曲线沙障阻沙机理及埋设装备试验研究
发布时间：2021-09-18 23:52
沙障是沙漠中一种有效的防沙治沙的手段,机械沙障主要通过增加沙地表面粗糙度来实现降低风速,地表面粗糙度变大则会导致沙粒的跃距变小,落地时的动能减小,减弱风蚀,从而达到防风固沙的目的。针对我国西部地区沙漠化成因的分布的广袤的特点、类型的多样性、借鉴已有相关成果的基础上对风向无规则的沙漠区域及风沙流动的复杂性提出采用曲线沙障,利用惯性力和离心力双原理和重力沉降Stokes定律,借助颗粒离散元EDEM软件对不同单个和组合式曲线沙障的阻沙机理进行研究,并利用CFD流体软件Fluent,选用laminar层流模型方程和κ-ε湍流模型,对不同曲线沙障进行阻沙效果的应用研究,最终得出阻沙效果最优的曲线沙障相关参数,并通过室内和实地实验对研究结果进行了的验证,为曲线沙障埋设装备关键部件的设计研究提供了条件。主要研究内容如下:（1）在对阻沙原理进行研究的基础上,借助颗粒离散元EDEM软件对单个沙粒碰撞单个不同曲线沙障的内外壁,多个沙粒碰撞单个曲线沙障的内外壁和多个沙粒碰撞组合式曲线沙障的阻沙机理进行研究得出:在单个沙粒碰撞不同曲线沙障外壁的过程中速度均呈减小趋势,速度变化量最大的是圆环沙障;在单个沙粒碰撞...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－丨世界沙漠和草原分布图??从（图１－１）可以看出全球荒溴化主要集中在赤道南北附近，整体看来主要在南回归线??
一条不连续的弧形分布带，尤以贺兰山以东的半干旱区分布更为集中。土地沙漠化发展的速率也??不断加快，６０－７０年代为１，５６０１〇１１２／年，８０年代为２，１００１〇１１２／年，９０年代达到２，４６０?１〇：１２／年［５］。中??国沙漠主要分布在以大兴安岭以西，长城、河西走廊、阿尔金山和昆仑山以北（图１－２），沙漠的??总面积约１３０万ｋｍ２，约占全国土地面积的１３％左右，比较大的沙漠有１２处，其中塔克拉玛干??沙漠位于新疆南疆的塔里木盆地中心，是中国最大的沙漠，也是世界第十大沙漠，同时也是世界??第二大流动沙漠，流沙面积世界第一。整个沙漠东西长约１０００ｋｍ，南北宽约４００ｋｍ，面积达３３??万?ｋｍ２［６］。??喝．１？＇?，??教??名工—阿尔金??图１－２中国沙漠分布图??２??
；对地表植被的破坏严重，破坏森林砍伐树木，严重破坏生态平衡，造成水土样性、污染了环境这是土地沙漠化主要因素。在缺乏能源的地区，再加之人过度开垦从而导致水资源的不合理利用。草原地区也常处在向荒漠草原过渡蒸发量大，属于天然生态环境脆弱的地区。加之草原植被结构简单，密度较稳定性较差，易发生变化和退化，导致沙漠化和盐碱化［９］。??上受到沙漠化影响的土地面积有３８００多万ｋｍ２，目前，全世界每年约有６００漠化［Ｋ）Ｉ。沙漠化问题己得到全世界的关注，产生沙漠化的原因如下：??滥垦。人们对许多地方进行大范围的开垦，导致很多植被被破坏，±也表露露，沙尘暴的加剧。??滥牧。在草原和沙区交界处，在内蒙、新疆、甘肃等地早期没有进行合理放需求超出草原载畜能力，使得牧区草原退化，出现严重沙化现象。??滥伐。在一些偏远农村地区，人们对树木的砍伐导致水土流失严重、风蚀农天然的胡杨、灰杨和梭梭林的砍伐己减少到上万公顷，本能固沙的植被破坏风沙严重，自然灾害频发。??滥采。近几年人们为了个人经济利益在沙漠中“寻宝”即肉松蓉、甘草等乱挖，破坏了植物根系固沙的作用，导致了沙漠地区沙粒流动性的加剧。??发生地区一早篕遍地区…??一
【参考文献】：
期刊论文
[1]沙漠公路防护林凋落物量、组成及动态[J]. 张雪梅,王永东,徐新文,雷加强. 中国沙漠. 2017(06)
[2]多边形草沙障防风效果研究[J]. 孙浩,刘晋浩,黄青青,赵可. 北京林业大学学报. 2017(10)
[3]机械沙障组合对土壤含水量及温度的影响[J]. 张圆,李芳,屈建军,闫沛迎. 中国沙漠. 2016(06)
