有关风沙流中风速廓线的进一步实验研究.pdfVIP

第 23 卷　第 6 期 中 　国 　沙 　漠 Vol. 23 　No. 6 2003 年 11 月 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 Nov. 2003 JOURNAL OF DESERT RESEARCH ( ) 文章编号 :1000694X 2003 关于风沙流中风速廓线的进一步实验研究 王洪涛 , 董治宝 , 钱广强 , 赵爱国 ( 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室, 甘肃 兰州　730000) 摘 　要 : 总结与分析了以前学者对风沙流中风速廓线的研究成果 ,指出了其中的不足之处。并通过实验测出两种 ( ) 较典型自然沙 沙丘沙与河滩冲积沙 所形成稳定状态下风沙流中的风速廓线 ,提出了新的风速廓线模型。实验结 果表明风沙流中的风速廓线用幂函数 u = az b 拟和最佳 ,拟合系数均大于 0 95 。经验证 ,实验结果可靠。 关键词 : 风沙流 ; 风速廓线 ; 风洞实验 中图分类号: O357. 5 文献标识码 : A 　　风沙运动对人类的巨大危害 ,和由此形成的风 u z ( ) u = ln + ut 1 积、风蚀地貌形态 ,一直引起人们广泛关注与极大兴 κ z t 趣[1～4 ] 。自Bagnold[5 ] 以来国内外许多学者对风沙 　　Bagnold 根据自己的实验结果认为卡门常数 κ 运动进行了大量的研究 ,取得了一定进展 ,并形成了 为 04 ,高度与沙粒粒径的分布情况即沙粒级配有 沙漠学的重要分支 ———风沙物理学。风沙物理学研 关 , ut 则等于床面的冲击起动风速。因此该公式又 究风沙边界层内风沙活动的基本规律 ,主要分为微 可表达为 观研究与宏观研究。微观研究侧重于单颗沙粒的受 z ( ) u = 2 . 5 u ln + ut 2 力机制 ;宏观研究侧重于风沙流的整体特征 ,主要包 z t 括风速廓线、风沙流结构、输沙率及床面粗糙度等。 　　Zinng 于 1953 年[10 ]提出了不同的见解 ,他认为 各研究内容并非独立 ,而且有着紧密联系。其中已 存在风沙运动时 ,卡门常数应