曲線沙障阻沙機(jī)理及埋設(shè)裝備試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-18 23:52
沙障是沙漠中一種有效的防沙治沙的手段,機(jī)械沙障主要通過(guò)增加沙地表面粗糙度來(lái)實(shí)現(xiàn)降低風(fēng)速,地表面粗糙度變大則會(huì)導(dǎo)致沙粒的躍距變小,落地時(shí)的動(dòng)能減小,減弱風(fēng)蝕,從而達(dá)到防風(fēng)固沙的目的。針對(duì)我國(guó)西部地區(qū)沙漠化成因的分布的廣袤的特點(diǎn)、類(lèi)型的多樣性、借鑒已有相關(guān)成果的基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)向無(wú)規(guī)則的沙漠區(qū)域及風(fēng)沙流動(dòng)的復(fù)雜性提出采用曲線沙障,利用慣性力和離心力雙原理和重力沉降Stokes定律,借助顆粒離散元EDEM軟件對(duì)不同單個(gè)和組合式曲線沙障的阻沙機(jī)理進(jìn)行研究,并利用CFD流體軟件Fluent,選用laminar層流模型方程和κ-ε湍流模型,對(duì)不同曲線沙障進(jìn)行阻沙效果的應(yīng)用研究,最終得出阻沙效果最優(yōu)的曲線沙障相關(guān)參數(shù),并通過(guò)室內(nèi)和實(shí)地實(shí)驗(yàn)對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了的驗(yàn)證,為曲線沙障埋設(shè)裝備關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)研究提供了條件。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)在對(duì)阻沙原理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,借助顆粒離散元EDEM軟件對(duì)單個(gè)沙粒碰撞單個(gè)不同曲線沙障的內(nèi)外壁,多個(gè)沙粒碰撞單個(gè)曲線沙障的內(nèi)外壁和多個(gè)沙粒碰撞組合式曲線沙障的阻沙機(jī)理進(jìn)行研究得出:在單個(gè)沙粒碰撞不同曲線沙障外壁的過(guò)程中速度均呈減小趨勢(shì),速度變化量最大的是圓環(huán)沙障;在單個(gè)沙粒碰撞...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:142 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-丨世界沙漠和草原分布圖??從(圖1-1)可以看出全球荒溴化主要集中在赤道南北附近,整體看來(lái)主要在南回歸線??
一條不連續(xù)的弧形分布帶,尤以賀蘭山以東的半干旱區(qū)分布更為集中。土地沙漠化發(fā)展的速率也??不斷加快,60-70年代為1,5601〇112/年,80年代為2,1001〇112/年,90年代達(dá)到2,460?1〇:12/年[5]。中??國(guó)沙漠主要分布在以大興安嶺以西,長(zhǎng)城、河西走廊、阿爾金山和昆侖山以北(圖1-2),沙漠的??總面積約130萬(wàn)km2,約占全國(guó)土地面積的13%左右,比較大的沙漠有12處,其中塔克拉瑪干??沙漠位于新疆南疆的塔里木盆地中心,是中國(guó)最大的沙漠,也是世界第十大沙漠,同時(shí)也是世界??第二大流動(dòng)沙漠,流沙面積世界第一。整個(gè)沙漠東西長(zhǎng)約1000km,南北寬約400km,面積達(dá)33??萬(wàn)?km2[6]。??喝.1?'?,??教??名工—阿爾金??圖1-2中國(guó)沙漠分布圖??2??
