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沙漠地区风沙活动特征——以中国科学院风沙观测场为例 总被引：11，自引：2，他引：11
运用中国科学院风沙科学观测场的实测资料,对腾格里沙漠风沙环境特征进行初步分析,内容包括起沙风、风沙活动强度、风沙流结构和沙漠边界层的风速廓线.该地区的起沙风以6～8 m/s为主,占总起沙风的71.63%,其次为8～10 m/s,占19.24%,两者之和占90.87%;大风日数为4天;风向以W-N组风向为主;占全年的53.14%.年输沙势为36.56VU,风能属于低风能环境,单一主风向和单风态风环境.风沙流主要集中在地表的0.1 m,占总输沙量的95.46%.观测场近地层厚度大于50 m. 相似文献
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乌兰布和沙漠风沙流结构的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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《干旱区研究》2021,38(4):1184-1191
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。 相似文献
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龙羊峡水库周围风沙流的观测、计算及对库区的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为估计龙羊峡水库进库风沙量及其对库区的影响,在库西北流沙带进行了长达一年的风沙观测。并在分析观测数据的基础上总结出了计算断面输沙率的通用经验公式,也给出了断面通量系数、起沙风速和粒径之间的关系。用所得公式算出年均进库风沙量为141万立方米,它对库容的影响可不计,但将严重危害农牧业生产和地面设施,也会污染环境。 相似文献
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《干旱区研究》2020,(3)
为了研究乌海市沿黄河两岸沙丘风沙流结构差异与冰面风沙特征,开展以黄河西岸-黄河冰面-黄河东岸为路径的风沙观测实验,通过对比分析黄河两岸沙丘风沙流结构、沙尘粒度特征,为黄河沙尘防控问题提供理论依据。研究表明:两岸沙丘总输沙率均随着高度增加而减小,东岸输沙率垂直拟合优度较西岸差,风沙流比西岸更容易达到非饱和状态。黄河冰面裂缝滞留沙尘粒径大于0. 19 mm,较小颗粒则输移到东岸,东岸沙丘受矿采区粉尘影响,极细砂粒(0. 05～0. 1 mm)含量增加,极细砂平均含量东岸西岸,沙尘平均粒径东岸西岸。沿黄河两岸沙丘与冰面沙尘的粒度参数峰度均为宽峰态,沙物质来源相似。 相似文献
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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 总被引：3，自引：1，他引：2
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. 相似文献
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毛乌素沙地风沙流结构的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
运用曲线拟合、拟合方程等方法,对毛乌素沙地南缘流动沙丘0～30cm垂直高度范围内的风沙流结构进行了分析研究。结果表明:在0～30cm高度,输沙率均与风速成正比,与高度成反比,幂函数拟合关系最佳。其中,各高度层输沙率随风速的变化分别呈幂函数或指数函数关系,同风速下输沙率随着高度的增加而减小,呈幂函数或指数函数关系;随着风速和气流中总输沙率的增加,0～30cm高度范围内的绝对输沙率增加,相对输沙率(%)的变化为下层趋于减少,中层略变,上层增加,风沙流结构的特征值λ增大;风沙流中沙粒粒度沿垂向变化为细沙增加,中沙减少,沙粒平均粒径变细。 相似文献
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风速对海岸沙丘表面风沙流结构影响的实证研究 总被引：5，自引：0，他引：5
在河北昌黎黄金海岸形态典型的横向沙脊顶部,对不同风速下的风沙流结构进行了观测。结果表明:随着风速的增加,风沙流中40 cm高度内的绝对输沙量增加,40~60 cm高度内各层的绝对输沙量减少;相对输沙量,在0~4 cm高度内减少,4~20 cm高度内增加,20~44 cm高度内变化较小,44~60 cm高度内减少;风沙流结构模式在0~40 cm高程内为指数分布,但在0~60 cm高程内随风速增大由幂函数分布转变为指数函数分布,在40~60 cm高程内则转变为相关性更强的多项式函数分布。风速变化对风沙流结构的上述影响,主要与随风速增加增大了沙粒的搬运高度以及气流搬运沙物质的粒度组成有关。 相似文献
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近地表风沙流结构对不同植被覆盖度的响应 总被引：6，自引：0，他引：6
在不同植被覆盖度条件下,通过对风速与输沙率之间对应函数关系的比较,揭示了风沙流结构与植被覆盖度之间的数量关系,从而定量化表达风沙流结构特征。 相似文献
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The formation and development of dunes depend on wind-blown sand movement which is affected by the characteristics of sand material, topography, wind regimes and other factors. In this paper, we investigated two sand shadow dune groups in Shigatse and Za’gya Zangbo of Tibet and an individual dune in Da Qaidam of Qinghai, and analyzed their topographies and morphologies, and the physical characteristics of the sand, wind regime and sand transport. Formed under harsh conditions behind hills, these mature sand shadow dunes are hundreds of meters long, have significant ridges and crescent dunes downwind, and have a hill pass on one or both sides. Wind tunnel experiments revealed that the hill gap and wind velocity are important factors in the formation of these dunes. Sand shadow dunes formed only when the gap spacing is two-thirds of the hill height. When wind velocities are 20 m/s, the sand body is divided into two parts. The hill pass allows the transport of sand by wind, creating a "narrow-pipe effect", which causes the transported material to gradually accumulate in the center of the shadow zone. We observed that the following are needed for sand shadow dunes to form:(1) strong winds, sufficient sand, suitable obstacles and a dry climate;(2) one or both sides of the obstacle forming the shadow zone must have a hill pass; and(3) the windward side of the obstacle must have a wide, flat area, providing adequate spacing for wind flow and transport of material and the leeward side must have a sufficiently broad, flat area to allow the release of the transported material. Research results on these newly discovered dunes on the Qinghai-Tibet Plateau could contribute to the understanding of dune geomorphology. 相似文献
