙障，利用其抬高阻滞作用而达到目的。     

澳大利亚线形沙丘的粒度特征

前言不同沙丘地间的风成沙沉积结构特征差异在许多领域里具有根本的意义。这些领域包括风成分选过程的理论模型、沙丘或沙丘地的形态动力学性质和演化过程,以及沉积相环境和石油勘探中盆地规模的分析(例如;特沙尔1982,1983;斯奈和韦斯勃罗德1983;兰卡斯特尔1985;鲁宾和休特尔1985;沃特逊1986)。