;對(duì)地表植被的破壞嚴(yán)重,破壞森林砍伐樹(shù)木,嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡,造成水土樣性、污染了環(huán)境這是土地沙漠化主要因素。在缺乏能源的地區(qū),再加之人過(guò)度開(kāi)墾從而導(dǎo)致水資源的不合理利用。草原地區(qū)也常處在向荒漠草原過(guò)渡蒸發(fā)量大,屬于天然生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)。加之草原植被結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密度較穩(wěn)定性較差,易發(fā)生變化和退化,導(dǎo)致沙漠化和鹽堿化[9]。??上受到沙漠化影響的土地面積有3800多萬(wàn)km2,目前,全世界每年約有600漠化[K)I。沙漠化問(wèn)題己得到全世界的關(guān)注,產(chǎn)生沙漠化的原因如下:??濫墾。人們對(duì)許多地方進(jìn)行大范圍的開(kāi)墾,導(dǎo)致很多植被被破壞,±也表露露,沙塵暴的加劇。??濫牧。在草原和沙區(qū)交界處,在內(nèi)蒙、新疆、甘肅等地早期沒(méi)有進(jìn)行合理放需求超出草原載畜能力,使得牧區(qū)草原退化,出現(xiàn)嚴(yán)重沙化現(xiàn)象。??濫伐。在一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū),人們對(duì)樹(shù)木的砍伐導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重、風(fēng)蝕農(nóng)天然的胡楊、灰楊和梭梭林的砍伐己減少到上萬(wàn)公頃,本能固沙的植被破壞風(fēng)沙嚴(yán)重,自然災(zāi)害頻發(fā)。??濫采。近幾年人們?yōu)榱藗(gè)人經(jīng)濟(jì)利益在沙漠中“尋寶”即肉松蓉、甘草等亂挖,破壞了植物根系固沙的作用,導(dǎo)致了沙漠地區(qū)沙粒流動(dòng)性的加劇。??發(fā)生地區(qū)一早篕遍地區(qū)…??一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]沙漠公路防護(hù)林凋落物量、組成及動(dòng)態(tài)[J]. 張雪梅,王永東,徐新文,雷加強(qiáng). 中國(guó)沙漠. 2017(06)
[2]多邊形草沙障防風(fēng)效果研究[J]. 孫浩,劉晉浩,黃青青,趙可. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]機(jī)械沙障組合對(duì)土壤含水量及溫度的影響[J]. 張圓,李芳,屈建軍,閆沛迎. 中國(guó)沙漠. 2016(06)
[4]我國(guó)荒漠化和沙化現(xiàn)狀分析[J]. 西部大開(kāi)發(fā). 2016(05)
[5]不同形狀沙袋沙障穩(wěn)定性及防風(fēng)效益[J]. 王晨灃,王玉杰,袁立敏,胡小龍,黃海廣,劉斌. 水土保持學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]兩種固沙方格沙障的防護(hù)效益及地形適應(yīng)性對(duì)比[J]. 馬學(xué)喜,王海峰,李生宇,康向光,孫娜. 水土保持通報(bào). 2015(03)
[7]土遺址錨固用PS-(C+F)漿液性能與結(jié)石體耐久性室內(nèi)試驗(yàn)[J]. 張景科,諶文武,李最雄,郭青林,孫滿利. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]半隱蔽式草方格沙障凹曲面形成的流場(chǎng)解析及沉積表征[J]. 周娜,張春來(lái),田金鷺,亢力強(qiáng). 地理研究. 2014(11)
[9]沙障防沙治沙技術(shù)研究綜述[J]. 張利文,周丹丹,高永. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2014(03)
[10]等直徑串列雙圓柱體繞流的數(shù)值模擬[J]. 劉景偉,郭海燕,趙婧. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(12)
博士論文
[1]幾種地表?xiàng)l件下沙粒運(yùn)動(dòng)特征和湍流猝發(fā)檢測(cè)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫文海.蘭州大學(xué) 2016
[2]模塊沙障的構(gòu)建及其防護(hù)效益研究[D]. 袁立敏.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]面向裝備固沙的沙障數(shù)值模擬方法與作用結(jié)構(gòu)研究[D]. 黃青青.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]風(fēng)沙流中近地表沙粒運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)以及理論預(yù)測(cè)[D]. 段紹臻.蘭州大學(xué) 2013
[5]風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 羅生虎.蘭州大學(xué) 2012
[6]水稻種繩直播機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 呂小榮.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[7]防風(fēng)固沙草方格鋪設(shè)機(jī)器人設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析[D]. 舒慶.東北林業(yè)大學(xué) 2007
