砾石覆盖对抑制旱作农田土壤风蚀效果的风洞模拟
土壤风蚀
土壤风蚀:每次沙尘暴的沙尘源和影响区都会受到不同程度的风蚀危害,风蚀深度可达1~10厘米。
据估计,我国每年由沙尘暴产生的土壤细粒物质流失高达106~107 吨,其中绝大部分粒径在10微米以下,对源区农田和草场的土地生产力造成严重破坏。
——百度百科沙尘风对地表形态的塑造过程。
这种作用表现为风对地表物质的风蚀、搬运和堆积过程,分布范围很广,干旱区、半湿润区乃至湿润区均有分布。
干旱区由于具有干燥多风、地表植被稀疏甚至完全裸露等自然特征,因而那里的风力作用很强,成为荒漠地貌发育的主要外营力,形成了与流水、冰川及重力等其他外营力塑造的地形完全不同的风成景观(见风蚀地貌、风积地貌)。
风蚀作用指地表物质在风力作用下脱离原地的过程。
包括吹蚀作用和磨蚀作用。
吹蚀作用地表松散泥沙或基岩风化碎屑物被风吹扬而离开原地的过程。
吹蚀作用的产生取决于近地表的风力状况(流态、流速)和地表泥沙的物理力学性质。
由于空气的密度小、粘滞性低,近地表风一般呈紊动状态,其风速的垂直分布基本遵循对数律,方程如下:其中u为高度y处的风速;k为紊动卡门常数,与温度有关,通常取0.40;y0是风速为零的高度;U*是摩阻流速。
风对地表泥沙的拖曳力(或曰剪应力τ)取决于风的摩阻流速和空气密度(ρ)。
风速增大,摩阻流速亦增大,地表泥沙颗粒所受的拖曳力亦随之增加,当风速达到某一程度时就会使地表沙粒开始运动。
英国R.A.巴格诺尔德根据起动条件下作用在沙粒上的力的平衡,得出沙粒在开始运动时的最小摩阻流速(又称流体起动条件,U*c)为:式中ρs为沙粒密度;d为粒径;g为重力加速度;A为经验系数,对于>0.1毫米的石英沙粒其值为0.1。
W.J.切皮尔根据作用在沙粒上力的平衡,并考虑到起动现象的随机性,直接用剪切力表示其临界起动值(τc):式中rs、r分别为颗粒和空气比重;d为粒静。
两式获得的结果基本相同。
巴格诺尔德在风洞实验中还发现,当沙粒起动以后,由于跃移颗粒的碰撞,风速稍许低于流体起动条件时床面沙粒仍会保持运动,此时A值为0.08,这个起动条件称为冲击起动条件(U*t,又称起动摩阻流速),并表示为(对于石英沙粒):由上可见,对于>0.1毫米的泥沙颗粒来说,因密度(或比重)和粒径的不同,起始运动所需的风速(临界风速)是不一样的。
【国家自然科学基金】_覆盖旱作_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2011年 科研热词 黄土高原 风速廓线 风蚀 风沙流 覆盖方式 苹果园 耕作方式 耕作措施 硝态氮 砾石 玉米 燕麦 温室气体排放 氮素利用效率 春玉米 旱作麦田 旱作 地膜覆盖 土壤酶活性 土壤物理性质 土壤水热 土壤水分 土壤微生物 农田 农牧交错区 免耕 co2排放速率 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词 盖模武 生态分布 玉米根系 玉米 栽培模式 根系 旱作农业 拮抗性放线菌 土壤微生物区系
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
科研热词 陇东地区 覆盖条件 耕作措施 籽粒产量 秸秆覆盖 甲烷排放 环境因子 玉米 水稻旱作 水稻产量 水热因子 水分利用效率 栽培方式 根系 春小麦 易氧化碳 施氮水平 微生物量碳 小麦产量 地表覆盖模式 土壤肥力指标 土壤碳库管理指数 土壤呼吸 土壤养分 叶水势 可溶性碳 免耕秸秆覆盖 wheat yield soil characteristic q10值 n rate mulching mode
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
锡林郭勒盟公路沿线土壤风蚀风洞模拟研究
2023 ,43(3) : 119J.SHANXI AGRIC, UNIV . ( N atural Science Edition )学报(自然科学版)04202锡林郭勒盟公路沿线土壤风蚀风洞模拟研究图雅1,冬梅2*,乌达巴拉其其格3(1.内蒙古农业大学 机电工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018;2.内蒙古农业大学 能源与交通工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018;3.锡林郭勒职业学院 汽车系,内蒙古 锡林浩特 026000)摘要:[目的]以内蒙古锡林郭勒盟境内的S105省道公路沿线地表为研究对象,模拟研究土壤风蚀的主要影响因素及其影响规律,进行分析和综合评价,提出防治建议。
[方法]经实地调查,采集原位土壤、砾石、植被样品,在风洞实验室进行模拟研究,分析其风速、砾石覆盖度、植被覆盖度及净风与挟沙风等因素对风蚀的影响规律。
先单因素试验分析各因素对指标的影响规律及趋势;再通过L 9(34)正交试验研究因素的综合作用影响及主次顺序,优化影响度组合方案。
[结果]对地表土壤风蚀的影响程度从大到小排序为,风速>挟沙风>植被覆盖>砾石覆盖。
当风速15 m·s -1、有挟沙风、植被覆盖0%、砾石覆盖25%时,地表风蚀量最大;而砾石0%,植被25%,风速9 m·s -1,无挟沙(净风)时,地表风蚀量最小。
风速越大和带挟沙风时植被的防风蚀效果越显著高于砾石;而风速越小和净风时植被和砾石的防风蚀效果较相近。
[结论]防治风蚀沙化需要优先保护自然生态平衡,降低风速和挟沙的影响;其次,植被覆盖和砾石覆盖均能有效降低风蚀,通过合理组合利用能更好地降低风蚀、稳固地表土壤,从而取得更大的防风蚀效果。
对保障公路行车安全及生态系统的恢复有重要现实意义,能够带来更大经济效益和生态效益。
