湿沙表面风蚀的动力过程与风干效应

风干效应是影响湿沙表面风蚀传输过程的重要因素。为探究湿沙表面风蚀动力过程的作用机制,利用风洞装置模拟了低风速下湿沙表面风干过程。结果表明:(1)高湿度(>10%)湿沙表面的风干过程呈现三项式分布的“S”形变化特征,即定风速下表面湿度的下降速度呈现出前快中慢后快的特点,并且变化的转折点湿度为5.12%,证明了高湿度沙面风干过程开始加速与风蚀发生几乎同步。(2)低湿度下(<5.12%)风干速度及风蚀显著同步加快的湿度阈值(0.829%)接近于M1.5,湿沙表面风蚀可能与颗粒间水分存在形式相关。由此推断,湿沙表面的风干效应与风蚀过程存在互馈关系,即湿度降低至一定阈值,风蚀就会发生,同时风蚀过程会加速风干,此阶段的风干效应则呈线性变化特征。在实验获得的风干效应模型基础之上,建立了湿沙表面起动摩阻风速、风蚀模数随湿度变化的方程,这有助于了解湿沙表面风干过程中风蚀参数的变化特征。