[8]沙塵模式優(yōu)化與東亞沙塵天氣量化分級(jí)研究[D]. 王金艷.蘭州大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于FDM的掃描路徑分析與研究[D]. 曾善文.西南交通大學(xué) 2017
[2]免耕播種機(jī)地輪設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 劉林.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]蘆葦打包機(jī)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其仿真分析[D]. 王升.石河子大學(xué) 2014
[4]沙丘迎風(fēng)坡面沙粒躍移的數(shù)值模擬[D]. 郭為進(jìn).蘭州大學(xué) 2014
[5]風(fēng)沙流的雙流體模型參數(shù)及輸沙量分布特征研究[D]. 王康龍.蘭州大學(xué) 2014
[6]沙漠公路風(fēng)沙流特征及防風(fēng)擋沙墻研究[D]. 孫園.蘭州大學(xué) 2014
[7]直立陣列式集沙儀和格狀沙障的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[D]. 陳勇.蘭州大學(xué) 2014
[8]2BPJ-12型大豆平作密植氣吸式精密播種機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 李杞超.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]山地柑橘園開(kāi)溝施肥機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 吉俊寶.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]蘆葦性能及制板工藝的研究[D]. 樊曉敏.北京林業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3400576
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:142 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-丨世界沙漠和草原分布圖??從(圖1-1)可以看出全球荒溴化主要集中在赤道南北附近,整體看來(lái)主要在南回歸線??
一條不連續(xù)的弧形分布帶,尤以賀蘭山以東的半干旱區(qū)分布更為集中。土地沙漠化發(fā)展的速率也??不斷加快,60-70年代為1,5601〇112/年,80年代為2,1001〇112/年,90年代達(dá)到2,460?1〇:12/年[5]。中??國(guó)沙漠主要分布在以大興安嶺以西,長(zhǎng)城、河西走廊、阿爾金山和昆侖山以北(圖1-2),沙漠的??總面積約130萬(wàn)km2,約占全國(guó)土地面積的13%左右,比較大的沙漠有12處,其中塔克拉瑪干??沙漠位于新疆南疆的塔里木盆地中心,是中國(guó)最大的沙漠,也是世界第十大沙漠,同時(shí)也是世界??第二大流動(dòng)沙漠,流沙面積世界第一。整個(gè)沙漠東西長(zhǎng)約1000km,南北寬約400km,面積達(dá)33??萬(wàn)?km2[6]。??喝.1?'?,??教??名工—阿爾金??圖1-2中國(guó)沙漠分布圖??2??
;對(duì)地表植被的破壞嚴(yán)重,破壞森林砍伐樹(shù)木,嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡,造成水土樣性、污染了環(huán)境這是土地沙漠化主要因素。在缺乏能源的地區(qū),再加之人過(guò)度開(kāi)墾從而導(dǎo)致水資源的不合理利用。草原地區(qū)也常處在向荒漠草原過(guò)渡蒸發(fā)量大,屬于天然生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)。加之草原植被結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密度較穩(wěn)定性較差,易發(fā)生變化和退化,導(dǎo)致沙漠化和鹽堿化[9]。??上受到沙漠化影響的土地面積有3800多萬(wàn)km2,目前,全世界每年約有600漠化[K)I。沙漠化問(wèn)題己得到全世界的關(guān)注,產(chǎn)生沙漠化的原因如下:??濫墾。人們對(duì)許多地方進(jìn)行大范圍的開(kāi)墾,導(dǎo)致很多植被被破壞,±也表露露,沙塵暴的加劇。??濫牧。在草原和沙區(qū)交界處,在內(nèi)蒙、新疆、甘肅等地早期沒(méi)有進(jìn)行合理放需求超出草原載畜能力,使得牧區(qū)草原退化,出現(xiàn)嚴(yán)重沙化現(xiàn)象。??濫伐。在一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū),人們對(duì)樹(shù)木的砍伐導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重、風(fēng)蝕農(nóng)天然的胡楊、灰楊和梭梭林的砍伐己減少到上萬(wàn)公頃,本能固沙的植被破壞風(fēng)沙嚴(yán)重,自然災(zāi)害頻發(fā)。??濫采。近幾年人們?yōu)榱藗(gè)人經(jīng)濟(jì)利益在沙漠中“尋寶”即肉松蓉、甘草等亂挖,破壞了植物根系固沙的作用,導(dǎo)致了沙漠地區(qū)沙粒流動(dòng)性的加劇。??發(fā)生地區(qū)一早篕遍地區(qū)…??一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]沙漠公路防護(hù)林凋落物量、組成及動(dòng)態(tài)[J]. 張雪梅,王永東,徐新文,雷加強(qiáng). 中國(guó)沙漠. 2017(06)