[4]我国荒漠化和沙化现状分析[J]. 西部大开发. 2016(05)
[5]不同形状沙袋沙障稳定性及防风效益[J]. 王晨沣,王玉杰,袁立敏,胡小龙,黄海广,刘斌. 水土保持学报. 2015(05)
[6]两种固沙方格沙障的防护效益及地形适应性对比[J]. 马学喜,王海峰,李生宇,康向光,孙娜. 水土保持通报. 2015(03)
[7]土遗址锚固用PS-（C+F）浆液性能与结石体耐久性室内试验[J]. 张景科,谌文武,李最雄,郭青林,孙满利. 岩土工程学报. 2015(10)
[8]半隐蔽式草方格沙障凹曲面形成的流场解析及沉积表征[J]. 周娜,张春来,田金鹭,亢力强. 地理研究. 2014(11)
[9]沙障防沙治沙技术研究综述[J]. 张利文,周丹丹,高永. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2014(03)
[10]等直径串列双圆柱体绕流的数值模拟[J]. 刘景伟,郭海燕,赵婧. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2013(12)
博士论文
[1]几种地表条件下沙粒运动特征和湍流猝发检测的风洞实验研究[D]. 孙文海.兰州大学 2016
[2]模块沙障的构建及其防护效益研究[D]. 袁立敏.内蒙古农业大学 2014
[3]面向装备固沙的沙障数值模拟方法与作用结构研究[D]. 黄青青.北京林业大学 2014
[4]风沙流中近地表沙粒运动的实验以及理论预测[D]. 段绍臻.兰州大学 2013
[5]风沙流结构的实验与数值研究[D]. 罗生虎.兰州大学 2012
[6]水稻种绳直播机的设计与研究[D]. 吕小荣.沈阳农业大学 2008
[7]防风固沙草方格铺设机器人设计及动力学分析[D]. 舒庆.东北林业大学 2007
[8]沙尘模式优化与东亚沙尘天气量化分级研究[D]. 王金艳.兰州大学 2006
硕士论文
[1]基于FDM的扫描路径分析与研究[D]. 曾善文.西南交通大学 2017
[2]免耕播种机地轮设计与试验研究[D]. 刘林.东北农业大学 2015
[3]芦苇打包机关键机构设计及其仿真分析[D]. 王升.石河子大学 2014
[4]沙丘迎风坡面沙粒跃移的数值模拟[D]. 郭为进.兰州大学 2014
[5]风沙流的双流体模型参数及输沙量分布特征研究[D]. 王康龙.兰州大学 2014
[6]沙漠公路风沙流特征及防风挡沙墙研究[D]. 孙园.兰州大学 2014
[7]直立阵列式集沙仪和格状沙障的数值模拟及优化研究[D]. 陈勇.兰州大学 2014
[8]2BPJ-12型大豆平作密植气吸式精密播种机设计与试验研究[D]. 李杞超.东北农业大学 2013
[9]山地柑橘园开沟施肥机的设计与研究[D]. 吉俊宝.华中农业大学 2013
[10]芦苇性能及制板工艺的研究[D]. 樊晓敏.北京林业大学 2012
本文编号：3400576
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－丨世界沙漠和草原分布图??从（图１－１）可以看出全球荒溴化主要集中在赤道南北附近，整体看来主要在南回归线??
一条不连续的弧形分布带，尤以贺兰山以东的半干旱区分布更为集中。土地沙漠化发展的速率也??不断加快，６０－７０年代为１，５６０１〇１１２／年，８０年代为２，１００１〇１１２／年，９０年代达到２，４６０?１〇：１２／年［５］。中??国沙漠主要分布在以大兴安岭以西，长城、河西走廊、阿尔金山和昆仑山以北（图１－２），沙漠的??总面积约１３０万ｋｍ２，约占全国土地面积的１３％左右，比较大的沙漠有１２处，其中塔克拉玛干??沙漠位于新疆南疆的塔里木盆地中心，是中国最大的沙漠，也是世界第十大沙漠，同时也是世界??第二大流动沙漠，流沙面积世界第一。整个沙漠东西长约１０００ｋｍ，南北宽约４００ｋｍ，面积达３３??万?ｋｍ２［６］。??喝．１？＇?，??教??名工—阿尔金??图１－２中国沙漠分布图??２??
