库姆塔格沙漠三垄沙地区砾波纹形态、粒度及环境风况

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00016

摘要/Abstract

摘要：

砾波纹是由双峰沉积物组成的粗颗粒风沙地貌，其发育与形态、粒度和风况之间的关系鲜有报道。通过野外考察、实地观测和实验分析等手段，对三垄沙地区典型砾波纹的形态、粒度以及其发育地区的风况特征进行了初步的研究。结果表明：研究区砾波纹脊线长度为1.23~24.05 m，平均为5.22 m。波纹间距2.62~4.73 m，平均间距为2.52 m。砾波纹的高度0.07~0.41 m，平均为0.18 m，形态指数为17.61。沉积物粒度分布为双峰或三峰分布，表层（0~1 cm）和下层（1~5 cm）平均粒径均值分别为0.64 Φ和1.32 Φ，表层峰顶处颗粒平均粒径为-0.91 Φ。研究区平均风速为4.19 m·s^-1，起沙风平均风速为8.65 m·s^-1，主要在夏季。研究区年输沙势为804.88 VU，各季节风向变率大于0.8，属低变率风况，春季和夏季输沙势较大，占全年总量的67.1%。合成输沙方向为200.2°，基本垂直于砾波纹的脊线走向。

关键词: 库姆塔格沙漠, 砾波纹, 形态, 粒度, 输沙势

Abstract:

Granule ripple is a coarse-grained aeolian sand geomorphology composed of bimodal sediments， but the relationship between its development and wind regime， grain size and morphology is rarely reported. By means of field investigation， field observation and experimental analysis， the grain size and morphology of typical granule ripples and the characteristics of wind regime in Sanlongsha area are studied. The results show that the length of granule ripples ridge in the study area ranges from 1.23 m to 24.05 m， with an average of 5.22 m. The average spacing between the ripples is 2.52 m， and the range is between 2.62 m and 4.73 m. The height of the granule ripples is between 0.07 m and 0.41 m， the average is -0.91 Φ， and the RI index is 17.61. The particle size distribution of the sediments is bimodal or trimodal. The average particle size of the surface （0-1 cm） and the sublayer （1-5 cm） is 0.64 Φ and 1.32 Φ. The average wind speed in the study area is 4.19 m·s^-1， and the average sand-driving wind speed is 8.65 m·s^-1. The main wind season is in summer. The annual drift potential in the study area is 804.88 VU， and the seasonal wind direction variability is greater than 0.8， which belongs to low wind variability， and the drift potential is large in spring and summer， accounting for 67.1% of the annual total. The RDD is 200.2°， which is basically perpendicular to the movement direction of the granule ripples.

Key words: Kumtagh Desert, granule ripples, morphology, grain size, drift potential

中图分类号:

P931.3

郭酉元, 钱广强, 杨转玲, 邢学刚. 库姆塔格沙漠三垄沙地区砾波纹形态、粒度及环境风况[J]. 中国沙漠, 2024, 44(4): 37-45.

Youyuan Guo, Guangqiang Qian, Zhuanling Yang, Xuegang Xing. Morphology， grain size and environmental wind regine of granule ripples in the Sanlongsha area of the Kumtagh Desert[J]. Journal of Desert Research, 2024, 44(4): 37-45.

图/表 10

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形态参数	样本量	均值	标准差	偏态系数	峰态系数	最小值	中值	最大值
脊线长度/m	208	5.22	3.20	2.12	6.95	1.23	4.50	24.05
脊线走向/(°)	208	102.00	12.77	-0.02	-0.48	71.06	98.03	132.10
曲折度	208	1.13	0.06	0.42	-0.04	1.02	1.12	1.29
间距/m	57	2.52	1.02	0.24	-0.76	0.40	2.41	4.73
高度/m	208	0.18	0.06	0.65	0.80	0.07	0.17	0.41

