风沙流结构第一定律及其应用

一、风沙流结构第一定律(一)表达式及涵义风沙流结构第一定律的表达式为:→Q_(2-10)→40%变动→Q_(1-2)→20%略变→Q_(0-1)→40%变动式中:∑为垂直于地面0—10厘米高度层内的总沙量;Q_(2-10),Q_(1-2),Q_(0-1)为0—10厘米高度层内上、中、下三层的绝对含沙量(下文称输沙量,单位:g/分 cm~2);40%(变动);20%(略变);40%(变动)为0—10厘米高度层内上、中、下三层的相对含沙量(下文称输沙率),同时表示三层输沙率的变化规律。     

景电灌区植被类型对风沙流结构的影响

对景电灌区植被类型以及不同植被类型对风沙流结构的影响进行了分析，为有效防止灌区风沙危害及不同植被类型的合理配置提供了理论依据。     

风和风沙流对植物的影响研究综述

风是一种重要的生态因子,直接影响着风沙地区植物资源的可持续利用与发展,研究风和风沙流胁迫对植物生长的影响十分必要。文中总结该领域的研究现状及特点,综述风速、吹袭时间、吹袭频率、吹袭间隔对植物表型结构、解剖结构、光合特性、生理特性等方面的作用机理,在此基础上分析目前研究存在的问题,提出今后有关风和风沙流对植物影响的研究应将不同环境中的不同植物从表型结构、解剖结构、分子及生理层面上进行跨学科综合研究。此外,风和风沙流不仅会对植物个体产生影响,对干旱、半干旱地区植被的生态功能也会产生影响,明确风沙胁迫在植物种群、群落、生态系统和景观格局等尺度上对植被的影响,可为探索生态脆弱区风沙对植被稳定性的影响提供理论参考。     

沙障的类型及设置方法

在风沙危害的地段,为改变风沙流的速度、方向、结构,改变蚀积状况而设置的障碍物体叫沙障。     

SPH方法在风沙流研究中的应用进展

文中主要对当前使用光滑粒子流体动力学方法(SPH方法)在风沙流研究中取得的进展和存在的问题进行讨论。结果发现,国内外将SPH方法应用到风沙运动模拟中的研究还较少,已有的研究在对风沙流进行建模时,因为实现难度和模型简化等原因,模型与实际物理结构存在一定出入,需要在准确建立风沙物理模型、边界问题的处理、计算效率的提高等方面继续深入研究。目前使用SPH方法模拟风沙流与实际数据较为贴合的是定性描述,对其进行定量研究还存在一定差距。     

风沙流对梭梭冠型特征影响的风洞模拟研究

为了研究风沙流胁迫环境对梭梭Haloxylon ammodendron植株冠型特征的影响和适应机制,以2 a生梭梭为研究对象,在风沙环境风洞中分别模拟5、8、10、13、16和18 m·s~(-1)风沙流胁迫环境,定量分析风沙流胁迫对梭梭的生长和冠型特征的影响。结果表明:(1)不同强度风沙流胁迫后,梭梭枝条外表产生的伤害特征表现不一,植株恢复正常生长所需的时间也不同。18 m·s~(-1)风沙流胁迫20 min已达到致死风速,梭梭枝条恢复困难,永久死亡。(2)梭梭冠幅和植株体积大小随风沙流胁迫强度的增加呈先升高后降低的趋势。梭梭冠幅和植株体积累计增加量大小排序分别为:轻度风沙流胁迫中度风沙流胁迫重度风沙流胁迫。(3)梭梭枝条长度、分枝数量和枝条直径大小随风沙流胁迫强度的增加呈二项式曲线变化,新生枝长度累加量呈直线方程快速减少,表明梭梭具有较强的形态可塑性与变异性。     

野外风沙流结构的定量研究

在对野外风沙流进行实测的基础上，定量地考察了２０ｃｍ高度层内的风沙流结构特征及分布规律。     

永定河下游沙地风沙活动典型分析

本研究以永定河河滩流动沙地为对象,通过对永定河河滩流动沙地及周边稀疏草地的风沙流活动、粗糙度、沙丘运移等的定位与半定位试验观测,对永定河河滩流动沙地的风沙流活动规律进行研究,并对该地区风沙流活动的影响因子进行了分析。结果表明,河滩地下垫面风沙流特征存在显著的差异,下垫面覆盖物不同时地表粗糙度也不同。     