[2]多邊形草沙障防風(fēng)效果研究[J]. 孫浩,劉晉浩,黃青青,趙可. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]機(jī)械沙障組合對(duì)土壤含水量及溫度的影響[J]. 張圓,李芳,屈建軍,閆沛迎. 中國(guó)沙漠. 2016(06)
[4]我國(guó)荒漠化和沙化現(xiàn)狀分析[J]. 西部大開(kāi)發(fā). 2016(05)
[5]不同形狀沙袋沙障穩(wěn)定性及防風(fēng)效益[J]. 王晨灃,王玉杰,袁立敏,胡小龍,黃海廣,劉斌. 水土保持學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]兩種固沙方格沙障的防護(hù)效益及地形適應(yīng)性對(duì)比[J]. 馬學(xué)喜,王海峰,李生宇,康向光,孫娜. 水土保持通報(bào). 2015(03)
[7]土遺址錨固用PS-(C+F)漿液性能與結(jié)石體耐久性室內(nèi)試驗(yàn)[J]. 張景科,諶文武,李最雄,郭青林,孫滿利. 巖土工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]半隱蔽式草方格沙障凹曲面形成的流場(chǎng)解析及沉積表征[J]. 周娜,張春來(lái),田金鷺,亢力強(qiáng). 地理研究. 2014(11)
[9]沙障防沙治沙技術(shù)研究綜述[J]. 張利文,周丹丹,高永. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2014(03)
[10]等直徑串列雙圓柱體繞流的數(shù)值模擬[J]. 劉景偉,郭海燕,趙婧. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(12)
博士論文
[1]幾種地表?xiàng)l件下沙粒運(yùn)動(dòng)特征和湍流猝發(fā)檢測(cè)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫文海.蘭州大學(xué) 2016
[2]模塊沙障的構(gòu)建及其防護(hù)效益研究[D]. 袁立敏.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[3]面向裝備固沙的沙障數(shù)值模擬方法與作用結(jié)構(gòu)研究[D]. 黃青青.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]風(fēng)沙流中近地表沙粒運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)以及理論預(yù)測(cè)[D]. 段紹臻.蘭州大學(xué) 2013
[5]風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 羅生虎.蘭州大學(xué) 2012
[6]水稻種繩直播機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 呂小榮.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[7]防風(fēng)固沙草方格鋪設(shè)機(jī)器人設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析[D]. 舒慶.東北林業(yè)大學(xué) 2007
[8]沙塵模式優(yōu)化與東亞沙塵天氣量化分級(jí)研究[D]. 王金艷.蘭州大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于FDM的掃描路徑分析與研究[D]. 曾善文.西南交通大學(xué) 2017
[2]免耕播種機(jī)地輪設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 劉林.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]蘆葦打包機(jī)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其仿真分析[D]. 王升.石河子大學(xué) 2014
[4]沙丘迎風(fēng)坡面沙粒躍移的數(shù)值模擬[D]. 郭為進(jìn).蘭州大學(xué) 2014
[5]風(fēng)沙流的雙流體模型參數(shù)及輸沙量分布特征研究[D]. 王康龍.蘭州大學(xué) 2014
[6]沙漠公路風(fēng)沙流特征及防風(fēng)擋沙墻研究[D]. 孫園.蘭州大學(xué) 2014
[7]直立陣列式集沙儀和格狀沙障的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[D]. 陳勇.蘭州大學(xué) 2014
[8]2BPJ-12型大豆平作密植氣吸式精密播種機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 李杞超.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]山地柑橘園開(kāi)溝施肥機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 吉俊寶.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]蘆葦性能及制板工藝的研究[D]. 樊曉敏.北京林業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3400576
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