风沙物理与风沙工程若干问题研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 屈建军 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 程国栋 |
| 关键词 | 鸣沙发声机理 风沙电现象 半隐蔽格状沙障 阻沙栅栏 |
| 其他题名 | Research into Some Problems on Blown-sand Physics and Sand-drifting Control Engineering |
| 中文摘要 | 本文通过大量的实验分析和野外观测，对风沙物理与风沙工程的若干重要问题进行了深入研究，初步得到以下结论：1．水分是影响鸣沙声发射的主要环境因子，其临界值为0.3％，而温度因子则影响不大。鸣沙发声与沙粒表面有无SiO2凝胶无关，也与其表面的化学组成无关，而与表面多孔（坑）状的物理结构有关。因此自然沙粒表面由风蚀、水蚀、化学溶蚀及硅凝胶沉淀等多种因素所形成的多孔（坑）状结构所构成的共鸣腔，是鸣沙发声的关键所在。2．粉尘对鸣沙发声具有阻尼作用。在自然界中，粉尘或更细的粘粒等杂质侵入沙粒表面的孔洞时，可导致鸣沙共鸣机制丧失，而变为哑沙。因此，清除石英沙粒表面各种细小杂质是恢复哑沙发声的有效途径。3．沙物质运动，特别是沙尘暴过程伴有强烈的电场。风洞实验表明，电场强度随随沙物质运动状态、风速、物质粒径、含水量、气流稳定度及高度而变化。一般而言，悬移运动产生的电场较蠕移跃移的大。在相同条件下，电场强度随风速增大而增大，随沙物质粒径增大而减小。自然沙尘天气过程的野外观钡l结果表明，沙尘天气存在强风沙电效应，电场极性和电场强度与晴天有明显不同。不同的沙尘天气过程形成的电极性和电场强度也有较大差别。4．沙尘暴电场的形成主要是由于沙粒之间及沙粒与床面之间的碰撞摩擦引起沙粒表面电荷的转移与分离形成的。电场静电力计算结果表明，在电场很强的情况下，电场力可以与沙粒重力相当。但是，在大多数情况下，强度较小的风沙运动产生的电场力可以忽略。5．半隐蔽格状沙障，特别是麦草和碾压芦苇方格沙障，是近地风沙流边界层防止风沙危害的一种经济实用、功能独特、效果显著而应用最为广泛的固沙措施。对于同一规格的格状沙障往往由于设置的地形部位不同，其防护作用可能产生很大的差异。因此，应该根据一个地区的风沙流场性质和沙障功能综合评价半隐蔽沙障防护效益。6．野外观测和风洞实验均表明，一定孔隙度的尼龙网沙障防沙效果显著，而且具有耐老化、运输施工方便、可工业生产等优点。因而可以代替目前的麦草、芦苇等原料，具有很大应用价值和推广前景。7．根据莫高窟风场特征设置的A字形尼龙网栅栏防沙体系，能够起到控制流沙、稳定沙砾质地表和保护石窟与壁画的重要作用。它不仅扩展了栅栏的应用范围，而且为沙砾质戈壁风沙流的防治提供了成功的经验。8．对敦煌莫高窟风沙危害的分析表明，本区现实的风沙危害主要是来自鸣沙山沙物质所形成的戈壁风沙流，而山前及其前缘小沙丘的移动对洞窟威胁不大。窟顶戈壁带不仅是一个天然输沙场，而且是阻止沙山和前缘小沙丘向窟区移动埋压的天然屏障。由此提出只有采用综合的防护体系，莫高窟的风沙灾害才可能得到有效控制。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 106 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21969]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 屈建军. 风沙物理与风沙工程若干问题研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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