民勤綠洲外圍不同下墊面條件下風(fēng)沙流的觀測(cè)研究.pdf

1、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)作為土壤風(fēng)蝕與沙塵暴的一種重要的物理過(guò)程，對(duì)自然環(huán)境與人類造成了嚴(yán)重的影響。近年來(lái)由風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)引發(fā)的災(zāi)害在中國(guó)引起了極大的關(guān)注，而深入研究風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)機(jī)理目前被認(rèn)為是全面了解和防治風(fēng)沙災(zāi)害的關(guān)鍵因素，因此科學(xué)家在此方面進(jìn)行了大量的研究。 基于此，本文在以往學(xué)者的研究基礎(chǔ)上，對(duì)民勤綠洲外圍特定環(huán)境背景條件下不同下墊面的風(fēng)沙流流量進(jìn)行觀測(cè)研究，通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)的定量和定性分析揭示不同下墊面條件對(duì)風(fēng)沙流流量、風(fēng)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(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)沙丘上風(fēng)速（Ⅴ）與近地面0～50cm內(nèi)輸沙率Q（g/cm．min）之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是冪函數(shù)曲線（Q=aVb）；從總體趨勢(shì)上看，風(fēng)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(fù)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(dòng)沙量；相同條件下輸沙率頂部>中部>底部。 2．礫質(zhì)沙地上風(fēng)速（Ⅴ）與近地面0～50cm內(nèi)輸沙率Q（g/cm．min）之間的數(shù)學(xué)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(fù)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(yùn)動(dòng)以躍移為主；在同一風(fēng)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(fēng)沙流總流量來(lái)看：Q背風(fēng)坡底部Q迎風(fēng)坡底部>Q頂部；白刺包上白刺的蓋度大小對(duì)風(fēng)沙流流量影響顯著，白刺的蓋度越小，風(fēng)沙流流量越大。白刺沙包三個(gè)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(fēng)坡的輸沙率最大，迎風(fēng)坡底部略大于頂部。 4．尼龍網(wǎng)、粘土和麥草沙障的風(fēng)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(fēng)固沙效益Q黏土

6、