鸣沙山月牙泉景区风道疏通工程对区域风动力环境影响

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2026.00052

摘要/Abstract

摘要：

针对鸣沙山月牙泉景区南北沙山相向移动威胁月牙泉存续的问题，景区服务中心于2012年实施风道疏通工程，但截至目前尚未评估工程对区域风动力环境的影响。鉴于此，本文基于景区内布设全自动气象观测仪所获取的2009—2025年气象数据，统计平均风速及频次并计算输沙势，探讨景区风动力环境对风道疏通工程的响应。结果表明：（1）观测点年平均风速呈波动上升趋势，年平均起沙风速为下降趋势；（2）风向热力图表明近地表风速在空间上受疏通工程影响明显，风道疏通后对应风向年平均起沙风速增幅约为10%；（3）区域0~5 m·s^-1风速区间占全年风速记录比例在90%以上，随着风速等级升高，对应比例下降；（4）风道疏通工程影响着对应方向输沙势，2013—2017年工程实施期间，对应风向输沙势增大。综上可知风道疏通工程对景区风动力环境恢复有着积极作用。

关键词: 风动力, 风沙危害, 工程效益, 鸣沙山月牙泉景区, 输沙势

Abstract:

In response to the threat to the survival of Crescent Lake posed by the convergent movement of the southern and northern sand dunes in the Mingsha Mountain-Crescent Spring Scenic Area， the scenic area service center implemented a wind corridor dredging project in 2012. However， the impact of this project on the regional wind dynamic environment has not been evaluated to date. In view of this， based on meteorological data collected from 2009 to 2025 by the automatic meteorological observation instruments deployed within the scenic area， this study analyzes average wind speeds， wind frequency， and drift potential to evaluate how the local aeolian dynamics have responded to the wind corridor project. The results show that： 1） The annual average wind speed at observation sites exhibits a fluctuating upward trend， while the annual average sand-driving wind speed for sand entrainment shows a declining trend； 2） The wind direction heat maps indicate that the near-surface wind speed is significantly affected by the dredging project in terms of spatial distribution， with the annual average sand-moving wind speed in the corresponding wind direction increasing by approximately 10% after the implementation of the wind tunnel dredging； 3） The proportion of wind speed ranging from 0 to 5 m·s⁻¹ accounts for more than 90% of all recorded wind observations annually， and the proportion decreases as wind speed increases； 4） The wind corridor dredging project has an impact on the drift potential in the corresponding direction， with the drift potential in the corresponding wind direction increasing during the project implementation period from 2013 to 2017. Overall， the findings demonstrate that the wind corridor dredging project has positively contributed to restoring near-surface airflow patterns in the scenic area.

Key words: aeolian dynamics, wind-blown sand hazards, engineering effectiveness, Mingsha Mountain-Crescent Spring Scenic Area, drift potential

中图分类号:

P931.3

王薇, 屈建军, 牛清河, 信晓磊, 黄文明, 崔全彬, 陈喜成, 李海江, 安志山, 张克存. 鸣沙山月牙泉景区风道疏通工程对区域风动力环境影响[J]. 中国沙漠, 2026, 46(3): 231-239.

Wei Wang, Jianjun Qu, Qinghe Niu, Xiaolei Xin, Wenming Huang, Quanbin Cui, Xicheng Chen, Haijiang Li, Zhishan An, Kecun Zhang. The impact of wind corridor dredging project on the regional aeolian dynamics in the Mingsha Mountain Crescent Spring Scenic Area[J]. Journal of Desert Research, 2026, 46(3): 231-239.

图/表 6

图1 鸣沙山月牙泉景区风道疏通工程实施区域及气象站点位置示意图

Fig.1 Schematic map of the wind corridor dredging project area and a meteorological station around Mingsha Mountain and Crescent Moon Spring

图2 2009—2025 年月牙泉东观测点年平均风速和年平均起沙风速年际变化特征

Fig.2 Interannual variation characteristics of the average wind speed and the average sand-driving wind speed at the Crescent Spring east observation point from 2009 to 2025

图3 月牙泉东观测点2009—2025 年年平均风速的年际-风向变化热力图

Fig.3 Annual-directional variation heatmap of average wind speed at the Crescent Spring east observation point from 2009 to 2025

图4 月牙泉东观测点2009—2025 年年平均起沙风速的年际-风向变化热力图

Fig.4 Annual-directional variation heatmap of average sand-driving wind speed at the Crescent Spring east observation point from 2009 to 2025

图5 月牙泉东观测点2009—2025 年风速区间百分比

Fig.5 Wind speed frequency and percentage at the Crescent Spring east observation point from 2009 to 2025

