老哈河下游起沙风天气条件下谷坡的风速脉动特征研究

发布时间：2020-09-18 12:24

　　风是塑造风沙地貌形态的基本营力,而引起沙粒运动的风几乎都是湍流的,各点的流速大小和方向随时间脉动,揭示风速脉动规律是进一步研究风与沙粒输移的理论基础。本文在统计分析老哈河下游地区20062013年起沙风特征的基础上,利用2013年春季对老哈河下游两岸谷坡的实地风速观测数据,对该地起沙风天气条件下谷坡的风速脉动特征进行了系统分析,以加深对风力与河谷谷坡相互作用机制的理解,进而为弄清该区河岸沙丘带的形成过程提供理论依据。研究结果表明：(1)春季(3—5月)是老哈河下游地区的主要风沙活动期。在风沙活动期间,起沙风风向以WNW、NW为主；输沙势(DP)为70.50VU；合成输沙势(RDP)为37.89 VU,属中风能环境；合成输沙方向(RDD)为108.3°；方向变率指数(RDP/DP)为0.54,为中比率,对应风向变率为中等,属锐双峰风况。(2)老哈河下游背风侧(上风向)谷坡风速脉动特征：坡顶除在0.25 m高度受沙粒跃移运动的显著影响外,风速脉动值和强度都随着距地表高度的增加而逐渐加大,其最大脉动值为4.04 m·s-1,风速脉动相对值(阵性度)基本稳定。背风坡脚因谷坡地形突变使气流分离,产生“二次流”,风速脉动值和相对值(阵性度)都不稳定,风速脉动强度随着距地表高度的增加而逐渐加大,其最大脉动值为2.98 m·s-1。坡顶的风速脉动值和强度都大于背风坡脚坡,但风速脉动相对值(阵性度)小于背风坡脚。(3)老哈河下游迎风侧(下风向)谷坡风速脉动特征：迎风坡脚和坡顶的风速脉动值都随着距地表高度的增加而逐渐加大,其最大值为4.49 m·s-1。其风速脉动强度基本一致,都随高度增加逐渐增大。在0.5 m高度以上,风速相对脉动值(阵性度)基本稳定,但坡顶的阵性因谷坡的干扰而相对减弱。(4)通过对老哈河下游两侧谷坡风速脉动特征比较发现,在起沙风天气条件下,河谷谷坡的风速脉动值很大,理应重视。在一定的大气环流背景下,河谷谷坡风速脉动除与固有的气流涡动扩散相关外,还深受下覆地表沙粒运动、植被状况,特别是谷坡地形变化引起的谷坡表面气流变化的显著影响。
【学位单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P425.5

【参考文献】