| 挡沙堤—固沙砖综合型体系防风固沙效果的数值模拟 |
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| 引用本文： | 孙婧,李家园,刘勇智,张少云,刘宏波,郑瑞海.挡沙堤—固沙砖综合型体系防风固沙效果的数值模拟[J].水土保持通报,2022,42(4):135-144,187. |
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| 作者姓名： | 孙婧 李家园 刘勇智 张少云 刘宏波 郑瑞海 |
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| 作者单位： | 河北建筑工程学院 土木工程学院, 河北 张家口 075000;河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室, 河北 张家口 075000;河北省高校道桥结构健康监测与维修加固应用 技术研发中心, 河北 张家口 075000;河北省沥青路面工程固废综合利用技术创新中心, 河北 张家口 075000 |
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| 基金项目： | 河北省科技厅重点研发计划项目“冀北风沙地区废弃铁尾矿道路阻沙屏障关键技术研究”（20373802D）；河北省建设科技研究计划项目（2020-266） |
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| 摘 要： | 目的] 针对河北省张家口市坝上地区风沙流对公路造成的沙埋问题，建立了挡沙堤—固沙砖综合型防风固沙体系，并对其防风固沙效果进行分析，以期为公路风沙灾害防治提供相关技术参数。方法] 利用ANSYS软件对挡沙堤周围流场变化、沙粒运动轨迹、固沙砖沙障间距以及固沙砖沙障周围积沙情况进行数值模拟研究，评价挡沙堤—固沙砖综合体系的防风固沙效果。结果] ①风沙流经过挡沙堤时，会在其周围形成减速区、加速区、紊流区和恢复区，通过风沙流减速区流场分析得到，边坡率为1∶1.2的挡沙堤防风固沙效果最佳。②利用离散相模型(DPM)模拟了沙粒跃移挡沙堤的运动轨迹。当风速为12～20 m/s时，沙粒落点在距挡沙堤11～21 m的位置，进而确定铺设固沙砖沙障的相对位置。③当固沙砖起始位置距离挡沙堤11 m，铺设成11排，1 m×1 m的方格形式时，固定地表流沙效果最佳。结论] 挡沙堤—固沙砖综合体系通过“远阻近固”的方式来降低风速，阻挡地表流沙，固沙砖沙障能有效防止翻越挡沙堤沙粒的再次起动，改善公路沙埋现象，保证风沙灾害区域的行车安全。
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| 关 键 词： | 综合防风固沙体系 挡沙堤 固沙砖 数值模拟 沙粒起动 |
| 收稿时间： | 2021/12/5 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/1/21 0:00:00 |
Numerical Simulation of Windbreak and Sand Fixation Effects of an Integrated Sand-retaining Dike and Sand-fixing Brick System |
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| Sun Jing,Li Jiayuan,Liu Yongzhi,Zhang Shaoyun,Liu Hongbo,Zheng Ruihai.Numerical Simulation of Windbreak and Sand Fixation Effects of an Integrated Sand-retaining Dike and Sand-fixing Brick System[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2022,42(4):135-144,187. |
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| Authors: | Sun Jing Li Jiayuan Liu Yongzhi Zhang Shaoyun Liu Hongbo Zheng Ruihai |
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| Institution: | School of Civil Engineering, Hebei University of Architecture, Zhangjiakou, Hebei 075000, China;Hebei Key Laboratory for Diagnosis, Reconstruction and Anti-disaster of Civil Engineering, Zhangjiakou, Hebei 075000, China;Hebei University Road and Bridge Structure Health Monitoring and Maintenance and Reinforcement Application Technology Research and Development Center, Zhangjiakou, Hebei 075000, China; Hebei Provincial Asphalt Pavement Engineering Solid Waste Comprehensive Utilization Technology Innovation Center, Zhangjiakou, Hebei 075000, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | integrated windbreak and sand-fixation system sand-retaining dike sand-fixing brick numerical simulation sand start |
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