图6 月牙泉东观测点2009—2025 年风况玫瑰图

Fig.6 Wind rose at the Crescent Spring east observation point from 2009 to 2025

参考文献 31

[1]	尹念文，魏玉涛.月牙泉的成因分析［J］.地下水，2010，32（2）：20-22.
[2]	安志山，张克存，屈建军，等.金字塔沙丘近地表流场及其对月牙泉影响研究［J］.中国沙漠，2014，34（1）：9-15.
[3]	安志山，张克存，王晓雷，等.敦煌月牙泉风沙环境及沙山动态监测［J］.干旱区资源与环境，2013，27（3）：115-120.
[4]	张克存，屈建军，牛清河，等.敦煌鸣沙山-月牙泉近地表风沙输移路径及强度［J］.中国沙漠，2015，35（3）：521-525.
[5]	刘轶莹，金秉福.敦煌鸣沙山砂质组成与结构［J］.鲁东大学学报（自然科学版），2015，31（1）：84-91.
[6]	张号，张克存，安志山，等.敦煌月牙泉景区沙丘粒度特征［J］.中国沙漠，2014，34（3）：645-649.
[7]	屈建军，凌裕泉，张伟民，等.金字塔沙丘形成机制的初步观测与研究［J］.中国沙漠，1992，12（4）：23-31.
[8]	王胜，张强，卫国安.敦煌绿洲-戈壁过渡带地表辐射与能量特征分析［J］.高原气象，2005，24（4）：556-562.
[9]	张强，周毅.敦煌绿洲夏季典型晴天地表辐射和能量平衡及小气候特征［J］.植物生态学报，2002，26（6）：717-723.
[10]	周焕，田禾，屈建军，等.气象要素对敦煌鸣沙山月牙泉风景区风沙输移的影响［J］.干旱区研究，2015，32（5）：1007-1016.
[11]	胡世雄，吴正.敦煌鸣沙山金字塔沙丘的形成模式研究［J］.地理研究，1997（1）：60-67.
[12]	Zhang W N， Qu J J， Tan L H，et al.Environmental dynamics of a star dune［J］.Geomorphology，2016，273：28-38.
[13]	An Z S， Zhang K C， Tan L H，et al.Morphologic changes of simple star dunes during the growth process in Dunhuang，China［J］.Journal of Mountain Science，2022，19：1095-1106.
[14]	张伟民，谭立海，边凯，等.地形在高大金字塔沙山形成发育过程中的作用：以敦煌鸣沙山-月牙泉地区为例［J］.中国沙漠，2016，36（5）：1207-1215.
[15]	安志山，张克存，牛清河，等.敦煌鸣沙山月牙泉景区高大沙丘短期动态变化特征［J］.干旱区研究，2016，33（5）：981-987.
[16]	Pang Y J， Qu J J， Zhang K C，et al.Quantitative analysis on the dynamic characteristics of megadunes around the Crescent Moon Spring，China［J］.Journal of Arid Land，2014，6（3）：255-263.
[17]	庞营军，屈建军，牛清河，等.敦煌月牙泉景区沙丘表面沙物质的粒度特征［J］.干旱区研究，2017，34（3）：701-706.
[18]	丁宏伟，龚开诚.敦煌月牙泉湖水位持续下降原因及对策分析［J］.水文地质工程地质，2004，（6）：74-77.
[19]	黎涛，杨俊仓，苏春丽，等.敦煌月牙泉域沉积环境及泉湖水化学成因分析［J］.干旱区地理，2013，36（5）：812-817.
[20]	Jiao J J.Crescent Moon Spring：a disappearing natural wonder in the Gobi Desert，China.Ground Water［J］.2010，48（1）：159-6.
[21]	张克存，牛清河，屈建军，等.敦煌鸣沙山月牙泉景区风沙环境分析［J］.中国沙漠，2012，32（4）：896-900.
[22]	Liu B L， Qu J J， Niu Q H，et al.Computational fluid dynamics evaluation of the effect of different city designs on the wind environment of a downwind natural heritage site［J］.Journal of Arid Land，2014，6（1）：69-79．
[23]	张伟，刘德玉，喻生波，等.极端干旱区敦煌西湖湿地土壤水分特征及空间变异性研究［J］.甘肃地质，2020，29（Z1）：79-84.
[24]	张余，张克存，安志山，等.敦煌沙漠绿洲过渡带地表沉积物粒度特征及沉积环境［J］.水土保持通报，2017，37（4）：69-73.
[25]	潘加朋，张克存，安志山，等.风沙治理工程综合效益分析：以敦煌黑山嘴风沙口为例［J］.中国沙漠，2023，43（2）：233-242.
[26]	Bagnold R A.The Physics of Blown Sand and Desert Dunes［M］.London，UK：Methuen，1941，10：265．
[27]	黄翠华，张伟民，王涛，等.莫高窟顶输沙势研究［J］.干旱区资源与环境，2007，21（5）：116-120.
[28]	吴正，等.风沙地貌与治沙工程学［M］.北京：科学出版社，2003.
[29]	Fryberger S G， Dean G.Dune Forms and Wind Regime∥Mckee E D.A study of Global Sand Seas.Washington，USA：US Geological Survey，1979.
[30]	McVicar T R， Roderick M L， Donohue R J，et al.Less bluster ahead？Ecohydrological implications of global trends of terrestrial near-surface wind speeds［J］，Ecohydrology，2012，5（4）：381-388.
[31]	Zeng Z Z， Ziegler A D， Searchinger T，et al.A reversal in global terrestrial stilling and its implications for wind energy production［J］.Nature Climate Change，2019，9（12）：979-985.