关键词:干旱半干旱区; 公路沿线; 地表土壤; 风蚀; 风洞中图分类号:S157;S210 文献标识码:A 文章编号:1671-8151(2023)03-0119-10内蒙古锡林郭勒盟地区属于干旱半干旱大陆性季风气候区,年均降水量少、大风和沙尘天气多,持续时间长,造成草原土壤荒漠化,加快地表土壤风蚀,生态系统受损严重,直接或间接的威胁着人们的生存和生活[1-2]。
2018年高考地理三轮冲刺抢分特色专项训练25第三篇热点主题练三地理统计图
三、地理统计图(建议用时:16分钟)风蚀坑通常指植被覆盖的固态沙丘或者平坦草地受风吹蚀而形成的凹地、槽和洼地。
读风洞实验中植被覆盖度与土壤风蚀之间的关系图,完成1~2题。
1.下列条件中最有利于风蚀作用的是( )A.盛行风风速大 B.地表坡度大C.土壤颗粒大D.植被覆盖率低2.北魏地理学家郦道元描述雅丹地貌的形成:“浍其崖岸,馀溜风吹,稍成龙形”,对其理解正确的是( ) A.风力侵蚀是雅丹地貌形成的唯一原因B.风力搬运是雅丹地貌形成的唯一原因C.雅丹地貌是风力堆积作用形成的D.雅丹地貌形成的外力作用是风力和流水作用(2017·海南高考压轴卷)随着北京小汽车保有量的进一步增加,经济学家对拥堵问题进行分析,并为征收拥堵费,缓解拥堵提供了理论支持。
下图中,在征收拥堵费之前,不同出行者开车出行效用为U1,乘公交出行效用为U bus0,拥堵时间为t0。
征收拥堵费后,拥堵时间缩短到t1,开车出行效用为U2,乘公交出行效用为U bus。
读图完成3~4题。
3.征收拥堵费后,开车效用上升,将继续采取开车出行的是( )A.高时间价值出行者B.中高时间价值出行者C.中低时间价值出行者D.高时间价值出行者与中低时间价值出行者4.征收拥堵费后,对于中低时间价值出行者的叙述,不正确的是( )A.U1高于U2B.U1高于U busC.U bus低于U2D.放弃开车,采取乘公共交通下图是1994—2014年普通铁路、公路、水运、航空和高铁旅客周转量占比图。
读图完成5~6题。
5.下列甲、乙、丙、丁所代表的地理事物,正确的是( )A.甲——高铁B.乙——普通铁路C.丙——水运D.丁——公路6.2012年后甲占比迅速下降的主要原因是( )A.公路机动灵活、周转速度快B.铁路速度慢,旅客减少C.水运价格低廉,吸引大量旅客D.新建高铁干线不断通车(2017·嘉兴测试)太阳能发电主要是通过安装在屋顶或地面的电池板而实现的。
风蚀风洞排沙器设计与性能试验
风蚀风洞排沙器设计与性能试验冬梅;赵士杰;陈智;孙悦超;侯占峰【摘要】排沙器是利用风洞研究土壤风蚀问题时的重要装置.为此,针对0FDY- 1.2可移动式风蚀风洞设计了排沙器,通过试验确定排沙器最小排沙量为0.53g/s.通过排沙器排沙一致性和排沙稳定性试验得出,其变异系数分别在3.65%~6.68%和3.52%~8.67%的范围内.同时,探索了排沙量在风洞流场内的分布均匀性情况,发现在风洞试验段入口6m风洞中央位置趋于风洞壁面处输沙量有减少的趋势.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2012(034)010【总页数】4页(P135-138)【关键词】土壤风蚀;风蚀风洞;排沙器【作者】冬梅;赵士杰;陈智;孙悦超;侯占峰【作者单位】内蒙古农业大学能源与交通工程学院;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古包头014109;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特010018【正文语种】中文【中图分类】S1570 引言目前,对土壤风蚀的研究除了在野外直接观测外,还包括在实验室风洞模拟研究和利用可移动式风蚀风洞在天然地表上进行风蚀测量研究[1-5]。
风洞风与自然风的区别之一是风洞风为净风,而自然风达到一定的风速会携带不同粒径的土壤颗粒,成为挟沙气流。
邹学勇等研究表明,当气流挟带土壤颗粒时,由于颗粒持续而猛烈地冲击地面,对地表的物质结构具有很大破坏力,风蚀强度会急剧增大,与净风相比,可成倍甚至几十倍地增加[6]。
张胜邦等通过风洞模拟实验发现,净风对土壤风蚀作用较小,挟沙风作用下风蚀强烈[7]。
移小勇等的研究结果表明,挟沙风会不同程度地降低土壤地表结构的临界起沙风速,使土壤变得更易风蚀[8]。
芦贵君等通过风洞实验得出,挟沙气流下的风蚀量大于净风条件下的风蚀量[9]。
也有研究者做了挟沙风对农田土壤风蚀影响方面的相关研究[10-13]。
通用版2023届高考地理一轮复习创新素养限时练外力作用
外力作用南寨山位于福建省平潭岛南部的北厝镇,南寨石林景观集中于“五峰一谷”,即鳄鱼峰、仙女峰、绵羊峰神雕峰、青蛙峰和神龟谷,山势不高,易于攀登。
来到南寨山的游客,都会到这里观赏神奇的海边石林景观和浩瀚的大海风光。
据此完成下面小题。
1.形成“五峰一谷”地貌的主要外力作用是( )A.风力侵蚀B.流水侵蚀C.海水侵蚀D.冰川侵蚀2.下列地貌成因与“五峰一谷”地貌成因相同的是( )A.新疆的风蚀蘑菇B.海蚀柱C.挪威的峡湾D.长江三角洲南疆策勒恰哈桥是315国道上的重要交通设施,以前旧桥极少风沙危害。
2009~2011年紧邻老桥建设了高度、长度、宽度均大于旧桥的新桥。
自恰哈新桥建成投入使用以来,每年3~9月桥(路)面风沙堆积成为困扰交通的重要病害。
据此完成下面小题。
3.恰哈新桥积沙的主要来源是( )A.甲处戈壁B.乙处河谷C.丙处戈壁D.丁处河谷4.恰哈新桥每年3~9月桥(路)面积沙严重的主要原因是( )A.植被覆盖差B.大气运动活跃C.河流水位高D.降水稀少珊瑚礁是由造礁珊瑚和其他生物骨骼共同形成的生物质石灰岩。
塔卡波托环礁地处热带南太平洋,由若干原始珊瑚岛碎屑合并而成。
下图示意塔卡波托环礁东南部某地沉积物年龄分布。
据此完成下面小题。
5.原始珊瑚岛碎屑合并期间( )A.海平面较低B.珊瑚发育快C.风暴潮较多D.潟湖面积大6.环礁朝外海一侧和朝潟湖一侧组成物质年龄的差异,主要取决于( )A.水深B.坡度C.温度D.风浪山岳冰川常发育在中、低纬度的高山地带。
