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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
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以黄土作为风蚀床面材料,通过风洞实验来揭示冲击角度对风沙流侵蚀能力的影响.在净风条件下,无论风速多大,不会产生风蚀;蠕移砂粒对床面的摩擦侵蚀量也很少,在0.27～1.33 g/(min*m2);跃移砂粒对床面的冲击侵蚀率较大,侵蚀量随风速呈指数增加.冲击角度对风蚀率的影响很大,在风速为10 m/s时,倾角30°样品的风蚀率是0°时的2.66倍,在风速为15 m/s时,倾角30°样品的风蚀率是0°时的6.6倍,风速越大,相差倍数越大.在风速大于12 m/s时,风蚀率随样品放置角度(床面的坡度)的增大而增大,尤其是0°～20°时,风蚀率随角度增加的速率很快.在低风速条件下(＜12 m/s),存在一个最大侵蚀角度,这个角度在30°左右. 相似文献
3.
《干旱区资源与环境》2017,(5):119-125
利用H11-sensit风蚀传感器、风速仪、微梯度集沙仪,于2014.7~2014.8在塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区进行了风沙流跃移和蠕移运动连续观测试验,分析了该区域典型天气和不同风速下跃移、蠕移运动的规律。结果表明:(1)85mm高度范围内,随风速的增加,跃移量/蠕移量之比呈负幂数函数下降,最终趋于稳定,当风速在8.5m·s~(-1)左右时,跃移量/蠕移量之比约为8~10;(2)风速达到6.9m·s~(-1)时,总跃移量最大值为1952.01g;风速达到7.6m·s~(-1)时,总蠕移量最大值为211.79g。(3)总跃移量和总蠕移量的比值随风速的增加呈指数递减,典型天气过程中不同风速下的总跃移量和总蠕移量比值约为8~24。 相似文献
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基于SPH方法的风沙流中沙粒速度分布数值计算 总被引：1，自引：0，他引：1
沙粒速度是沙粒传输理论研究中的重要参数,它可以反映风沙两相流运动中微观运动和宏观运动的信息。本文运用光滑粒子流体动力学（smoothed particle hydrodynamics,SPH）方法对风沙流动过程进行建模及数值计算,动态地显示跃移沙粒在整个风沙流过程中的运动状态,得到单个沙粒运动速度大小和方向的变化趋势,通过对单个沙粒的运动物理量进行统计分析,得到了沙粒群体运动行为的动力学特性。SPH方法的基本思想是将计算区域分解成独立的粒子,这些携带着自身质量,具有自身密度等物理特性的计算粒子可以随着控制方程运动,这点与自然界中沙粒的离散特点非常相符。本文针对SPH方法自身的关键因素进行了与风沙流特点相适应的改进和修正,使其在处理风沙流中两相物质的耦合时有它独到的优势。 相似文献
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新疆策勒河下游塔克拉玛干沙漠南缘风沙活动特征 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对策勒风沙前沿风况及输沙数据统计分析,采用回归分析方法,初步揭示了其风沙活动特征。结果表明:单方位0-100cm高度集沙仪每层高度输沙量随高度变化服从指数或幂函数关系,0-10cm和0-20cm高度范围累积输沙量分别占总输沙量的12.43-42.88%和23.43-64.16%。全方位跃移输沙量主要集中在WNW、W、SW、WSW、NW方位上,每个观测阶段的输沙势与BSNE水平输沙通量呈多项式函数关系,相关性极好,输沙势大小与40cm高全方位跃移总输沙量呈线性正相关关系。单方位集沙仪在0-100cm高度累积输沙量与输沙势大小呈明显的指数函数关系。通过塔克拉玛干沙漠南缘风沙前沿风况大小可以预测BSNE输沙通量和近地表全方位跃移总输沙量,对于防沙工程的设计具有重要的理论意义。 相似文献
6.
