不同配置参数下立式葵花秆沙障防护效果研究

罗祥英; 李锦荣; 李映坤; 王茹; 赛克; 韩兆恩; 董雷

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2023.02.018

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

不同配置参数下立式葵花秆沙障防护效果研究

试验研究

- 不同配置参数下立式葵花秆沙障防护效果研究
- Protective Effect of Vertical Sunflower Stalk Sand Barriers Under Different Configuration Parameters
- 水土保持通报 2023年43卷第2期页码：148-155
- 作者机构：
  
  1. 内蒙古农业大学沙漠治理学院,内蒙古,呼和浩特,010018
  2. 中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站,北京,100038
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  内蒙古自治区科技计划项目“乌兰布和沙漠沿黄段流动沙丘综合治理技术研究与示范”(2020GG0125)
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2023.02.018
  中图分类号： X171.4
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
移动端阅览
罗祥英, 李锦荣, 李映坤, 等. 不同配置参数下立式葵花秆沙障防护效果研究[J]. 水土保持通报, 2023,43(2):148-155.

Luo Xiangying, Li Jinrong, Li Yingkun, et al. Protective Effect of Vertical Sunflower Stalk Sand Barriers Under Different Configuration Parameters[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2023, 43(2): 148-155.
罗祥英, 李锦荣, 李映坤, 等. 不同配置参数下立式葵花秆沙障防护效果研究[J]. 水土保持通报, 2023,43(2):148-155. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.02.018.

Luo Xiangying, Li Jinrong, Li Yingkun, et al. Protective Effect of Vertical Sunflower Stalk Sand Barriers Under Different Configuration Parameters[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2023, 43(2): 148-155. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.02.018.

摘要

[目的] 揭示障高(H)、孔隙度(P)与行距(R)3个沙障参数对立式葵花秆沙障防护效果的影响，为优化立式葵花秆沙障的参数配置及立式沙障防风治沙工程的开展提供理论依据。[方法] 基于风速与输沙的野外观测数据，开展不同梯度参数配置下沙障的粗糙度、防风效果、阻沙效果变动特征研究。[结果] ①0—50 cm高度内是沙障的主要防风区，相比裸沙丘沙障样地内的粗糙度提高了7.70～214.45倍，各规格沙障的防风效果在11.74%～59.45%范围内，阻沙效果在33.06%～92.23%范围内。②沙障的防风阻沙效果随障高增加而增加，随孔隙度和行距增加而降低，其障高对防风效果的影响大于孔隙度，孔隙度对阻沙效果的影响大于障高。③H(30 cm)-P(40%)-R(2 m)，H(30 cm)-P(50%)-R(1 m)，H(40 cm)-P(40%)-R(2 m)，H(40 cm)-P(50%)-R(2 m)这4种规格沙障的防风效果与阻沙效果达到了35%与75%以上。[结论] 立式葵花秆沙障能有效降低风速和输沙量，沙障参数是影响其防护效果的关键，其中影响沙障防风效果和阻沙效果的最主要参数分别是障高和孔隙度。

Abstract

[Objective] The influences of barrier height (H)

porosity (P)

and row spacing (R) on the erosion protection of a vertical sunflower sand barrier were studied in order to provide a theoretical basis for optimizing the parameter configuration of a vertical sunflower stalk sand barrier and the development of a vertical sand barrier wind and sand control project. [Methods] Based on field observations of wind speed and sand transport

research on the variation characteristics of sand barrier roughness

windproof effect

and sand blocking effect under different parameter configurations was conducted. [Methods] ① The main windproof area of the sand barrier was 0—50 cm above the soil surface. Compared with the roughness of the bare dune sand barrier

the roughness was increased by 7.70—214.45 times

the windproof effect of each specification of sand barrier was in the range of 11.74%—59.45%

and the sand barrier effect was in the range of 33.06%—92.23%. ② The wind and sand barrier effect of the sand barrier increased with an increase in barrier height

and decreased with an increase in porosity and row spacing. The influence of barrier height on the wind protection effect was greater than the influence of porosity

and the influence of porosity on the sand barrier effect was greater than the influence of barrier height. ③ The windproof effect and sand barrier effect of H(30 cm)-P(40%)-R(2 m)

H(30 cm)-P(50%)-R(1 m)

H(40 cm)-P(40%)-R(2 m)

H(40 cm)-P(50%)-R(2 m) reached 35% and 75%

respectively. [Conclusion] A vertical sunflower stalk sand barrier can effectively reduce wind speed and sand transport amount. Sand barrier parameters are the key to affecting the protective effect of a sand barrier. The most important parameters affecting the windproof effect and sand barrier effect of a sand barrier are barrier height and porosity.

关键词

Keywords

references

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.

屈建军,凌裕泉,俎瑞平,等.半隐蔽格状沙障的综合防护效益观测研究[J].中国沙漠,2005,25(3):329-335.

赵蒙蒙,姜曼,周祚万.几种农作物秸秆的成分分析[J].材料导报,2011,25(16):122-125.

牛文娟.主要农作物秸秆组成成分和能源利用潜力[D].北京：中国农业大学,2015.

徐峻龄,裴章勤,王仁化.半隐蔽式麦草方格沙障防护带宽度的探讨[J].中国沙漠,1982,2(3):20-27.

