风沙区道路工程路域近地表风的运动特性.pdf

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1、第30卷第3期2013年3月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．30No．3Mal-．2013doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2013．03．005风沙区道路工程路域近地表风的运动特性奚成刚1’2，范庆春1’2(1．交通运输部公路科学研究院，北京100088；2．公路交通环境保护技术交通行业重点实验室，北京100088)摘要：风是影响土壤风蚀及风沙害强度的核心因子，在研究道路工程路

2、域风力侵蚀规律及控制方法时，各类重塑地貌单元对近地表风况影响的研究至关重要。以集宁至二连浩特段铁路为依托，针对道路工程建设中不同重塑地貌单元对近地表风速的影响进行了野外观测试验。结果表明，近地表在受到各种地形单元的影响后，其风速廓线仍然满足对数规律或分段对数规律，只不过对数表达式中的有效高程不再是测点处地面绝对高程；水平风速场因地形变化而变化，迎风边坡由坡底到坡顶风速逐渐增加，其增加比例与坡长成线性函数关系；背风边坡上风速从坡顶至坡脚变化为先是在坡顶下方急剧减小，然后再缓慢减小的过程。关键词：道路工

3、程；风场特性；野外观测试验；近地表风；风沙区中图分类号：S157．1文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)03—0025—07RoadDomainNear—surfaceWindMovementCharacteristicsinSandyAreaXIChenggan91’-．FANQingchunl，2(1．ResearchInstituteofHighway，MinistryofTransport，Bering100088，China；2．KeyLaboratoryofHighwa

4、yEnvironmentalProtectionTechnologyofMOT，Beijing100088，China)Abstract：Windisthecorefactorthataffectssoilerosionandintensityofwind—sanddisaster．Itiscrucialtoresearchtheinfluenceofremodelingtopologyunitsonthenear—surfacewindconditionswhenstudyingtheruleof

5、winderosionintheroaddomainanditscontrolmethods．Theimpactofdifferentremodelingtopologyunitsonthenear—surfacewindvelocityduringroadconstructionisstudiedbyfieldobservationbasedontherailwayfromJiningtoErenhot．Theresultshowsthat(1)afteraffectedbydifferentte

6、rrainunits，thenear—surfacewindprofilesarestillinaccordancewithlogarithmlaworpiecewiselogarithmlaw，buttheeffectiveelevationinthelogarithmformulaisnolongerthesurfaceabsoluteelevation；(2)horizontalwindvelocityfieldchangesastheterrainchanges，totheupwindslo

7、pe，thewindvelocityincreasesgraduallyfromthebottomtothetop，andtheincrementratehasthelinearrelationshipwiththelengthoftheslope；(3)totheleewardslope，thewindvelocitydecreasesdramaticallyjustbelowthetopoftheslopeatfirst，andthenreducesslowlytilltothebottom．K

8、eywords：roadengineering；characteristicofwindfield；fieldobservation；near·surfacewind；sandyarea0引言风是形成风蚀运动的原动力，是影响土壤风蚀及风沙害强度的核心因子。特别是近地表风直接左右着地表土壤颗粒的起动、吹起、迁移或沉降，对其流动特征的研究是进行土壤风蚀规律模拟及土壤风蚀预测模型建立的基础¨3

9、。科研人员针对不同微地形条件下近地表风的运动特征进行了大量的研究工作：Mason