形态参数	样本量	均值	标准差	偏态系数	峰态系数	最小值	中值	最大值
脊线长度/m	208	5.22	3.20	2.12	6.95	1.23	4.50	24.05
脊线走向/(°)	208	102.00	12.77	-0.02	-0.48	71.06	98.03	132.10
曲折度	208	1.13	0.06	0.42	-0.04	1.02	1.12	1.29
间距/m	57	2.52	1.02	0.24	-0.76	0.40	2.41	4.73
高度/m	208	0.18	0.06	0.65	0.80	0.07	0.17	0.41

表层	迎风坡			峰顶	背风坡			谷底
表层	GR01	GR02	GR03	GR04	GR05	GR06	GR07	GR08
平均粒径/Φ	0.47	1.15	1.17	-0.91	-0.11	1.22	1.03	1.09
中值粒径/Φ	1.42	1.50	1.46	0.24	1.13	1.39	1.42	1.38
分选系数/Φ	0.82	0.95	0.83	0.24	0.68	0.77	0.78	0.82
偏度	1.77	1.30	1.00	3.20	2.80	0.93	1.62	0.96
峰态	2.73	0.67	-0.42	10.43	7.67	-0.44	2.70	-0.27
下层	迎风坡			峰顶	背风坡			谷底
下层	GR09	GR10	GR11	GR12	GR13	GR14	GR15	GR16
平均粒径/Φ	1.55	1.52	1.35	0.39	1.18	1.25	1.67	1.63
中值粒径/Φ	0.95	0.91	1.20	1.41	1.39	1.44	1.08	0.69
分选系数/Φ	0.95	0.91	1.2	1.41	1.39	1.44	1.08	0.69
偏度	1.13	1.37	1.40	1.89	0.95	1.02	0.96	2.22
峰态	-0.17	0.81	1.27	4.10	-0.31	-0.38	-0.47	4.46

表层	迎风坡			峰顶	背风坡			谷底
表层	GR01	GR02	GR03	GR04	GR05	GR06	GR07	GR08
平均粒径/Φ	0.47	1.15	1.17	-0.91	-0.11	1.22	1.03	1.09
中值粒径/Φ	1.42	1.50	1.46	0.24	1.13	1.39	1.42	1.38
分选系数/Φ	0.82	0.95	0.83	0.24	0.68	0.77	0.78	0.82
偏度	1.77	1.30	1.00	3.20	2.80	0.93	1.62	0.96
峰态	2.73	0.67	-0.42	10.43	7.67	-0.44	2.70	-0.27
下层	迎风坡			峰顶	背风坡			谷底
下层	GR09	GR10	GR11	GR12	GR13	GR14	GR15	GR16
平均粒径/Φ	1.55	1.52	1.35	0.39	1.18	1.25	1.67	1.63
中值粒径/Φ	0.95	0.91	1.20	1.41	1.39	1.44	1.08	0.69
分选系数/Φ	0.95	0.91	1.2	1.41	1.39	1.44	1.08	0.69
偏度	1.13	1.37	1.40	1.89	0.95	1.02	0.96	2.22
峰态	-0.17	0.81	1.27	4.10	-0.31	-0.38	-0.47	4.46

月份	6~12.59 m·s^-1		12.59~15.74 m·s^-1		>15.74 m·s^-1
月份	风力持续时间/h	大风次数	风力持续时间/h	大风次数	风力持续时间/h	大风次数
1	91.83	25	0.83	3	0	0
2	81.33	28	8.33	4	0.17	1
3	193.83	61	5	5	0.17	1
4	182.5	62	10.83	13	0.17	1
5	190.83	66	35.17	20	1.17	3
6	229.33	80	7.33	9	0.17	1
7	225	83	12.5	14	4.5	3
8	201	68	7.17	8	0	0
9	148.5	53	9	5	0	0
10	144.83	45	13.5	10	3.17	1
11	56.17	19	8.67	5	2.5	1
12	36.5	16	0	0	0	0