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1、课题来源与背景
《高大密集流动沙丘上营建植被与沙丘活动的互控机制》课题为内蒙古自然科学基金。
2、技术原理及性能指标
该成果采用导风板汇聚气流,利用天然风力拉平沙丘顶部,削峰填谷,降低风沙活动强度,为后期植被恢复创造条件。对导风板不同布设角度、高度等参数下地表气流场分布、输沙分异规律及地表蚀积分布特征进行测定与分析,总结导风板作用下地表风沙流活动的增强规律,提出导风板设置技术体系,为高大密集型流动沙丘沙害防治、沙区植被恢复及土地整治提供新的技术手段及操作工艺。
3、技术的创造性与先进性
与国内外同类技术相比该项目成果在导风板制作规格、开口角度、距地高度、布设位置、气流扰动、增强输沙、拉平沙丘等系统研究方面均取得了较大的突破。(1)首次对导风板制作规格进行了研究,包括导风板材质、支架材料、板体规格、支架控制方式等。
确定单块复合木板式可调支架导风板是值得推广的导风板形式,为低成本快速拉平沙丘顶部,改造高大密集型流动沙丘立地条件提供了新型技术手段。
首次对导风板下气流场分布进行了研究,测定板下不同位置、0~100cm高度内气流场分布,探明气流通过导风板时加速过程。
对板下不同位置地表输沙量进行测定,探清板面与沙丘坡面12种夹角下(15~70°),板前、板下、板后、板侧不同距离等8个位置处的风沙输送分布规律。
在冬季沿主风向铺设导风板后,可以在拉平区内形成明显的风蚀洼地导风板在增强气流携沙能力后,显著增强风力拉平效果,使沙丘体积逐渐减小,相对高差降低。实现了利用可再生风能资源拉平沙丘,改善高大密集型流动沙丘立地条件,填补国内相关研究空白。
技术的成熟程度,适用范围和安全性该成果处于前期试验阶段。对导风板后拉平区内输沙量进行测定后发现,导风板对于增强风力与加大输沙效果均具有一定的积极作用。其中,30°~45°导风板对于输沙量的总体提升幅度较大。同时,不同角度导风板对于输沙量的最佳提升范围都不尽相同,主要可以提升板后1.5m处与板后4.5m(坡顶)处输沙量。
可见,导风板在增强气流携沙能力后,可以提升沙丘的风力拉平效果,并且使得沙丘体积逐渐减小,由此可以证明导风板对高达密集型流动沙丘具有不断拉平和减小的效果。
导风板主要由木材制造而成,具有制作简单、便于摆放等特点,对环境无污染,且对周边居民的生命财产安全无威胁,适于大面积应用与推广。