冻结在冰川体内的各种碎屑物随着冰川体在重力作用下沿冰川谷缓慢地向下移动。
在宽阔的冰川谷地,冰川体消融的前端常形成由众多碎屑物堆积形成的冰碛垄及发育出辫状水系。
下图是山岳冰川地貌示意图。
据此完成下面小题。
7.在任一条冰碛垄的形成过程中,冰川体消融的前端( )A.向海拔低处推进B.向海拔高处后退C.位置稳定D.反复进退8.与河流三角洲相比,冰碛垄堆积物( )A.颗粒较小B.粗细混杂C.大小均匀D.碎屑表面光滑9.冰川消融区的前端常发育出辫状水系的原因有( )①冰川消融量较小②冰川消融具有季节性③冰川谷比较宽阔④冰川谷地势比较陡峭A.①③.①④ C.②③D.②④10.阅读图文资料,完成下列要求。
2019年高考地理人教版一轮复习练习:第五章 第1讲 营造地表形态的力量 Word版含解析
2019年高考地理人教版一轮复习练习:第五章第1讲营造地表形态的力量 Word版含解析一、选择题(每小题4分,共44分)(2019·河南焦作模拟)风蚀坑通常指植被覆盖的固定沙丘或者平坦草地受风吹蚀而形成的凹地、槽和洼地。
读风洞实验中植被覆盖度与土壤风蚀之间的关系图,完成1~2题。
1.下列条件中最有利于风蚀作用的是()A.盛行风风速大B.地表坡度大C.土壤颗粒大D.植被覆盖率低2.北魏地理学家郦道元描述雅丹地貌的形成:“浍其崖岸,馀溜风吹,稍成龙形”,对其理解正确的是()A.风力侵蚀是雅丹地貌形成的唯一原因B.风力搬运是雅丹地貌形成的唯一原因C.雅丹地貌是风力堆积作用形成的D.雅丹地貌形成的外力作用是风力和流水作用解析:第1题,结合风洞实验中植被覆盖度与土壤风蚀之间的关系图,可以看出影响“风蚀量”的主要因素是“植被覆盖度”。
第2题,从描述中的“浍”“溜”和“风”可以看出雅丹地貌的成因既有流水作用也有风力作用。
答案:1.D 2.D(2019·安徽淮南二模)海岸地貌和陆架沉积序列的演化能较客观地反映海平面的升降状况。
沙坝是由波浪携带泥沙堆积而成的一种狭长的、与海岸线平行的堆积体,沙坝将海水分割,内侧便形成一个封闭或半封闭的潟湖,潟湖常有潮汐通道与大海相连。
下图为全新世(11 700年前至今)形成的美国东海岸地貌和陆架沉积序列模式图,图中a、b为三角洲。
据此完成3~5题。
3.图中a、b三角洲形成的主要外力作用分别是()A.岩层受张力作用裂开导致盐丘沿裂隙溢出B.盐层因上覆的岩层被风化剥蚀而露出地表C.盐丘“刺穿”上覆岩层溢出后向低处流动D.受到欧亚板块与印度洋板块碰撞的影响7.“石芽”的形成过程类似于()A.峰林B.冲积扇C.沙丘D.风蚀柱解析:第6题,盐丘是一种重要的储油构造。
含盐层岩石密度小,上方岩层密度较大,上层岩石因重力(或压力)变化而产生含盐层岩石向上的流动,刺穿或部分刺穿上覆岩层,使上覆岩层拱起形成盐丘。
农田土壤风蚀防治技术研究进展
第47卷 第2期2021年6月内 蒙 古 林 业 科 技JournalofInnerMongoliaForestryScience&TechnologyVol.47No.2Jun.2021 收稿日期:2021-03-08 修回日期:2021-03-24 资助项目:国家重点研发计划项目“不同气候区新材料研发、筛选与施配技术及效果研究”(2018YFC0507101) 作者简介:杨宇(1995—),女,吉林白城人,硕士研究生,从事荒漠化防治研究。
E-mail:Y18504364607@163.com 通讯作者:高永(1962—),男,内蒙古包头人,博士,教授,从事荒漠化防治研究。
E-mail:13948815709@163.com农田土壤风蚀防治技术研究进展杨宇1,高永1,袁立敏2,张帆3,石国青4,陈家欢1(1.内蒙古农业大学沙漠治理学院,内蒙古呼和浩特010011;2.内蒙古自治区林业科学研究院,内蒙古呼和浩特010010;3.内蒙古自治区林业和草原局综合保障中心,内蒙古呼和浩特010010;4.内蒙古自治区林业监测规划院,内蒙古呼和浩特010020)摘 要:通过文献计量学的方法对我国农田土壤风蚀防治技术的研究进展、研究热点进行了检索与分析,将农田土壤风蚀防治技术分为保护性耕作措施、机械措施、生物措施、化学措施4种类型。
目前,我国农田风蚀防治技术研究还处于发展阶段,主要开展以生物措施(农田防护林)为基础、保护性耕作措施(秸秆还田)为主、机械措施为辅、化学措施为新的发展趋势等相关研究。
为遵循国家关于保护性耕作行动计划的新要求,应侧重加强环境友好型、低成本、高效性的土壤风蚀防治技术研究。
关键词:CiteSpace;土壤风蚀;风蚀防治;保护性耕作中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:1007-4066(2021)02-53-05ResearchProgressonSoilWindErosionControlTechnologyinFarmlandYANGYu1,GAOYong1,YUANLi-min2,ZHANGFan3,SHIGuo-qing4,CHENJia-huan1(1.CollegeofDesertControlScienceandEngineering,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot010011,China;2.InnerMongoliaAcademyofForestry,Hohhot010010,China;3.ComprehensiveSupportCentreofInnerMongoliaForestryandGrasslandAdministration,Hohhot010010,China;4.InnerMongoliaForestryMonitoringandPlanningInstitute,Hohhot010020,China)Abstract:ThroughsearchingandanalyzingtheresearchprogressandresearchhotspotaboutsoilwinderosioncontroltechnologyinfarmlandinChinabyuseofbibliometrics,thetechnologyisdividedintofourtypes:tillagemeasure,mechanicalmeasure,biologicalmeasureandchemicalmeasure.Atpresent,theresearchonwinderosionpreventionandcontroltechnologyoffarmlandinChinaisstillatadevelopingstage,therelevantresearcheshavebeencarriedoutwithtakingbiologicalmeasure(farmlandshelterbelt)asthebase,dominatedbytillagemeasure(strawreturning),supplementedbymechanicalmeasureandchemicalmeasureasnewdevelopingtrend.InordertofollowthenewrequirementsofNationalActionPlanonConservationTillage,moreattentionsshouldbepaidtotheresearchonenvironment-friendly,low-costandhigh-efficiencysoilwinderosioncontroltechnology.Keywords:CiteSpace;soilwinderosion;winderosioncontrol;conservationtillage 土壤风蚀主要是指在风力作用下土壤表层发生剥蚀、分选、搬运,造成风蚀地块土壤细颗粒物流失,并导致土壤沙化、肥力下降、结构性差等土地退化现象[1]。
2025年高考地理一轮复习35课时质量评价(三十五)
课时质量评价(三十五)一、选择题(2024·中山模拟)土壤风蚀是土壤侵蚀的重要类型,一般从可蚀性、气候、土壤结皮、地表粗糙度和作物残茬等方面衡量。
阿拉善高原(图1)是我国风蚀严重地区之一,该地风蚀气候侵蚀力的季节变化明显,总的特征是春夏季大、秋冬季小。
土地荒漠化是自然和人为两大因素共同作用的结果,风蚀气候侵蚀力在20世纪80年代增加趋势明显,1991年进入显著下降阶段。
图2示意1970—2017年阿拉善高原荒漠化面积变化。
据此完成1~2题。
图1图21.阿拉善高原风蚀气候侵蚀力冬季较小的主要原因是()A.高压控制B.降水稀少C.地表冻结D.作物残茬多2.1991—2000年的荒漠化面积变化说明阿拉善高原地区()A.生态退耕效果显著B.风蚀气候侵蚀力增强C.过度放牧依然严重D.人工造林增幅减小1.A2.C解析:第1题,阿拉善高原冬季受亚洲高压控制,风力小(少风),风蚀气候侵蚀力小,A正确。
降水稀少,土壤松散,风力作用应强盛,而阿拉善高原风蚀气候侵蚀力冬季较小,可见降水稀少不是阿拉善高原风蚀气候侵蚀力冬季较小的主要原因,B错误。
阿拉善高原冬季、春季都有地表冻结(冻土)现象,而该地风蚀气候侵蚀力春季大,冬季小,说明地表冻结不是阿拉善高原风蚀气候侵蚀力冬季较小的主要原因,C错误。
阿拉善高原多戈壁荒漠,作物种植少,作物残茬对阿拉善高原风蚀气候侵蚀力的影响较小,D错误。
第2题,读图2可知,1991—2000年的沙漠化面积在持续增加。
生态退耕效果显著,沙漠化面积应该减少,A错误。
由材料可知,风蚀气候侵蚀力在20世纪80年代增加趋势明显,1991年进入显著下降阶段,1991—2000年风蚀气候侵蚀力在减弱,B错误。
过度放牧会破坏植被覆盖,加剧土壤侵蚀和沙漠化的风险,阿拉善地区过度放牧会增加沙漠化面积,C正确。
人工造林是一种有效防止沙漠化的方法,人工造林虽然增幅减小,但森林面积依然持续增加,沙漠化面积应该减少,D错误。
小麦留茬对陕北农田风蚀影响的室内风洞模拟
中图 分 类 号 : 17 1 S5.
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :10 .6 12 1)609 .7 0070 (0 10.150
风 蚀是 种 气 固两 相 流 , 以一 定 流 速 流 动 的 空 是
机 质 含量 约在 0 1 ~10 .% . %范围 内 , 砂粒 ( .5 细 02 —
并分析 了陕北 2种 主要土壤 类 2种 留茬行 距处 理下土 壤风 在 3种
蚀 强度 和 在 0 0c 风 洞 断 面风 沙 流 结 构 。 结 果 表 明 : ~6 m 当土 壤 表 面 裸 露 时 , 沙 土 的 风蚀 量 大 于 黄 绵 土 ; 种 留茬 风 各
/
扰 流 器
T r uao u b lt
2 试 验 结 果 与 分 析
扰 流器
T r u ao u b l t
2 1 不 同土壤 粒 径组成 对风 蚀 的影 响 . 土壤 质地是 土 壤 结 构 单元 形成 的物 质 基 础 l , 6 j 而 土壤质 地 的属 性 是影 响土壤 风蚀 非 常重要 的 因子 之一 , 别是在 没有 植被 覆盖 的情 况下 , 特 土壤 的理 化
本试 验采 用野 外 采样 、 内 风洞 模 拟 的 方式 进 室 行 。正 式试 验前 需 调 试 风速 至 设 定 风 速 , 法是 调 方 节风 涧调 风段 的 1 2个锥 形 扰流器 的位 置 , 同的位 不 置组合 对 风速 的影 响 不 一样 , 次调 整 其 位 置 直 至 依 确定 1 2个扰 流器 的合适 组 合位 置 , 流器 的排 列 布 扰
1 1 取样 地 气候 以及 土质 基本 情 况 . 榆林 位 于东 经 172 1 11 北 纬 3 。7至 0 。8至 1。5 , 65 3 o4之间 , 暖 温 带 和 温 带 半 干 旱 大 陆 性 季 风 气 93 属 候, 年均 温 8C, 均 降 水 4 0 m 地 处 毛 乌 素沙 漠  ̄ 年 0 m, 和 黄土 高 原 过 渡 地 带 , 蚀 沙 化 和 水 土 流 失 严 重 。 风
