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中国沙漠  2019, Vol. 39 Issue (6): 118-125    DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2019.00026
    
不同结构林带防风效能风洞模拟
李晓烨1, 王克俭1, 谷建才2, 刘启国3, 崔严4
1. 河北农业大学 信息科学与技术学院, 河北 保定 071000;
2. 河北农业大学 林学院, 河北 保定 071000;
3. 庞家堡林场, 河北 张家口 075200;
4. 塞罕坝机械林场, 河北 承德 067000
Windbreak Effect Model of Forest Belts with Different Structure
Li Xiaoye1, Wang Kejian1, Gu Jiancai2, Liu Qiguo3, Cui Yan4
1. College of Information Science and Technology, Agriculture University of Hebei, Baoding 071000, Hebei, China;
2. Forestry College, Agriculture University of Hebei, Baoding 071000, Hebei, China;
3. Pangjiabao Forest Farm, Zhangjiakou 075200, Hebei, China;
4. Saihanba Mechanized Forest Farm, Chengde 067000, Hebei, China
 全文: PDF(4962 KB)  
摘要: 防风林带结构是影响防风效能的主要因素。建立不同宽度、不同株行距林带防风效能与林带后距离之间的统计模型,可以为防风林建设提供指导性意见。通过风洞实验,在11 m·s-1风速下,对4种宽度、5种株行距林带的背风面0~10H(H为林带高度)的风速进行测定,采用曲线参数估计法、傅立叶模型、SSF模型(Sum of Sin Functions),构建了不同结构林带防风效能与林带后距离间的统计模型。结果表明:傅立叶模型拟合不同宽度林带的防风效能与林带后距离的关系效果最优,可决系数(R2)均在98%以上;SSF模型拟合不同株行距林带的防风效能与林带后距离的关系效果最优(R2>0.98)。根据构建的统计模型,风速为11 m·s-1左右时,林带宽度8 m(两行一带)的防风林的防风效能存在明显优势;5种株行距的林带中,株行距为8 m×8 m的防风林带本试验条件下防风效果最好。
关键词: 风洞实验林带宽度林带株行距防风效能统计模型    
Abstract: The structure of windbreak forest belts is the main factor affecting windbreak effect. The main purpose of this paper is to establish statistical models between windbreak effect of forest belts with different widths and spacing and the distance behind the windbreak forest belts so as to provide guidance for the construction of windbreak forests. The wind speeds at 0-10H (H is tree height) on the leeward side of forest belts with 4 kinds of widths and 5 kinds spacing are measured by wind tunnel test when the wind speed is 11 m·s-1. The statistical model between windbreak effect and distance behind forest belts is constructed by using curve parameter estimation method, Fourier model and SSF model (Sum of Sin Functions) under different forest belt structures. The results shows that Fourier model had the best effect on fitting the relationship between the windbreak effect of different width forest belts and the distance behind the forest belts, and the coefficient of determination (R2) was above 98%. SSF model had the best effect on fitting the relationship between the windbreak effect of different spacing forest belts and the distance behind the forest belts, with the lowest coefficient of determination (R2) being 89%. According to the statistical model, when the wind speed is about 11 m·s-1, the windbreak effect of the windbreak forest structure with a forest belt width of 8 m (two rows and one belt) has prominent advantage; among the five forest belts with different row spacing, the windbreak forest belt with a tree spacing of 8 m×8 m is the best structure for wind protection under the test conditions.
Key words: wind tunnel test    shelterbelt width    shelterbelt spacing    windbreak effect    statistical model
收稿日期: 2019-01-03 出版日期: 2019-11-14
:  S222.40  
基金资助: 国家重点研发计划课题(2016YFC0500802)
通讯作者: 王克俭(E-mail:33688415@qq.com)     E-mail: 33688415@qq.com
作者简介: 李晓烨(1993-),女,河北石家庄人,硕士研究生,主要从事计算机应用研究。E-mail:986037834@qq.com
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李晓烨
王克俭
谷建才
刘启国
崔严

引用本文:

李晓烨, 王克俭, 谷建才, 刘启国, 崔严. 不同结构林带防风效能风洞模拟[J]. 中国沙漠, 2019, 39(6): 118-125.

Li Xiaoye, Wang Kejian, Gu Jiancai, Liu Qiguo, Cui Yan. Windbreak Effect Model of Forest Belts with Different Structure. Journal of Desert Research, 2019, 39(6): 118-125.

链接本文:

http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2019.00026        http://www.desert.ac.cn/CN/Y2019/V39/I6/118

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