；对地表植被的破坏严重，破坏森林砍伐树木，严重破坏生态平衡，造成水土样性、污染了环境这是土地沙漠化主要因素。在缺乏能源的地区，再加之人过度开垦从而导致水资源的不合理利用。草原地区也常处在向荒漠草原过渡蒸发量大，属于天然生态环境脆弱的地区。加之草原植被结构简单，密度较稳定性较差，易发生变化和退化，导致沙漠化和盐碱化［９］。??上受到沙漠化影响的土地面积有３８００多万ｋｍ２，目前，全世界每年约有６００漠化［Ｋ）Ｉ。沙漠化问题己得到全世界的关注，产生沙漠化的原因如下：??滥垦。人们对许多地方进行大范围的开垦，导致很多植被被破坏，±也表露露，沙尘暴的加剧。??滥牧。在草原和沙区交界处，在内蒙、新疆、甘肃等地早期没有进行合理放需求超出草原载畜能力，使得牧区草原退化，出现严重沙化现象。??滥伐。在一些偏远农村地区，人们对树木的砍伐导致水土流失严重、风蚀农天然的胡杨、灰杨和梭梭林的砍伐己减少到上万公顷，本能固沙的植被破坏风沙严重，自然灾害频发。??滥采。近几年人们为了个人经济利益在沙漠中“寻宝”即肉松蓉、甘草等乱挖，破坏了植物根系固沙的作用，导致了沙漠地区沙粒流动性的加剧。??发生地区一早篕遍地区…??一
【参考文献】：
期刊论文
[1]沙漠公路防护林凋落物量、组成及动态[J]. 张雪梅,王永东,徐新文,雷加强. 中国沙漠. 2017(06)
[2]多边形草沙障防风效果研究[J]. 孙浩,刘晋浩,黄青青,赵可. 北京林业大学学报. 2017(10)
[3]机械沙障组合对土壤含水量及温度的影响[J]. 张圆,李芳,屈建军,闫沛迎. 中国沙漠. 2016(06)
[4]我国荒漠化和沙化现状分析[J]. 西部大开发. 2016(05)
[5]不同形状沙袋沙障稳定性及防风效益[J]. 王晨沣,王玉杰,袁立敏,胡小龙,黄海广,刘斌. 水土保持学报. 2015(05)
[6]两种固沙方格沙障的防护效益及地形适应性对比[J]. 马学喜,王海峰,李生宇,康向光,孙娜. 水土保持通报. 2015(03)
[7]土遗址锚固用PS-（C+F）浆液性能与结石体耐久性室内试验[J]. 张景科,谌文武,李最雄,郭青林,孙满利. 岩土工程学报. 2015(10)
[8]半隐蔽式草方格沙障凹曲面形成的流场解析及沉积表征[J]. 周娜,张春来,田金鹭,亢力强. 地理研究. 2014(11)
[9]沙障防沙治沙技术研究综述[J]. 张利文,周丹丹,高永. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2014(03)
[10]等直径串列双圆柱体绕流的数值模拟[J]. 刘景伟,郭海燕,赵婧. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2013(12)
博士论文
[1]几种地表条件下沙粒运动特征和湍流猝发检测的风洞实验研究[D]. 孙文海.兰州大学 2016
[2]模块沙障的构建及其防护效益研究[D]. 袁立敏.内蒙古农业大学 2014
[3]面向装备固沙的沙障数值模拟方法与作用结构研究[D]. 黄青青.北京林业大学 2014
[4]风沙流中近地表沙粒运动的实验以及理论预测[D]. 段绍臻.兰州大学 2013
[5]风沙流结构的实验与数值研究[D]. 罗生虎.兰州大学 2012
[6]水稻种绳直播机的设计与研究[D]. 吕小荣.沈阳农业大学 2008
[7]防风固沙草方格铺设机器人设计及动力学分析[D]. 舒庆.东北林业大学 2007
[8]沙尘模式优化与东亚沙尘天气量化分级研究[D]. 王金艳.兰州大学 2006
硕士论文
[1]基于FDM的扫描路径分析与研究[D]. 曾善文.西南交通大学 2017
[2]免耕播种机地轮设计与试验研究[D]. 刘林.东北农业大学 2015
[3]芦苇打包机关键机构设计及其仿真分析[D]. 王升.石河子大学 2014
[4]沙丘迎风坡面沙粒跃移的数值模拟[D]. 郭为进.兰州大学 2014
[5]风沙流的双流体模型参数及输沙量分布特征研究[D]. 王康龙.兰州大学 2014
[6]沙漠公路风沙流特征及防风挡沙墙研究[D]. 孙园.兰州大学 2014
[7]直立阵列式集沙仪和格状沙障的数值模拟及优化研究[D]. 陈勇.兰州大学 2014
[8]2BPJ-12型大豆平作密植气吸式精密播种机设计与试验研究[D]. 李杞超.东北农业大学 2013
[9]山地柑橘园开沟施肥机的设计与研究[D]. 吉俊宝.华中农业大学 2013
[10]芦苇性能及制板工艺的研究[D]. 樊晓敏.北京林业大学 2012
本文编号：3400576
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3400576.html