黑龙江省西部土壤风蚀风洞试验研究
黑龙江省西部土壤风蚀风洞试验研究庞立铁;荣建东;刘丙友【摘要】针对黑龙江省西部地区2种主要易蚀土壤风沙土和黑钙土,对其风蚀过程中的主导因子对风沙流结构特征及风蚀量的影响特征进行风洞试验.结果表明:土壤风沙流多分布在30 cm的高度范围内,风沙土与黑钙土风蚀量分别占总风沙量的99.80%和96.89%;在70 cm高度范围内,风沙土风蚀量与高度的关系遵循多项式规律,黑钙土风蚀量与高度关系遵循对数函数规律关系;风沙土风蚀临界土壤含水量为2%,黑钙土风蚀临界含水量为6%,土壤含水量大于临界含水量时土壤风蚀会得到有效控制;相同风速下,2种土样的风蚀量均随含水量的增加而减小,风沙土呈负指函数关系,黑钙土呈二次函数关系.【期刊名称】《防护林科技》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】6页(P9-13,20)【关键词】黑龙江省西部;风沙土;黑钙土;风蚀;风沙流;风洞试验【作者】庞立铁;荣建东;刘丙友【作者单位】黑龙江省水土保持科学研究院,黑龙江哈尔滨 150070;黑龙江省水土保持科学研究院,黑龙江哈尔滨 150070;黑龙江省水土保持科学研究院,黑龙江哈尔滨 150070【正文语种】中文【中图分类】Q938.13Abstract The western part of Heilongjiang Province is located in the semi - arid area, which is affected by factors such as low precipitation, large exposed area and frequent winds. The soil wind erosion is serious and the area of wind erosion is increasing.In this paper, two kinds of main aeolian sandy soil and chernozem in western Heilongjiang Province were studied. The wind tunnel test was conducted on the characteristics of wind and sand flow and wind erosion in wind erosion process. Result shows that the wind and sand flow are mostly distributed in the height range of 30 cm, and the wind erosion amount of sandy soil and chernozem accounts for 99.80% &96.89% of total sandstorm respectively. In 70 cm height range,the relationship between wind erosion and height is followed by the polynomial rule;the relationship between wind erosion& height relationship of the chernozem is followed by the logarithmic function;the critical soil moisture content of soil is 2%, the critical water content of chernozem is 6%, and the soil water content is higher than the critical water content. The wind erosion amount of the two kinds of soil samples decreases with the increase of water content, aeolian appears the relationship of negative function and the chernozem appear power function.Key words western Heilongjiang Province;aeolian sandy soil; chernozem;wind erosion; sand flow; Experiment on wind tunnel我国北方,尤其是旱作农田,土壤风蚀问题严重,影响范围大[1] ,发生土壤风蚀以及受其影响的面积占国土总面积1/2以上,主要分布于北方干旱、半干旱和部分湿润地区[2]。
起沙风速的观测方式及其影响因素研究综述
起沙风速的观测方式及其影响因素研究综述伊力哈木·伊马木1,李菊艳1,玉米提·吾提库尔1,刘金苗2(1.新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站,新疆乌鲁木齐830002;2.北京林业大学水土保持学院,北京100083)[关键词]起沙风速;沙粒粒径;植被覆盖度;地表结皮率;地表粗糙度[摘 要]起沙风速作为研究风沙运动规律、解决风沙工程问题的关键指标之一受到广泛关注。
学者们根据研究目的及内容的不同总体主要采用两种研究方法:一是利用风速仪在野外进行直接测量;二是在之前学者研究的基础上,利用理论模型,通过计算临界摩擦速度等求得起沙风速。
学者们在选择研究方法时会以研究内容作为参考,而起沙风速的影响因素是其中重要的一项。
