中國北方半干旱裸露農(nóng)田是粉塵釋放的重要源區(qū)。目前,關(guān)于野外地表粉塵釋放特征的測量數(shù)據(jù)較少,同時對流體釋放過程中粉塵濃度或釋放量動態(tài)變化的關(guān)注遠遠不夠。為此,本文基于沙塵釋放機制和野外風蝕風洞結(jié)構(gòu),開發(fā)了一個新型野外便攜式地表沙塵釋放測量裝置。主要開展了以下工作:首先通過皮托管和Irwin探頭測量了測量儀內(nèi)部風速和地表剪切力分布,從地表剪切力的角度,定量描述了近地表氣流特征,同時建立其與電動機轉(zhuǎn)數(shù)的標定關(guān)系;然后利用該測量儀開展五種農(nóng)田地表粉塵釋放特征的野外實驗,給出粉塵臨界剪切速度和釋放量的直接測量數(shù)據(jù),通過與前人風洞實驗和野外觀測結(jié)果對比,驗證了測量數(shù)據(jù)的可靠性;最后分析人為擾動對地表粉塵釋放特征的影響。結(jié)果表明:農(nóng)田地表粉塵流體釋放具有短暫的高濃度峰值相和長期的低濃度殘留相動態(tài)過程:某一剪切風速下粉塵濃度急劇變大出現(xiàn)一個“峰值”,然后減小并趨于平緩。人為擾動對地表粉塵臨界剪切速度和釋放量具有重要影響:人為擾動改變土壤表層結(jié)構(gòu),破壞顆粒之間結(jié)合強度,產(chǎn)生更多的易釋放自由粉塵,降低粉塵臨界流體起動值,導致原本供應有限的地表有可能發(fā)生多次連續(xù)的再懸浮事件。人為擾動地表粉塵釋放量是未擾動地... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

沙塵釋放源區(qū)分布圖

蘭州大學碩士學位論文 農(nóng)田地表粉塵釋放特征野外實驗研究將風沙運動形式分為三種：躍移、蠕移和懸移。躍移是顆粒沖擊作用和風剪力引起的地表顆粒連續(xù)跳躍的運動形式，它和蠕移、懸移密切相關(guān)，是風沙運動最重要的運動形式。蠕移是指顆粒沿地面做滑動或者滾動。當顆粒沉降速度小于氣流的垂直脈動分速度時，顆粒保持在地表上方一定時間發(fā)生懸浮運動。懸移顆粒粒徑一般小于 70μm，其中小于 70μm（PM20）的顆粒能夠在對流層懸浮一周之多，在落地之前可以被運輸?shù)角Ю镏�，而粒徑�?20~70μm 之間的顆粒在湍流作用下保持懸浮狀態(tài)的時間較短（Kok et al., 2012）。

圖 2-1 便攜式地表沙塵釋放測量儀。（表 2-1 便攜式地表沙序號 設備名稱 型號1 鉛酸蓄電池 122 直流電動機 TD86B3 離心式鼓風機 WM9294 測量儀外殼 3mm 不5 主、從動滾筒 D86 傳送帶 7 亞克力板 8 旋風集塵器 9 氣溶膠粒度普儀 Grimm10 靜電防塵過濾網(wǎng) 11 3M 密封條


本文編號：3112096