方格沙障对输电线塔基风蚀特征影响的风洞实验研究

发布时间：2020-09-25 20:34

　　本次风洞模拟实验于2014年10月在中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室宁夏中卫沙坡头风洞实验室进行。实验针对设置在沙漠地区的输电线塔基容易受到风沙侵蚀的情况,模拟在塔基周围分别布设三种不同材料的方格沙障,对比分析其对塔基风蚀情况的影响,以期得到效果更好的防护措施。1、实验研究了塔基在没有任何防护措施情况下的风蚀特征。将塔基模型布置于沙床上,不设置任何形式的沙障,选取6m/s、9m/s、12m/s、15m/s4组风速,对应5min、3min、2min、1min时间梯度进行吹蚀。沿主风方向距模型后方1m的地方放置一台积沙仪,开口对准迎风方向,收集不同风速下的集沙量,风停后将沙样分层放入样品袋称重。观察模型周围积沙效果,分析风蚀现状。2、分别设置麦草方格沙障,沙柳沙障,尼龙网沙障模型,三种不同材料的方格沙障分别配合塔基进行风洞模拟试验,方格规格为10cm×10cm。按6m/s、9m/s、12m/s的风速梯度对应5min、3min、2min的时间梯度进行吹沙。沿主风方向距模型后方1m的地方放置一台积沙仪,开口对准迎风方向,收集不同风速下的集沙量,风停后将沙样分层放入样品袋称重。观察模型周围积沙效果,分析风蚀现状。3、通过分析对比塔基在不设置任何防护措施和设置三种方格沙障之后的吹蚀,堆积特征和输沙量规律,得出结论：10cm×10cm的草方格沙障搭配正方体塔基和圆柱体塔基的风蚀区总面积最小,稳定区和堆积区面积最大,考虑到塔基防护应优先考虑风蚀情况,10cm×10cm草方格沙障防风固沙效果为最优。4、同时通过三种方格沙障的积沙实验及相关数据,可以得出,即使在塔基周围布设沙障,还是无法完全避免风蚀情况,因此建议综合布设防护措施体系,即在塔基周围半径1m范围内采取化学固沙措施。根据塔基周围的平均安全距离4m,建议在塔基以外半径4m内布设1m×1m规格的草方格沙障。
【学位单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S157.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 概述
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 机械沙障的研究现状
        1.3.2 机械沙障的用材的选择
        1.3.3 机械沙障的设置方法和规格
        1.3.4 方格沙障固沙机理
2 试验设计与研究方法
    2.1 试验地点
    2.2 研究方法
        2.2.1 模型准备
        2.2.2 近地面流场测定
        2.2.3 固沙效果测定
3 实验结果及分析
    3.1 常用塔基风蚀特征研究
        3.1.1 正方体塔基风蚀特征
        3.1.2 圆柱体塔基风蚀特征
    3.2 不同方格沙障的防风固沙效果实验
        3.2.1 正方体塔基积沙实验
        3.2.2 圆柱体塔基积沙实验
    3.3 不同类型方格沙障的固沙效率及经济效益
        3.3.1 不同类型方格沙障的风蚀情况
        3.3.2 不同类型方格沙障的输沙量情况
        3.3.3 小结
4 讨论与结论
    4.1 讨论
    4.2 结论
致谢
参考文献
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