青海湖湖东人工治理沙丘风沙流结构特征

采用SPSS软件定量分析青海湖湖东沙地人工治理沙丘风沙流结构中总输沙率与风速、不同高度处的输沙率与风速及不同风速下的输沙率与高度的关系,并比较人工治理沙丘和流动沙丘在风速相同和输沙率相近时的风沙流结构.结果表明:人工治理沙丘上总输沙率随风速的增大而增加,当风速大于11 m·s-1时,增加显著;0～2 cm高度层输沙率随风速增大变化规律不明显,有一定的偶然性及随机性,2～60 cm的29个高度层输沙率随风速增大而变大,但是简单的曲线拟合无法反映其变化规律;2种沙丘输沙率随高度的变化均呈指数规律递减,当风速相等时人工治理沙丘的输沙率较小,当输沙率相近时人工治理沙丘的风速大于流动沙丘且风沙流结构同流动沙丘有明显不同.     

乌兰布和沙漠黄河段不同治理措施固沙效果研究

以乌兰布和沙漠沿黄段为研究区,研究了麦草沙障、沙柳沙障和梭梭林3种治理措施下风速廓线、粗糙度、风沙流结构及输沙率等指标的变化,以期筛选不同治理措施下防风固沙效果的优劣性,为进一步完善当地防沙护岸和防沙治沙工程提供一定理论依据。结果表明:梭梭林地和设置沙障后的近地表(0~30 cm)粗糙度较流动沙丘明显增加,风速明显降低,且沙障的风速廓线随高度均遵循对数分布规律。铺设沙障后或营造梭梭固沙林,输沙率相比流沙均有明显降低,相同风速下铺设沙柳沙障后输沙率为流沙的2.2%~38.2%,铺设麦草沙障后输沙率为流沙的13.3%~35.8%,梭梭林地输沙率为流沙的4.2%~27.6%。随风速的增加,流动沙丘风沙流结构特征值λ逐渐减小,麦草沙障风沙流结构特征值λ逐渐增大,沙柳沙障和梭梭林风沙流结构特征值λ呈现先减小后增加的规律。采取措施后下垫面均能很好地控制近地表的流沙活动。     

黑龙江省西部土壤风蚀风洞试验研究

针对黑龙江省西部地区2种主要易蚀土壤风沙土和黑钙土,对其风蚀过程中的主导因子对风沙流结构特征及风蚀量的影响特征进行风洞试验。结果表明:土壤风沙流多分布在30cm的高度范围内,风沙土与黑钙土风蚀量分别占总风沙量的99.80%和96.89%;在70cm高度范围内,风沙土风蚀量与高度的关系遵循多项式规律,黑钙土风蚀量与高度关系遵循对数函数规律关系;风沙土风蚀临界土壤含水量为2%,黑钙土风蚀临界含水量为6%,土壤含水量大于临界含水量时土壤风蚀会得到有效控制;相同风速下,2种土样的风蚀量均随含水量的增加而减小,风沙土呈负指函数关系,黑钙土呈二次函数关系。     

北京市永定河沙地不同土地利用类型风蚀规律研究

选取北京市永定河沙地4种不同土地利用类型(耕地、林地、荒草地、河滩地)作为试验地,对不同下垫面的起沙风速、下垫粗糙度、输沙量、风沙流结构、土壤机械组成、土壤风蚀量进行研究。结果表明:1)不同利用类型起沙风速及粗糙度大小顺序为:林地>荒草地>耕地>稀疏荒草地>河滩地;2)不同下垫面在相同风速时的输沙量明显不同,近地面0～20cm随高度增加输沙率逐渐减少,不同下垫面的风沙流结构垂直分布明显不同;3)河滩地和稀疏荒草地的机械组成主要以细沙为主;耕地、林地、荒草地主要由细沙、极细沙以及粉沙组成。4)不同利用类型在相同时间内风蚀量与风积量不同;5)建议对区域风沙治理主要从两个方面进行:提高未利用地的植被覆盖度;改变农业耕作技术措施。     

风沙运动对高速公路的影响及其防治——以陕西榆靖沙漠高速公路为例

沙漠高速公路建设在西部大开发中的战略地位和重要作用，决定了高速公路风沙防治已成为保障交通安全的主要内容之一。本文以陕西榆靖沙漠高速公路为例，通过对本区风沙运动规律及榆靖沙漠高速公路沙害治理条件的综合分析，提出以固、阻、输、导、拉、抬等手段，定向控制风沙蚀积，人为促进风沙流及沙丘的转化。     

