坡度和坡形对爬坡沙丘形成影响的风洞模拟实验

发布时间：2021-04-12 00:40

　　爬坡沙丘是重要的地形障碍沙丘,其形成与地形密不可分。采用室内风洞模拟的方法,选用8°、15°、25°、35°、45°、55°等6个坡度模型和平面、凹形、凸形、凹凸组合形、台阶形5个坡形模型,分别在6、8、10、12、15、18 m·s^-1的风速条件下进行近地表风速测量,探讨坡度和坡形对气流及爬坡沙丘形成的影响。此外,在8 m·s^-1风速条件下,对上述模型分别进行加沙吹蚀实验,以验证坡度和坡形对爬坡沙丘形成的影响。结果表明:（1）模型对近地表的气流有一定的阻滞和抬升作用,且在近地表处对下层的影响大于上层;（2）25°和35°迎风坡最利于爬坡沙丘的形成,8°和15°次之,45°和55°迎风坡不易形成爬坡沙丘;（3）凹形坡和台阶形坡最适宜爬坡沙丘形成,凹凸组合坡和平面坡次之。 

【文章来源】：中国沙漠. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

不同模型示意图及坡面测点位置

在平坦的地表，风速廓线遵循对数规律，而坡面测点的风速廓线不再完全地遵循对数规律（图3），这是因为坡面测点的部分测量高度超出风洞的边界层厚度。在8 m·s-1的风速条件下，模型前各测点的风速廓线，越靠近模型，横向位移越明显，这是因为越靠近模型，阻碍作用越大。2.1.2 不同坡形模型迎风坡的风速廓线特征

8°～35°模型均在坡面上出现沉积，而45°和55°模型则在迎风坡坡前出现沉积（图9）。根据数据统计（表2),8°、15°、25°、35°模型爬升坡长依次为12、10、15.6、13.5 cm;25°迎风坡模型具有最大的坡面沉积面积，约为560 cm2,35°的坡面沉积面积为488 cm2,8°、15°的坡面沉积面积依次为324、364 cm2;8°、15°、25°、35°的坡面沉积质量依次为0.30、0.45、1.03、0.93 kg。对于45°和55°的坡面，由于迎风坡对气流的阻滞作用强，且受重力作用的影响，使得大部分沙物质在坡前沉积，而不会被带到坡面上。图5 不同风速条件不同坡度的模型风速变化率

【参考文献】：
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本文编号：3132265