起沙风速受多种因素的影响,通常情况下:①起沙风速随粒径的增大而增大,但含水量变化会使这种现象发生改变;②植被覆盖度越大、植被类型越丰富、组合模式越复杂起沙风速越大;③地表结皮率、砾石覆盖度、地表粗糙度等均会对起沙风速产生影响。
[中图分类号]S157 [文献标识码]A [文章编号]1000-0941(2021)05-0042-03 目前,随着国内外对土壤风蚀、土地荒漠化、风沙运动等多种研究课题的持续关注,学者们对起沙风速的研究持续推进。
沙粒起动是地表沙粒运移的开端,当风力不断增加达到临界值时,地表沙粒开始运动,此临界风速称为起动风速,凡是超过起动风速的风称为起沙风。
起动风速包括流体起动风速和冲击起动风速。
流体起动指纯气流对沙粒的直接推动作用使沙粒发生滚动或跃起,此情况是在上风向没有来沙时产生的;冲击起动是指已形成的风沙流不断地对地面产生冲击而使沙粒进入运动状态,此情况是上风向的挟沙气流和运动沙粒共同作用的结果[1]。
目前,大多数学者对起沙风速进行野外实测试验是以研究流体起动风速为主[1-2]。
通常情况下,起沙风速即沙粒开始移动的最低风速,沙粒受风力的起动机制是研究起沙风速的首要内容[3]。
作物残茬覆盖对农田土壤风蚀的影响
摘 要 :为定 量评 价 干 旱半 干 旱 地 区农 田土壤 抗风 蚀 效果 , 用 移 动 式 风 洞 及 其 配套 测 试 系统 对 内 蒙 古 武 川 采
县 上秃 亥 乡农 田地 表 进 行 了原位 测试 研 究 。结 果 表 明 , 同风 速 下 土 壤 风 蚀 量 随 作 物 残 茬 盖度 的增 加 呈 指 数 规 律 不 减 少 ;0 以 上 残茬 盖度 可 明显 提 高 土 壤 颗 粒 起 动 风速 并减 少 风 蚀 量 ; 4% 当风 速 为 l 4~1 d 8 r s时 , 表 作 物 残 茬 盖度 r 地
保 护性耕 作项 目区 , 区地处 北 纬 4 。3 , 经 12 该 03 东 1。 l 7 。年降水 量 3 0m 春季 干 燥 多风 , 均 风 速可 0 m, 平
达 6 m s 农 田 土 壤 为 栗 钙 土 , 松 干 燥 , 水 量 /。 疏 含
少 , 机质 和养分 含量 较低 , 有 极易发 生风蚀 。保 护性 耕作项 目区有小麦 残 茬 覆 盖农 田 、 麦 残 茬覆 盖 农 莜
为 6 % ~8 %具 有 较 好 的抗 风 蚀 效 果 。 0 O
关 键 词 :残茬 覆 盖 ; 蚀 ; 动 式 风蚀 风 洞 风 移 中 图 分 类 号 : 17 1 S5 . 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :lo 一6 1 2 1 ) 10 8 —4 0 O7 0 ( 0 10 0 40
赵 永来 陈 智 孙 悦超 王 荣莲 , , ,
(. 1 内蒙 古 农 业 大学 职业 技 术 学 院 ,内蒙 古 包头 04 0 ;2 内蒙 古 农 业 大 学 机 电 工程 学 院 ,内 蒙 古 呼 和 浩 特 00 1 ; 119 . 10 8 3 内蒙 古 水 利 科 学 研究 院 ,内 蒙 古 呼 和 浩 特 0o 1) . 109
沙区农田保护性措施防蚀机理的风洞模拟实验研究的开题报告
沙区农田保护性措施防蚀机理的风洞模拟实验研究的开题报告一、研究背景及意义:沙区的农田保护性措施对于解决风蚀、水蚀等问题,减轻水土流失和保护生态环境具有重要意义。
然而,在实际应用中,由于缺乏科学的研究和验证,缺乏实践经验的总结,导致农田保护性措施的种类和施工方案缺乏规范性、标准化,并且存在巨大的局限性。
因此,研究沙区农田保护性措施的防蚀机理,以及相关技术的应用效果,对于指导工程实践具有重要的现实意义与应用价值。
二、研究目的:本研究旨在通过对沙区农田保护性措施的风洞模拟实验研究,深入分析沙区风蚀对农田保护性措施的破坏机理,探讨优化农田保护性措施的施工方案及其防蚀效果,提出一套适合沙区农田保护性措施的施工方案和技术标准,为减轻水土流失、保护生态环境、推进沙漠化治理提供科学依据。
三、研究内容:1. 调研沙区农田保护性措施的现有技术标准及其应用效果。
2. 建立沙区农田保护性措施的风洞模拟实验室,设计符合实际工程情况的模型,并对模型参数进行测试。
3. 根据设定的实验方案,进行农田保护性措施防蚀机理的风洞实验研究,记录实验数据,并分析数据得出结论。
4. 基于实验结果,优化沙区农田保护性措施的施工方案,并制定一套适合沙区的农田保护性措施的相关技术标准和建议书。
四、研究方法:1. 文献调研及分析法:搜集沙区农田保护性措施的现有技术标准及其应用效果等相关文献资料,并进行深入分析。
2. 风洞模拟实验法:建立符合实际工程情况的农田保护性措施防蚀机理的风洞模型,模拟水平和垂直风速对措施的影响。
3. 数学模型及统计分析法:根据风洞模拟实验数据,通过数学模型和统计分析方法进行处理和分析,得出实验结果,并探讨其机理和规律。
五、预期结果:通过本研究,预计取得以下成果:1. 对沙区农田保护性措施的现有技术标准及其应用效果进行了探讨和分析。
2. 建立了符合实际工程情况的农田保护性措施防蚀机理的风洞模型,通过实验验证了农田保护性措施在风蚀环境下的防蚀效果。
保护性耕作对土壤风蚀的影响
A b t a t Co s r a in tl g o l e u e s i wi r so fe t ey o a ml n sr c n e v to il e c u d r d c o l nd e o in ef c i l n f r a d. An e p rme to a v x e i n f s i n r so n f r a d i o t r e s P ae u wa e i n d wi n u n lt ssu d rd fe . o1wi d e o in o a ml n D n rhe n Lo s l ta sd sg e t wi d t n e e t n e ifr h e tc n e v t n te t e t n l d n ta u c n o s r a i r am n s i c u i g sr w m lh, su b e a d rd e tla e Th e u t n ia e h t o t b l n i g ilg . e r s l i d c td t a s srw l h a t b l o d r d c h o lwi r so r t a d t s i wi d e o in a e n e ta mu c nd su b e c ul e u e t e s i nd e o in a e. n he ol n r so r t u d r
