落叶期柠条带防风效果的风洞实验研究

探究落叶期不同疏透度和间距下灌木林带的空气动力学特征,合理配置林带结构对修复荒漠草原土壤风蚀灾害具有重要意义。为此,利用风蚀风洞开展模拟实验,揭示疏透度和间距对双排行列式柠条带风速影响,开展对6 H、8 H、10 H间距行列式柠条带在疏透度60%、45%、35%下的风洞模拟实验,并对不同疏透度、间距下风流场进行对比分析。结果表明:①在不同对照疏透度条件下,不同带间距柠条带均对风速具有减弱作用,且在带间出现了减速区与加速区。间距对双排柠条带最小风速值出现的相对位置基本无影响,但第二带后风速最小值小于第一带后风速最小值,两排柠条带对风场的影响存在累加效应。②6 H与8 H宽带间距柠条带风速流场变化具有相似性,8 H间距双排柠条带防风最优,10 H相对较好。笔者建议双排行列式柠条带间距采用8 H或者10 H。③疏透度为45%的风速与疏透度为35%的无显著差异,因此,疏透度在35%或者45%,配置较为合理。

不同疏透度的柠条带防风效果研究

中国干旱、半干旱地区受到风蚀荒漠化的威胁,土壤风蚀现象严重,对国民经济和社会发展造成了危害。植被的落叶期是土壤风蚀严重的季节,为探究落叶期不同疏透度下灌木林带的空气动力学特征,合理配置林带结构,修复荒漠草原土壤风蚀灾害,利用风蚀风洞开展模拟试验,以“一行一带”的柠条带为研究对象,设计不同疏透度的林带模型,分析不同疏透度的林带在6、9、12 m/s三种不同中心风速下带后的风速廓线、防风效能,揭示落叶期不同结构林带空气流场特征和防风效果。结果表明,不同疏透度的灌木林带对空气流场垂直结构产生了不同影响:同种中心风速下,植被疏透度数值越小,风速廓线发生变异的带后距离越近,且变异程度越大;同种疏透度下,中心风速越大,风速廓线发生变异的程度越大。柠条带后的防风效果为:疏透度35%林带>疏透度45%林带>疏透度60%林带。