坡度和坡形對爬坡沙丘形成影響的風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 00:40
爬坡沙丘是重要的地形障礙沙丘,其形成與地形密不可分。采用室內(nèi)風(fēng)洞模擬的方法,選用8°、15°、25°、35°、45°、55°等6個(gè)坡度模型和平面、凹形、凸形、凹凸組合形、臺階形5個(gè)坡形模型,分別在6、8、10、12、15、18 m·s-1的風(fēng)速條件下進(jìn)行近地表風(fēng)速測量,探討坡度和坡形對氣流及爬坡沙丘形成的影響。此外,在8 m·s-1風(fēng)速條件下,對上述模型分別進(jìn)行加沙吹蝕實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證坡度和坡形對爬坡沙丘形成的影響。結(jié)果表明:(1)模型對近地表的氣流有一定的阻滯和抬升作用,且在近地表處對下層的影響大于上層;(2)25°和35°迎風(fēng)坡最利于爬坡沙丘的形成,8°和15°次之,45°和55°迎風(fēng)坡不易形成爬坡沙丘;(3)凹形坡和臺階形坡最適宜爬坡沙丘形成,凹凸組合坡和平面坡次之。
【文章來源】:中國沙漠. 2020,40(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
不同模型示意圖及坡面測點(diǎn)位置
在平坦的地表,風(fēng)速廓線遵循對數(shù)規(guī)律,而坡面測點(diǎn)的風(fēng)速廓線不再完全地遵循對數(shù)規(guī)律(圖3),這是因?yàn)槠旅鏈y點(diǎn)的部分測量高度超出風(fēng)洞的邊界層厚度。在8 m·s-1的風(fēng)速條件下,模型前各測點(diǎn)的風(fēng)速廓線,越靠近模型,橫向位移越明顯,這是因?yàn)樵娇拷P,阻礙作用越大。2.1.2 不同坡形模型迎風(fēng)坡的風(fēng)速廓線特征
8°~35°模型均在坡面上出現(xiàn)沉積,而45°和55°模型則在迎風(fēng)坡坡前出現(xiàn)沉積(圖9)。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(表2),8°、15°、25°、35°模型爬升坡長依次為12、10、15.6、13.5 cm;25°迎風(fēng)坡模型具有最大的坡面沉積面積,約為560 cm2,35°的坡面沉積面積為488 cm2,8°、15°的坡面沉積面積依次為324、364 cm2;8°、15°、25°、35°的坡面沉積質(zhì)量依次為0.30、0.45、1.03、0.93 kg。對于45°和55°的坡面,由于迎風(fēng)坡對氣流的阻滯作用強(qiáng),且受重力作用的影響,使得大部分沙物質(zhì)在坡前沉積,而不會被帶到坡面上。圖5 不同風(fēng)速條件不同坡度的模型風(fēng)速變化率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]庫魯克沙漠風(fēng)沙地貌與沙丘移動[J]. 楊軍懷,董治寶,劉錚瑤,李超,陳國祥,石唯康. 中國沙漠. 2019(04)
[2]青藏高原爬坡沙丘地表沉積物特征分析——以柴達(dá)木盆地托拉海河為例[J]. 董苗,嚴(yán)平,孟小楠,吳偉. 水土保持學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]庫姆塔格沙漠北部三壟沙地區(qū)風(fēng)成沉積物粒度特征[J]. 楊轉(zhuǎn)玲,錢廣強(qiáng),董治寶,羅萬銀,張正偲,逯軍峰,李繼彥. 中國沙漠. 2016(03)
[4]風(fēng)沙地貌形態(tài)動力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 張正偲,董治寶. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(06)
[5]回渦沙丘的形態(tài)特征與表面物質(zhì)組成[J]. 錢廣強(qiáng),董治寶,羅萬銀,張正偲. 中國沙漠. 2012(03)
[6]不同類型防沙堤流場的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究[J]. 李建國,屈建軍,李芳,安志山,韓慶杰,牛清河,李國帥,譚立海. 中國沙漠. 2012(02)
[7]不同坡度障礙物前氣流場特征及其對回渦沙丘形成的影響[J]. 錢廣強(qiáng),董治寶,羅萬銀,張正偲,趙愛國. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2012(01)