文中基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics:SPH)方法,采用五次样条光滑函数,通过调节不同类型粒子光滑因子,对风沙流运动特性进行分析:1)在风沙流起动阶段,沙粒平均水平速度随高度增加而增大,同一高度处沙粒平均水平速度随时间推移而减小。2)风沙流稳定前后,沙粒数均随高度的增加而减少。3)风沙流形成过程中气体粒子在计算域中心位置产生涡流,并随着时间推移,涡流又出现在计算域中上及右下方位置。4)起沙前后气体脉动强度随摩阻风速增加而增加,随高度增加呈现不同变化。结果表明:该方法模拟精度较高,适用于解决风沙两相流数值模拟问题。 相似文献
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通过对吉兰泰盐湖上风向的戈壁、灌木林地表层颗粒空间格局特点及其空间分布特征的研究,揭示该地区的风沙运动规律,对加强相关地区的植被类型及其空间配置格局的防沙效应研究具有重要意义。以乌兰布和沙漠西南边缘的吉兰泰盐湖为试验区,以试验区内戈壁、灌木林地表层颗粒为研究对象,利用样方法和数字图像处理技术,获取地表层不同土壤风蚀颗粒的百分含量,采用经典描述性统计及地统计学方法,分析不同抗风蚀能力颗粒百分含量的小尺度空间特征。结果表明:1 2个样地颗粒越小,空间分布的变异性越大,峰度越尖锐。2裸露戈壁样地内3种风蚀颗粒含量的半方差函数模型均为线性模型,模型决定系数均在0.8以上,分布形态为随机分布,空间相关性中等;灌丛林地内3种风蚀颗粒的分布特征比较复杂,0.42 mm颗粒的随机因素引起的空间变异大。3由于灌丛对样地内不同风蚀颗粒分布的影响,导致灌丛林地及其周边0.84 mm的不可蚀颗粒呈聚集分布,空间分布比较强烈。 相似文献
8.
考虑土体颗粒运动的承压含水层单井抽水数学模型及其解析分析 总被引：1，自引：0，他引：1
对于承压含水层单井抽水引起的含水层变形问题,以单元体变形为基础,建立了考虑含水层中颗粒运动的承压含水层单井抽水数学模型;提出了颗粒运动函数的概念,对特定的定解条件给出了解析解;推求出单井抽水含水层颗粒位移量的计算公式,通过算例对该模型进行了分析。结果表明,井壁颗粒逸出易导致井周含水层颗粒的较大位移;当抽水井井壁无颗粒逸出时,颗粒位移量的最大值并不在井壁处,而且,随着抽水时间的延续,其最大值也逐渐增大,其位置也向远离井周的方向推移。该模型可用于对抽水引起的地面沉降进行系统的预测和定量计算。 相似文献
9.
为揭示风沙地区高速公路波形梁护栏对气流的影响，探究护栏影响下的高速公路路面积沙原因，文中采用Realizable k-ε方程结合增强壁面函数模型对路面波形梁护栏作用下的气流流场进行模拟，分析波形梁护栏影响下的三维气流场。结果表明：气流通过波形梁护栏时，在护栏底部和顶部受压加速，护栏正后方受到加速气流的分离填补，在护栏后侧形成对称涡，近地表气流向y+方向扩散形成上升流，地表剪切力增大，涡耗散消失后，地表气流动能最小。随着来流气流速度增加，护栏后方的涡呈现作用范围增大且涡周期脱落趋势。对照波形梁护栏影响下的气流特征和野外护栏影响下的积沙堆积部位有很好的映证关系，即风速在6-7m/s时，积沙部位在护栏后方2.5H处，即涡流耗散的边界。针对于三维风速和湍流难以直观测量的困难，该模拟计算为认识下空上密型构造物对流体的影响提供了方法和思路。 相似文献
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赵凡 《干旱地区农业研究》2016,34(4):211-217
应用Richards生长方程,以春玉米为材料,设了3种栽培处理,从动态数学模型的角度,研究大田条件下全膜双垄沟播模式与传统栽培模式玉米的生长势特征差异及对产量的影响。结果表明:3种处理株高、单株叶面积、单株可见叶数生长积累量均呈"慢—快—慢"的S型Richards模型曲线变化;全膜双垄沟播玉米各指标的生长累积Richards曲线和生长速率及速率变化率曲线形态与半膜和露地对照相比有明显差异,其生长起始势(R0)高,生长势指标进入指数和稳定生长阶段早于对照8~20 d;最大生长速率及出现的时间都明显高于和早于露地对照,全膜双垄沟播玉米的株高最大增长速率为6.755 cm·d~(-1),是对照的1.384倍;单株绿叶面积最大增长速率为330.6 cm2·d~(-1)·株~(-1),是对照的1.391倍;单株可见叶数最大增长速率为0.412片·d~(-1)·株~(-1),是对照的1.383倍;全膜双垄沟播玉米增长速率变化幅度大,呈现加速快但减速也快的特点;稳定增长阶段明显增长,为露地对照的1.493~1.618倍。全膜双垄沟播使作物在生长后期将更多的能量分配给了生殖生长,使玉米叶片后期早衰速度减慢,利于玉米抽雄授粉和灌浆,表现较高的穗粒数、粒叶比和百粒重,显著提高产量。 相似文献