低覆盖度羽翼袋沙障防风积沙效应的风洞试验

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2019.00073

中国沙漠

2019, Vol. 39

Issue (6): 177-183 DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2019.00073

低覆盖度羽翼袋沙障防风积沙效应的风洞试验

高天笑^1,2, 王涛³, 杨文斌^2,4, 赵爱国³, 倪海渊², 吴丽丽⁴, 高永¹

1. 内蒙古农业大学沙漠治理学院, 内蒙古呼和浩特 010019;
2. 内蒙古低覆盖治沙科技开发有限公司, 内蒙古呼和浩特 010010;
3. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 甘肃兰州 730000;
4. 中国林业科学研究院荒漠化研究所, 北京 100091

Wind Tunnel Experimental Study on the Effect of Wind-proof and Sand Accumulation in Low Coverage Wingbag Sand Barrier

Gao Tianxiao^1,2, Wang Tao³, Yang Wenbin^2,4, Zhao Aiguo³, Ni Haiyuan², Wu Lili⁴, Gao Yong¹

1. Desert Science and Engineering College, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China;
2. Inner Mongolia Low Coverage Sand Control Technology Development Co., Ltd., Hohhot 010010, China;
3. Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China;
4. Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China

全文: PDF(10426 KB)

摘要： 羽翼袋沙障是按照底袋固定流沙和袋上的羽翼片在风中波动削弱风速而设计出来的组合沙障，已获得专利授权。本试验针对羽翼袋沙障，在4种风速条件下，模拟了风速流场和阻沙固沙效果。结果表明：（1）与袋状沙障（对照）相比，羽翼袋沙障防风效果平均增加了48%，且风速越大降低风速效果越明显，说明羽翼片的波动能够显著消弱风速。（2）与对照相比，羽翼袋沙障的输沙量分别降低81.44%（翼高10 cm）、88.92%（翼高20 cm）。（3）同样是直径10 cm的袋，翼高20 cm的羽翼袋沙障风蚀量比翼高10 cm的降低风速13.6%，减少风蚀量19%。羽翼袋沙障具备固沙与削弱风速的作用，显著提高沙障的防风固沙效果，为防沙治沙开拓了新途径。

关键词： 羽翼袋沙障; 风洞试验; 流场结构; 防风效果; 输沙量

Abstract: Wing bag sand barrier is a combined sand barrier designed according to the bottom bag fixed quicksand and the wings on the bag in the wind to reduce the wind speed. In this experiment, for the windbag sand barrier, the wind speed flow field and sand-fixing effect were simulated under four wind speed conditions. The results show that:(1) Compared with the bag-shaped sand barrier (control):the wind-proof effect of the wing-bag sand barrier increases by an average of 48%, and the greater the wind speed, the more obvious the effect of reducing the wind speed, indicating that the fluctuation of the wing can significantly weaken the wind speed. (2) Compared with the control, the sediment transport of the wing pocket sand barrier was reduced by 81.44% (wing height 10 cm) and 88.92% (wing height 20 cm). (3) The same bag with a diameter of 10 cm, the wind erosion of the wing bag with a wing height of 20 cm is increased by 13.6% compared with the wind speed of 10 cm, and the wind erosion is increased by 19%. The wing bag sand barrier has the function of sand fixation and weakening wind speed, which significantly improves the wind and sand fixation effect of the sand barrier and opens up a new way for sand prevention and control.

Key words: wing bag sand barrier wind tunnel test flow field structure wind-proof effect amount of sediment

收稿日期: 2019-08-01 出版日期: 2019-11-14

S157.1

基金资助: 基于低覆盖度理论的防沙治沙新材料、新装备、新技术研发（2018YFC0507100）

通讯作者: 王涛(E-mail:wangtao@lzb.ac.cn) E-mail: wangtao@lzb.ac.cn

作者简介: 高天笑(1996-),女,内蒙古人,硕士研究生,主要从事荒漠化防治研究。E-mail:594187262@qq.com

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引用本文:

高天笑, 王涛, 杨文斌, 赵爱国, 倪海渊, 吴丽丽, 高永. 低覆盖度羽翼袋沙障防风积沙效应的风洞试验[J]. 中国沙漠, 2019, 39(6): 177-183.

Gao Tianxiao, Wang Tao, Yang Wenbin, Zhao Aiguo, Ni Haiyuan, Wu Lili, Gao Yong. Wind Tunnel Experimental Study on the Effect of Wind-proof and Sand Accumulation in Low Coverage Wingbag Sand Barrier. Journal of Desert Research, 2019, 39(6): 177-183.