张登山,吴汪洋,田丽慧,等.青海湖沙地麦草方格沙障的蚀积效应与规格选取[J].地理科学,2014,34(5):627-634.

肖巍,乔保军,范海朋.乌兰布和沙漠东北部麦草沙障防风阻沙效果研究[J].农业与技术,2020,40(14):106-109.

蒋仁山.浅析草方格沙障在防风固沙中的应用[J].农业灾害研究,2020,10(9):126-127,129.

徐呈祥.胡麻秆沙障的设置技术阻沙效果及对沙土性质的影响[J].甘肃林业科技,1986(3):7-13.

王强,左合君,李钢铁,等.巨菌草留茬沙障防风固沙效益及其适宜模式研究[J].干旱区研究,2018,35(5):1234-1241.

晓国.直立式芦苇栅栏阻沙机理的数值模拟研究[D].兰州大学,2021.

李瑞军,王继和,李毅,等.栅栏式棉秆沙障的防风固沙效益研究[J].甘肃农业大学学报,2009,44(4):99-102,119.

李瑞军.棉秆沙障防风固沙效益比较[D].甘肃兰州:甘肃农业大学,2009.

马瑞,王继和,屈建军,等.不同结构类型棉秆沙障防风固沙效应研究[J].水土保持学报,2010,24(2):48-51.

李锦荣,王健,王茹,等.基于无人机技术黄河沿岸沙丘移动速度监测及影响因素分析[J].农业工程学报,2021,37(19):57-64.

贺涛.《巴彦淖尔年鉴》创刊[J].年鉴信息与研究,2001(1):28.

卢立强,崔向新,高永,等.由葵花秸秆和玉米秸秆制作的不同沙障防风效能比较[J].土壤通报,2020,51(5):1218-1223.

刘世增,詹科杰,方峨天,等.草基高立式葵花秸秆沙障的压制方法及防风固沙效能研究[J].水土保持研究,2016,23(6):98-101.

李锦荣,郭建英,董智,等.乌兰布和沙漠沿黄段不同治理措施的风沙运移特征及其防护效果[J].干旱区资源与环境,2016,30(8):113-119.

韩雪莹,王涛,杨文斌,等.中国沙障研究进展与热点分析:基于Vosviewer和Citespace的图谱量化分析[J].中国沙漠,2021,41(2):153-163.

Sharratt B, Feng G. Friction velocity and aerodynamic roughness of conventional and undercutter tillage within the Columbia Plateau, USA[J]. Soil & Tillage Research, 2009,105(2):236-241.

Wiggs G F S, Livingstone I, Thomas D S G, et al. Airflow and roughness characteristics over partially vegetated linear dunes in the southwest Kalahari Desert[J]. Earth Surface Processes & Landforms, 2015,21(1):19-34.

牛存洋,阿拉木萨,宗芹,等.科尔沁沙地流动沙丘塑料防沙网防风阻沙效果试验[J].水土保持学报,2013,27(4):12-16,22.

蒙仲举,任晓萌,高永.半隐蔽式沙柳沙障的防风阻沙效益[J].水土保持通报,2014,34(3):178-180,206.

王玉才,张恒嘉.5种机械沙障的阻沙效果研究[J].中国水运(下半月),2016,16(8):314-315,318.

Anderson R S, Haff P K. Wind modification and bed response during saltation of sand in air [J]. Springer Verlag, 1991,1(1):21-51.

郭彩贇,韩致文,钟帅,等.库布齐沙漠新材料沙障的风速廓线特征[J].水土保持通报,2017,37(5):260-265.

王文彪,党晓宏,张吉树,等.库布齐沙漠北缘不同作物秸秆平铺式沙障的防风效能[J].中国沙漠,2013,33(1):65-71.

贾丽娜,丁国栋,吴斌,等.几种不同材料类型带状沙障防风阻沙效益对比研究[J].水土保持学报,2010,24(1):41-44.

Hagen L J, Armbrust D V. Aerodynamic roughness and saltation trapping efficiency of tillage ridges [J]. Transactions of the Asae, 1992,35(4):1179-1184.

张克存,屈建军,俎瑞平.下垫面条件对风沙活动层气流紊动性影响的风洞模拟[J].水土保持通报,2004，24(3):1-4.

郑钦,张娜,屈一帅,等.粗糙度的物理与实践意义[J].科技传播,2014,6(18):111-112.

石涛,蒙仲举,崔向新,等.库布齐沙漠光伏电站内芦苇沙障的防风固沙效益[J].水土保持通报,2020,40(5):166-171.

梅凡民,江姗姗,王涛.粗糙床面风廓线的转折特征及其物理意义[J].中国沙漠,2010,30(2):217-227.

Panebianco J E, Buschiazzo D E, Zobeck T M. Comparison of different mass transport calculation methods for wind erosion quantification purposes [J]. Earth Surface Processes and Landforms, 2010,35(13):1548-1555.

Namikas S L. Field measurement and numerical modelling of aeolian mass flux distributions on a sandy beach [J]. Sedimentology, 2003,50(2):303-326.

浏览量

797

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

河西走廊荒漠区土壤物理性质沿降水梯度的变化

西北防护林防风效应研究

不同林分类型土壤水分物理性质及其海拔效应——以浙江省凤阳山为例

不同覆膜方式对杨树林下土壤物理性状及呼吸速率的影响

不同施肥方式对经果林地土壤理化性状的影响