sr w u c s t e e s , wh l t e l r e t u e i g t l g ta m lh wa h la t ie h a g s nd r rd e i a e. Th o t f s n c n e ta e i t e l e m s o a d o c n r t n h heg f4 —6 m n e i g i a e t a ie to s p r n i u a o t n ihto 5 0 c u d rrd e tl g h td r cin wa e pe d c lrt he wi d,a d c n e tae i l n o c n r t n
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砾石覆盖对抑制旱作农田土壤风蚀效果的风洞模拟作者:孙悦超, 麻硕士, 陈智, 赵永来, 苏洁, 冬梅, Sun Yuechao, Ma Shuoshi, Chen Zhi, Zhao Yonglai, Su Jie, Dong Mei作者单位:孙悦超,赵永来,苏洁,Sun Yuechao,Zhao Yonglai,Su Jie(内蒙古农业大学职业技术学院,包头,014109), 麻硕士,陈智,冬梅,Ma Shuoshi,Chen Zhi,Dong Mei(内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特,010018)刊名:农业工程学报英文刊名:TRANSACTIONS OF THE CHINESE SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERING年,卷(期):2010,26(11)1.韩致文,王涛,董治宝,等.风沙危害防治的主要工程措施及其机理[J].地理科学进展,2004,23(1):13-21.Han Zhiwen,Wang Tao,Dong Zhibao,et al.Main engineering measurements and mechanism of blown sand hazard control[J].Progress in Geography,2004,23(1):13-21.(in Chinese with English abstract)2.董治宝,王涛,屈建军.100 a来沙漠科学的发展[J].中国沙漠,2003,23(1):1-5.Dong Zhibao,Wang Tao,Qu Jianjun.The history of desert science over the last 100 years[J].Journal of DesertResearch,2003,23(1):1-5.(in Chinese with English abstract)3.Dong Zhibao,Wang Hongtao,Liu Xiaoping,et al.A wind tunnel investigation of the influences of fetch length on the flux profile of a sand cloud blowing over a gravel surface[J].EarthSurf,Process,Landforms,2004,29:1613-1626.4.董治宝,高尚玉,Fryrear D W.直立植物-砾石覆盖组合措施的防风蚀作用[J].水土保持学报,2000,14(2):7-11.Dong Zhibao,Gao Shangyu,Fryrear D W.Drag measurement of standing vegetation-clod coversurface[J].Journal of Soil and Water Conservation,2000,14(2):7-11.(in Chinese with English abstract) 5.刘连友,刘玉璋,李小雁,等.砾石覆盖对土壤吹蚀的抑制效应[J].中国沙漠,1999,19(1):60-62.Liu Lianyou,Liu Yuzhang,Li Xiaoyan,et al.Effect of gravel mulch restraining soil deflation by wind tunnelsimulation[J].Journal of Desert Research,1999,19(1):60-62.(in Chinese with English abstract)6.薛娴,张伟民,王涛.戈壁砾石防护效应的风洞实验与野外观测结果[J].地理学报,2000,55(3):375-383.Xue Xian,Zhang Weimin,Wang Tao.Wind tunnel experiments on the effects of gravel protection and problems of field surveys[J].Acta Geographica Sinica,2000,55(3):375-383.(in Chinese with English abstract)7.妥德宝,赵沛义,段五,等.以作物残茬为生物篱在裸露农田营建防风带技术的研究[J].