链接本文:

http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2019.00073 或 http://www.desert.ac.cn/CN/Y2019/V39/I6/177

[1] 王涛,朱震达.中国沙漠化研究[J].中国生态农业学报,2001(2):11-16.
[2] 吴正.风沙地貌与治沙工程学[M].北京:科学出版社,2003.
[3] 陈广庭.沙害防治技术[M].北京:化学工业出版社,2004.
[4] 高永,邱国玉,丁国栋,等.沙柳沙障的防风固沙效益研究[J].中国沙漠,2004,24(3):111-116.
[5] 王丽英,李红丽,董智,等.沙柳方格沙障对库布齐沙漠防风固沙效应的影响[J].水土保持学报,2013,27(5):115-118.
[6] 屈建军,刘贤万,雷加强,等.尼龙网栅栏防沙效应的风洞模拟实验[J].中国沙漠,2001,21(3):62-66.
[7] 董智,李红丽,左合君,等.土壤凝结剂沙障防沙机理的风洞模拟实验研究[J].干旱区资源与环境,2004(3):154-159.
[8] 张克存,屈建军,俎瑞平,等.不同结构的尼龙网和塑料网防沙效应研究[J].中国沙漠,2005,25(4):483-487.
[9] 董智,李红丽,汪季,等.土工格栅沙障防风积沙效应风洞模拟实验[J].中国水土保持科学,2007(1):35-39.
[10] 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.
[11] 杨文斌,卢琦,吴波,等.低覆盖度不同配置灌丛内风流结构与防风效果的风洞实验[J].中国沙漠,2007,27(5):791-796.
[12] 杨文斌,杨红艳,卢琦,等.低覆盖度灌木群丛的水平配置格局与固沙效果的风洞试验[J].生态学报,2008(7):2998-3007.
[13] 张克存,俎瑞平,方海燕.不同孔隙度尼龙网对风沙流减弱作用的风洞模拟[J].水土保持学报,2004,28(4):4-6,11.
[14] 屈建军,井哲帆,张克存,等.HDPE蜂巢式固沙障研制与防沙效应实验研究[J].中国沙漠,2008(4):599-604.
[15] 罗万银,董治宝,钱广强,等.直立阻沙栅栏流场特征的风洞模拟实验[J].中国沙漠,2009,29(2):200-205.
[16] 中国林业科学研究院.低覆盖度羽翼袋沙障:中国,ZL 201610993756.X[P].2019-03-22.
[17] 中国林业科学研究院.一种羽翼袋沙障:中国,ZL 201721403835.7[P].2018-05-11.

[1]	厉静文, 包岩峰, 郭浩, 刘明虎, 辛智鸣, 刘朋飞. *梭梭(Haloxylon anmodendron)林带防风效果的风洞试验*[J]. 中国沙漠, 2020, 40(3): 77-84.
[2]	冯筱, 屈建军, 范庆斌, 谭立海. *鼠兔(Ochotona curzoniae)洞穴堆积体对草地沙化的影响及防治*[J]. 中国沙漠, 2020, 40(3): 168-176.
[3]	闫德仁, 袁立敏, 黄海广, 胡小龙, 杨制国. 直压立式纱网沙障对近地表输沙量及风速的影响[J]. 中国沙漠, 2020, 40(2): 79-85.
[4]	包岩峰, 王学全, 姚斌, 郝玉光, 刘芳, 辛智鸣, 李永华. 小网窄带防护林叠加防风效果风洞实验[J]. 中国沙漠, 2020, 40(2): 185-194.
[5]	汪海娇, 田丽慧, 张登山, 吴汪洋, 张明远, 张宏巍, 王俏雨, 周鑫. 青海湖东岸沙地风沙活动特征[J]. 中国沙漠, 2020, 40(1): 49-56.
[6]	杨印海, 薛春晓, 石龙, 李凯崇, 孔令伟, 张芳. 青藏铁路沿线不同类型挡沙墙阻沙率[J]. 中国沙漠, 2020, 40(1): 173-178.
[7]	李雪琳, 马彦军, 马瑞, 张莹花, 唐卫东, 杨进杰. 不同带宽的防风固沙林流场结构及防风效能风洞实验[J]. 中国沙漠, 2018, 38(5): 936-944.
[8]	白涛, 麻蓉, 马旭, 哈燕萍, 黄强. 黄河上游沙漠宽谷河段水沙阈值与输沙特征[J]. 中国沙漠, 2018, 38(3): 645-650.
[9]	谢胜波, 喻文波, 屈建军, 庞营军. 青藏高原红梁河风沙动力环境特征[J]. 中国沙漠, 2018, 38(2): 219-224.
[10]	陈新闯, 董智, 李锦荣, 李红丽, 郭建英, 贾淑友, 代豫杰. 乌兰布和沙漠不同下垫面冬季沙尘通量[J]. 中国沙漠, 2016, 36(6): 1527-1532.
[11]	张登山, 张佩, 吴汪洋, 田丽慧. 青海湖东克土沙区风沙运动规律及防治对策[J]. 中国沙漠, 2016, 36(2): 274-280.
[12]	罗生虎, 武建军, 张嘉凡. 碰撞激起沙粒的起跳初速度分布函数[J]. 中国沙漠, 2014, 34(4): 949-954.
[13]	李玄姝, 常春平, 王仁德. 河北坝上土地利用方式对农田土壤风蚀的影响[J]. 中国沙漠, 2014, 34(1): 23-28.
[14]	殷代英，屈建军，韩庆杰，李毅，安志山，李建国，谭立海. 青藏铁路错那湖段风沙活动强度特征分析[J]. 中国沙漠, 2013, 33(1): 9-15.
[15]	杨兴华, 李红军, 何清, 艾力·买买提明, 霍文, 刘新春. 塔克拉玛干沙漠荒漠过渡带春季风沙活动特征——以肖塘为例[J]. 中国沙漠, 2012, 32(4): 915-920.

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