柽柳灌丛沙堆三维流场随背景植被变化的风洞实验

摘要：

以塔克拉玛干沙漠南缘沙漠-绿洲过渡带广泛分布的柽柳灌丛沙堆及丘间地植物为原型,依据风沙运动相似理论,制作5组背景植被盖度灌丛沙堆模型,在风洞中进行风流场变化规律模拟实验.结果表明:柽柳沙堆三维流场结构可划分为6个区域,即沙堆前减速区、沙堆迎风坡加速区、沙堆两侧急流区、沙堆背风侧强涡流区、沙堆后尾流恢复区和沙堆上空混合加速区.灌丛沙堆对流场结构影响范围为沙堆前10H到沙堆后14H区段,旁侧影响宽度不超过沙堆宽度的3/4,垂直方向上主要影响灌丛沙堆总高度相对应的下方区域,最大不超过灌丛沙堆总高度的2倍.风速变化不构成对流场结构的影响,但背景植被变化对流场结构影响明显.随着植被盖度增大,沙堆前减速区和沙堆后尾流恢复区范围扩大,两侧急流区和背风侧涡流区范围缩小.背景植被的出现明显降低了其所在高度层的风速,柽柳沙堆各分区地表加速率均随背景植被盖度呈指数规律下降,当植被盖度在16％时加速率变化趋于平缓.从维护绿洲安全的角度出发,根据风沙动力学原理可将16％视为灌丛沙堆科学保育中可能的临界背景植被覆盖值.

关键词：柽柳灌丛沙堆、三维流场、背景植被盖度、风洞实验

所属期刊栏目：38

分类号：P931.3(部门自然地理学)

资助基金：国家自然科学基金项目41371042;国家科技支撑计划项目2014BAC14B02

在线出版日期：2018-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：48-57