工程治沙

用种树种草的方法治理流沙称为植物治沙或生物治沙,生物治沙不仅能够长久地固定流沙,而且能够解决沙区的木料、燃料、饲料、肥料缺乏问题,除害兴利,一举两得。但是在一些沙区,当流沙严重地威胁着铁路、公路交通要道或重要工厂、工程基地时,由于种树种草见效迟缓或根本不能成功的情况下,这就需要采取工程治沙(也称机械治沙)措施。工程治沙虽然见效快,但需要大量材料,而且用工多、成本高,只有在不得已的情况下才采用这种措施。工程治沙是通过机械沙障改变风沙流的速度和结构,从而削弱沙地的风蚀、沙埋程度,最终达到防护目的。机械沙障分为直立式沙障和平铺式沙障两大类。直立式沙障的作用在于;风沙流中的沙子有80～90％是在贴近地表30厘米以内高度通过,在风沙流通     

风沙地貌演替的耗散结构分析

本文应用耗散结构理论分析了风沙地貌的形成和演替过程,着重阐述了风力等控制因素变化的随机涨落对风沙地貌耗散结构生成的影响,并指出风沙地貌演替是一种渐变和突变统一的过程,而其中每年偶发的环境因子较大的变化对地貌形态的塑造具有突出的作用。     

羽翼袋沙障的防风阻沙效果与成本效益分析

羽翼袋沙障是一种新型沙障,可增大风沙阻力,减弱风速,达到底袋固沙、羽翼消风的作用,提高了防风固沙效果。通过与传统沙袋沙障对气流速度、风沙流结构及相对阻沙能力的影响比较,分析了羽翼袋沙障的防风固沙效果,为防沙治沙筛选新材料提供依据。研究结果表明：3种风速下,羽翼袋沙障有效防护范围较沙袋沙障增大3.99～7.50倍,减弱风速效能提高10.50%～21.23%;沙袋沙障各点位输沙量均大于羽翼袋沙障,各高度阻沙能力系数反之,羽翼袋沙障相对阻沙能力较沙袋沙障增加1.19～1.36倍。     

右玉精神:不信春风引不回 敢叫大漠换新天

塞上右玉,古长城蜿蜒逶迤,杀虎口雄关矗立.解放初期,这里风沙成患,地瘠人贫,"一年一场风,从春刮到冬;十山九秃头,洪水遍地流". 70多年来,右玉人一代接着一代植树造林,把风沙肆虐的"不毛之地"变成满目葱茏的"塞上绿洲",创造了人类生态史上的奇迹.如今的右玉,林涛翻卷,林木绿化率由不到0.3％提高到56％,成为国家级生...     

风沙运动辩证规律与治沙措施的关系

一、风沙运动与风成基面的辩证关系风成基面是沙漠治理专业的重要内容,它的形成、变化、发展是建立治理措施的依据之一,治理的本身就是控制和促进风成基面的转化。在沙区风沙运动由三要素开始,在风沙流的作用下,结束于宏观地貌的形成。但因时间和空间的变化,始束也在转化,周而复     

荒漠植物生态特性浅析

荒漠气候干旱,降水量少,热量资源丰富;土壤贫瘠,发育不良,风沙活动频繁,环境严酷;植被稀疏、低矮,植物种贫乏,个体形成了独特的适应于荒漠生境的形态、结构、生理等特性。地上部分逐渐缩减,表面特化,表面积缩小,形成了独特的抗旱、耐旱和避旱的解剖结构和与结构相适应的特定的生理特性,以适应干旱、高温、强光的大气生境;地下部分不断扩大,根系发达,增大了土壤营养面积和水分吸收能力,以适应干早、贫瘠的土壤生境和抗御风沙危害。     

不同几何形状纱网沙障输沙量风洞模拟实验研究

风蚀危害是影响流动沙丘造林成效的关键因素。我们在跟踪调查纱网沙障野外固沙造林良好成效的基础上,进行了不同几何形状纱网沙障输沙量风洞模拟实验研究。结果表明:不同几何形状及其开口方向的纱网沙障改变了地表风沙流结构,拦沙效果显著;当沙障开口朝背风方向时,输沙量随着距离地面高度增加而减少,而沙障开口朝迎风方向时,拦截地表风沙流效果较好,且输沙量随着距离地面高度增加而呈抛物线形变化规律,迎风半圆型沙障最大输沙量在距离地面26~28 cm高度,迎风月牙型沙障在距离地面20~22 cm高度,而未设置沙障最大输沙量在距离地面0~2 cm;在沙障迎风侧0.5H和背风侧0.5H~2H范围内均处于积沙状态,并且距离沙障越近积沙越厚,而在沙障迎风侧1.5H~2.5H范围则以风蚀状态为主,这种风蚀积沙变化为在纱网沙障背风侧3H范围内植树固沙造林提供了理论依据。