中国农学通报,2007,23(10):167-170.Tuo Debao,Zhao Peiyi,Duan Yu,et al.Technique of windbreak construction in bare fields using crop stubble fences[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2007,23(10):167-170.(in Chinese with English abstract)8.Hupy J P.Influence of vegetation cover and crust type on wind-blown sediment in a semi-arid climate[J].Arid Envir,2004,58(2):167-179.9.孙悦超,麻硕士,陈智,等.阴山北麓干旱半干旱区地表土壤风蚀测试与分析[J].农业工程学报,2007,27(12):1-5.Sun Yuechao,Ma Shuoshi,Chen Zhi,et al.Test and analysis of wind erosion of land surface soil in arid and semi-arid regions in north areas of Yinshan Mountain[J].Transactions of theCSAE,2007,23(12):1-5.(in Chinese with English abstract)10.陈智,麻硕士,赵永来,等.保护性耕作农田地表风沙流特性[J].农业工程学报,2010,26(1):118-122.Chen Zhi,Mafield[J].Transactions of the CSAE,2010,26(1):118-122.(in Chinese with English abstract)11.孙悦超.内蒙古后山地区不同地表覆盖条件下土壤抗风蚀效应测试研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2008.Sun Yuechao.Test Research on Soil Resistance to Wind Erosion Effect in the Different Surface Coverage in Houshan Area of Inner Mongolia[D].Huhhot:Inner Mongolia Agricultural University,2008.(in Chinese with English abstract)12.臧英,高焕文,周建忠.保护性耕作对农田土壤风蚀影响的试验研究[J].农业工程学报,2003,19(2):56-60.Zang Ying,Gao Huanwen,Zhou Jianzhong.Experimental study on soil erosion by wind under conservationtillage[J].Transactions of the CSAE,2003,19(2):56-60.(in Chinese with English abstract)13.孙悦超,麻硕士,陈智,等.植被盖度和残茬高度对保护性耕作农田防风蚀效果的影响[J].农业工程学报,2010,26(8):156-159.Sun Yuechao,Ma Shuoshi,Chen Zhi,et al.Effect elements research on anti-wind erosion of conservation tillage farmland[J].Transactions of the CSAE,2010,26(8):156-159.(in Chinese with English abstract)14.信乃诠.中国北方旱农区域治理与发展[M].北京:中国农业科技出版社,1997:86-88.15.王永,赵举,程玉臣.阴山北麓农牧交错带风蚀气候侵蚀力的计算与分析[J].华北农学报,2005,20(专辑):57-60.Wang Yong,Zhao Ju,Cheng Yuchen.Analysis of wind erosion climatic erosivity at agri-pasture transition zone in north area of yinshan mountain[J].Acta Agriculturae Boreali-Sinica,2005,20(album):57-60.(in Chinese with English abstract)16.黄翠华,王涛,张伟民,等.沙质地表与砾质戈壁风沙运动对比研究[J].干旱区研究,2007,24(4):556-562.Huang Cuihua,Wang Tao,Zhang Weimin,et al.Contrastive study on sand drift movement over sandl and and gravel gobi desert in extremely arid regions[J].Arid Zone Research,2007,24(4):556-562.(in Chinese with English abstract)17.Jordan S,Borak,Michael F,Jasinski,Richard D,Crago.Time series vegetation aerodynamic roughness fields estimated from moths observations[J].Agricultural and Forest Meteorology,2005,135(8):252-268.本文链接:/Periodical_nygcxb201011027.aspx。