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通过对塔克拉玛干沙漠腹地野外试验数据的分析,探讨了塔里木沙漠公路对近地表风沙运动过程的影响.结果表明:①阻沙栅栏和草方格固沙带对近地表气流的速度和风速廓线形成很大影响,风速整体被削弱,而且越接近地表,削弱程度越大,风速廓线的垂直梯度增加;②在防沙体系内,地表输沙率急剧下降,风沙流结构发生很大变化,下层含沙量下降,而上层含沙量相对变化较少,在阻沙栅栏的积沙带和草方格固沙带内上层含沙量趋于均匀分布;(3) 阻沙栅栏和草方格固沙带也影响沙丘的移动.当主导输沙风向与栅栏相交呈小角度时,靠近栅栏的沙丘顺栅栏走向侧向移动相交呈大角度时,移动方向变化不大,草方格固沙带不影响沙丘的移动方向;阻沙栅栏和草方格固沙带能降低沙丘的移动速度,而在固沙带内部,由于沙丘的逆向演变,沙丘体积减小,移动速度较快. 相似文献
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策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿近地面不同方向的输沙特征 总被引：1，自引：0，他引：1
利用策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿输沙资料及风速风向资料,分析这一区域近地面输沙的方向分布特征。结果表明：① 风沙前沿起沙风风向以W、WNW为主,风向变化比较单一;② 观测点输沙量集中于NW、WNW、W、SW、WSW 5个方位,合计占总输沙量的68.3%;0～40 cm高度年输沙量为96.0 kg,年合成输沙量为45.9 kg,合成输沙方向为102.5°;③ 观测点年输沙势为43.2 VU,年合成输沙势为31.04 VU,输沙势的方向分布与实测输沙量存在较大差异。 相似文献
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塔里木沙漠公路风沙危害形成研究 总被引：30，自引：10，他引：30
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。 相似文献
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最近10年来新疆风沙地貌研究进展 总被引：7，自引：4，他引：3
最新研究表明,塔克拉玛干沙漠风沙活动与气温变化呈现"风热同步"现象,虽然其风况类型多样,但整个沙漠处于低风能环境。不同沙丘部位上风沙流输沙量的对数与高度之间表现为线性关系。当气流与沙丘走向斜交时,两侧相同部位输沙率的差异不大,这是线形沙丘保持其动力形态平衡的主要原因之一。古尔班通古特沙漠也处于复合型低能风环境之中,冬季积雪和冻土对沙漠地表形成有利的保护,有效植被覆盖和生物结皮是沙面整体处于稳定状态的重要因素,风沙活动仅存在于沙垄顶部和两坡上部。沙漠中生物结皮发育、种类丰富,其类型和分布具有明显的景观异质性特征。天山北坡和昆仑山北坡的黄土研究揭示,新疆两大沙漠从中更新世以来出现明显的干旱化,沙漠逐步扩大至今天规模。此外,塔里木沙漠公路和古尔班通古特沙漠输水明渠沿线的风沙危害具有明显的时空分异特点。因此,根据工程设施所处地形与地貌部位,可定性判断风沙危害类型与强度,进而确定防治方案和措施。今后新疆风沙地貌学研究应注重研究领域的拓展、研究方法的突破和实验手段的创新3个方面。 相似文献
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The areas used to be covered by shifting sand dunes have been reclaimed rapidly in recent years. However, it is a challenge to reclaim high sand dunes because it is rather costly to level the high dunes to gentle arable lands. In this study, a wind guide plate was used to change the characteristics of natural wind to level the sand dunes. The use of wind energy could significantly increase the efficiency of dune leveling and decrease the cost. Low wind velocity is a typical characteristic in Ulan Buh Desert of China where the average wind speed is much lower than the threshold velocity for sand movement. The experiment of this study was conducted to accelerate the wind velocity by a wind guide plate to level a sand dune. Results show that the threshold velocity for sand movement is 3.32 m/s at 10 cm above the sand surface in Ulan Buh Desert. A wind guide plate set at an angle less than 50° could significantly increase the wind velocity. The wind velocity could be accelerated up to the threshold velocity for sand movement behind a plate when the plate is at the angles of 20°, 25°, 35° and 40°. The most significant acceleration of wind velocity appears at 1.5 and 3.0 m behind the plate with an angle of 25°. An obvious wind velocity acceleration zone exists behind the wind guide plate when the angles are at 25°, 35°, 40° and 45°, with the most obvious zone under the angle of 45°. The results also show that the total amount of sand transferred over the experimental period increased by 6.1% under the effects of wind guide plates compared to the sand moved without wind guide plates. The results of the study will provide theoretical and practical supports for desert management in sand dune areas. 相似文献
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利用2014年7月至8月塔中地区沙尘与扬沙天气下风沙流运动的实测数据,对0~85 mm高度内风沙流运动进行了研究。结果表明:(1)0~85 mm高度层,输沙率(Q)随风速(v)增大呈幂函数规律增加,R2≥0.975 7,且输沙率主要集中在0~35 mm高度内。(2)总输沙率和撞击颗粒数的最佳拟合函数为线性函数,R2≥0.878 2,相关性较好;塔中地区1 min最小临界起沙风速为4.0 m·s-1。(3)跃移运动集中在10:00—20:00,总输沙率最大值出现在12:00—16:00,17:00以后输沙率明显下降。 相似文献