Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| DOI | 10.27204/d.cnki.glzhu.2021.001303 |
| 直立式芦苇栅栏阻沙机理的数值模拟研究 | |
| 陈晓国 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 兰州大学 |
| 中文摘要 | 风沙运动深刻影响着干旱半干旱地区的自然环境及其演变过程,随着人类活动的持续干预,致使土地沙漠化进一步发展,当地居民的生存环境恶化加剧,严重威胁铁路、公路等交通设施的正常运营。因此,必须实施各种治沙措施阻止风沙运动的发生和发展。本文针对目前在沙漠地区广泛应用的直立式芦苇阻沙栅栏,引入拉格朗日粒子追踪的风沙跃移模型,数值模拟平坦地表上单排、双排芦苇栅栏附近风沙运动过程,直接获得其周围流场分布特征和沙粒的空间分布规律,探讨其阻沙机理。主要开展了以下工作:(1)数值模拟单排芦苇栅栏周围风沙输运过程,研究发现,不同孔隙率下栅栏高度内各垂向高度气流速度沿流向呈“W”型分布,紧密型栅栏背风侧存在涡流区,以阻沙为主要目的应选择0.3～0.4孔隙率的栅栏。沙粒通过栅栏时运动方式有三种,分别是:穿过栅栏被逐渐减速堆积到流沙地表;越过栅栏顶端后或直接进入斜上方加速区飞至高空,或飞至距离栅栏较远处继续作跃移运动。单排栅栏并不能完全拦截外来流沙,很大程度是因为无法有效拦截越过栅栏的沙粒。(2)数值模拟双排芦苇栅栏周围风沙输运过程,研究表明,第一道栅栏附近风蚀作用强烈,需要铺设固沙措施加以保护,其周围沉积的沙粒主要是近地表运动的沙粒。大粒径的沙粒穿过第一道栅栏后就会沉积到地面,越过栅栏顶端的沙粒均为小粒径,部分沙粒跟随气流飞至第二道栅栏附近降落,两道栅栏周围沙粒的沉积方式不同。 |
| 中文关键词 | 直立式栅栏 ; 拉格朗日粒子追踪 ; 风沙输运 ; 数值模拟 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S288 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373249 |
| 作者单位 | 兰州大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈晓国. 直立式芦苇栅栏阻沙机理的数值模拟研究[D]. 兰州大学,2021. |
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