[8]雅魯藏布江米林寬谷段爬升沙丘粒度分異特征研究[J]. 周娜,張春來,劉永剛. 地理研究. 2012(01)
[9]柵欄繞流減速效應(yīng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)M[J]. 羅萬銀,董治寶,錢廣強(qiáng),袁文麗. 中國沙漠. 2010(01)
[10]若爾蓋盆地沙丘形成分布影響因素探討[J]. 魏振海,董治寶,胡光印,逯軍峰. 中國沙漠. 2009(06)
本文編號:3132265
【文章來源】:中國沙漠. 2020,40(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
不同模型示意圖及坡面測點(diǎn)位置
在平坦的地表,風(fēng)速廓線遵循對數(shù)規(guī)律,而坡面測點(diǎn)的風(fēng)速廓線不再完全地遵循對數(shù)規(guī)律(圖3),這是因?yàn)槠旅鏈y點(diǎn)的部分測量高度超出風(fēng)洞的邊界層厚度。在8 m·s-1的風(fēng)速條件下,模型前各測點(diǎn)的風(fēng)速廓線,越靠近模型,橫向位移越明顯,這是因?yàn)樵娇拷P,阻礙作用越大。2.1.2 不同坡形模型迎風(fēng)坡的風(fēng)速廓線特征
8°~35°模型均在坡面上出現(xiàn)沉積,而45°和55°模型則在迎風(fēng)坡坡前出現(xiàn)沉積(圖9)。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(表2),8°、15°、25°、35°模型爬升坡長依次為12、10、15.6、13.5 cm;25°迎風(fēng)坡模型具有最大的坡面沉積面積,約為560 cm2,35°的坡面沉積面積為488 cm2,8°、15°的坡面沉積面積依次為324、364 cm2;8°、15°、25°、35°的坡面沉積質(zhì)量依次為0.30、0.45、1.03、0.93 kg。對于45°和55°的坡面,由于迎風(fēng)坡對氣流的阻滯作用強(qiáng),且受重力作用的影響,使得大部分沙物質(zhì)在坡前沉積,而不會被帶到坡面上。圖5 不同風(fēng)速條件不同坡度的模型風(fēng)速變化率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]庫魯克沙漠風(fēng)沙地貌與沙丘移動[J]. 楊軍懷,董治寶,劉錚瑤,李超,陳國祥,石唯康. 中國沙漠. 2019(04)
[2]青藏高原爬坡沙丘地表沉積物特征分析——以柴達(dá)木盆地托拉海河為例[J]. 董苗,嚴(yán)平,孟小楠,吳偉. 水土保持學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]庫姆塔格沙漠北部三壟沙地區(qū)風(fēng)成沉積物粒度特征[J]. 楊轉(zhuǎn)玲,錢廣強(qiáng),董治寶,羅萬銀,張正偲,逯軍峰,李繼彥. 中國沙漠. 2016(03)
[4]風(fēng)沙地貌形態(tài)動力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 張正偲,董治寶. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(06)
[5]回渦沙丘的形態(tài)特征與表面物質(zhì)組成[J]. 錢廣強(qiáng),董治寶,羅萬銀,張正偲. 中國沙漠. 2012(03)
[6]不同類型防沙堤流場的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究[J]. 李建國,屈建軍,李芳,安志山,韓慶杰,牛清河,李國帥,譚立海. 中國沙漠. 2012(02)
[7]不同坡度障礙物前氣流場特征及其對回渦沙丘形成的影響[J]. 錢廣強(qiáng),董治寶,羅萬銀,張正偲,趙愛國. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2012(01)
[8]雅魯藏布江米林寬谷段爬升沙丘粒度分異特征研究[J]. 周娜,張春來,劉永剛. 地理研究. 2012(01)
[9]柵欄繞流減速效應(yīng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)M[J]. 羅萬銀,董治寶,錢廣強(qiáng),袁文麗. 中國沙漠. 2010(01)
[10]若爾蓋盆地沙丘形成分布影響因素探討[J]. 魏振海,董治寶,胡光印,逯軍峰. 中國沙漠. 2009(06)
本文編號:3132265
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