民勤綠洲外圍不同下墊面條件下風沙流的觀測研究.pdf

1、風沙運動作為土壤風蝕與沙塵暴的一種重要的物理過程，對自然環(huán)境與人類造成了嚴重的影響。近年來由風沙運動引發(fā)的災(zāi)害在中國引起了極大的關(guān)注，而深入研究風沙運動機理目前被認為是全面了解和防治風沙災(zāi)害的關(guān)鍵因素，因此科學家在此方面進行了大量的研究。 基于此，本文在以往學者的研究基礎(chǔ)上，對民勤綠洲外圍特定環(huán)境背景條件下不同下墊面的風沙流流量進行觀測研究，通過觀測數(shù)據(jù)的定量和定性分析揭示不同下墊面條件對風沙流流量、風沙流結(jié)構(gòu)的影響，研究民勤不

2、同下墊面類型特有的風沙流運動規(guī)律和特征，為民勤綠洲防沙治沙規(guī)劃、荒漠化防治工程實施及固沙措施的選擇提供理論依據(jù)和科技支撐。 研究結(jié)果表明： 1．流動沙丘上風速（Ⅴ）與近地面0～50cm內(nèi)輸沙率Q（g/cm．min）之間的數(shù)學關(guān)系是冪函數(shù)曲線（Q=aVb）；從總體趨勢上看，風沙流流量的分布是沙丘頂部>沙丘中部>沙丘底部。近地面0～30cm氣流層內(nèi)輸沙率（g/c㎡．min）與高度h（cm）的關(guān)系遵從負指數(shù)函數(shù)Q=aebh（a

3、、b為常數(shù)）；0-30cm高程內(nèi)最大含沙量出現(xiàn)在最底層（0-2cm），占總數(shù)的40%，為蠕動沙量；相同條件下輸沙率頂部>中部>底部。 2．礫質(zhì)沙地上風速（Ⅴ）與近地面0～50cm內(nèi)輸沙率Q（g/cm．min）之間的數(shù)學關(guān)系是冪函數(shù)曲線（Q=aVb）；近地面0～30cm氣流層內(nèi)輸沙率（g/c㎡．min）與高度h（cm）的關(guān)系遵從負指數(shù)函數(shù)Q=aebh（a、b為常數(shù)）：0～30cm高程內(nèi)最大含沙量出現(xiàn)在最底層（0～2cm），占總數(shù)的

4、21%，沙粒的運動以躍移為主；在同一風速條件下，輸沙率的大小與地表粗糙度成反比、與沙丘蓋度成反比。 3．白刺沙包上從全年度近地面0-50cm內(nèi)風沙流總流量來看：Q背風坡底部Q迎風坡底部>Q頂部；白刺包上白刺的蓋度大小對風沙流流量影響顯著，白刺的蓋度越小，風沙流流量越大。白刺沙包三個部位0～30cm高程內(nèi)最大含沙量均固定在最底層（0～2cm），分別為32．53%、27．98%、33．45%，0～8cm內(nèi)的含沙量占總量的70%左右；

5、近地面0～30cm氣流層內(nèi)輸沙率（g/c㎡．min）與高度h（cm）的關(guān)系都遵從冪函數(shù)Q=ahb（a、b為常數(shù)）；背風坡的輸沙率最大，迎風坡底部略大于頂部。 4．尼龍網(wǎng)、粘土和麥草沙障的風沙流總流量分布都遵循沙丘頂部>沙丘中部>沙丘底部；尼龍網(wǎng)沙障、粘土沙障和麥草沙障的含沙量最大值分別出現(xiàn)在14～16cm、22～24cm和22～24cm處，分別占總量的17．74%、17．53%和19．13%；三種沙障的防風固沙效益Q黏土

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