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相似文献
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1.
库布齐沙漠南缘抛物线形沙丘表面粒度特征   总被引:5,自引:0,他引:5  
对库布齐沙漠南缘抛物线形沙丘特征断面上下层(0~5cm、5~10cm)沉积物采样分析结果表明,沙丘粒径与分选参数及其分布随沙丘形态、发育程度和植被生长状况发生变化。抛物线形沙丘丘体迎风坡下凹背风坡上凸,丘顶始终处于侵蚀亚环境。在顺风向断面,平均粒径从迎风坡脚到丘顶变粗,从丘顶到背风坡脚又变细,且这种变化在高大沙丘上更为明显;分选性在迎风坡为中等和较好,丘顶较差,顺风向到背风坡脚逐渐由中等变为较好;粒径频率曲线在丘顶双峰正偏,除迎风坡脚单峰正偏外,其余部位均单峰近对称。在垂直于风向的两翼断面,平均粒径在成熟沙丘由翼顶向两侧坡脚趋于变细,而在欠成熟沙丘无明显的变化趋势。翼间平地沉积物受植被等影响,平均粒径偏细但分选性差,偏度为正偏和极正偏,峰度为尖锐和非常尖锐。受不同时期风况的影响,成熟抛物线形沙丘上下层粒度参数在沙丘断面的分布较欠成熟沙丘一致。  相似文献   

2.
小叶锦鸡儿灌丛沙丘是内蒙古高原阴山北麓农牧交错带的主要风沙堆积类型.野外调查表明灌丛沙丘在该区主要分布在耕地、冲积扇下风侧和村落周围等人类活动频繁的地段.根据对耕地、冲积扇下风侧典型样地灌丛沙丘形态参数的详细测量和沙丘及丘间地气流的系统观测结果,发现灌丛沙丘覆盖度及风沙沉积量顺风向减小,近地面气流空气动力学粗糙度顺风向减小;在沙丘单体,风速廓线由迎风坡经丘顶至背风坡趋于复杂.在沙丘形态诸参数中,沙丘高度与水平尺度之间存在良好的幂函数相关,表明在目前风况和沙源环境中该区灌丛沙丘处在加积增高阶段,但其速率小于水平扩展.该区灌丛沙丘的规模主要受上风侧可供沙源有效性和灌丛生长状况的控制,灌丛沙丘的出现是该区土壤风蚀和土地退化的主要标志.  相似文献   

3.
额济纳绿洲位于我国极端干旱区,该地额济纳剖面(41°46.36'N,101°09.26'E)的地层含1层现代流动沙丘、8层古流动沙丘、18层古半固定沙丘、14层古固定沙丘、2层沙质弱成土和2层沙黄土-亚沙土。根据对该剖面11个14C年代样品测试和263个粒度样品的分析结果,本文确定了这套以沙丘沙沉积为主的沉积序列主要是2.5 ka BP以来气候一风沙地貌过程的产物,并详细讨论了自那时以来不同沉积类型的粒度及其Mz、σ和SC/D等分布规律和成因问题。这一研究结果表明:①额济纳剖面古流动沙丘沙、古半固定沙丘沙和古固定沙丘沙无论在粒度组成还是在Mz、σ分布上,都分别与现代流动沙丘沙、半固定沙丘沙和固定沙丘沙颇为相似,这为该剖面沙丘类型的划分提供了重要依据;相对这三类沙丘沙而言,沙黄土-亚沙土和沙质弱成土的沙物质含量显著降低,而粉沙和粘土含量明显增高,显示出沙丘嗣后的较强的成土作用和一定的土壤化过程。②该剖面古流动沙丘沙或古半固定沙丘沙与上覆的古固定沙丘或沙黄土-亚沙土或者是沙质弱成土可以构成11.5个沉积旋回,其每一个旋回又表现为颗粒由粗变细,Mz(Φ)、SC/D由小到大和σ显示的由分选好到变差的粒度旋回变化,代表了一个“沙漠化”时期被嗣后的“绿洲化”时期替代的正逆交替变化过程。③2.5 ka BP以来额济纳绿洲经历了11.5个旋回的“沙漠化”与“绿洲化”的生态环境变迁,在时间上具有若干百年时间尺度的环境变化,其驱动因子主要与自那时以来东亚冬夏季风交替演变有关。  相似文献   

4.
双向冻结-单向融化土压缩性及水分迁移试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过室内冻融试验,研究双向冻结-单向融化作用下不同冻前含水率和干密度对青藏粉黏土压缩特性的影响及水分迁移的变化规律。试验结果表明:(1)大梯度冻融作用使低密度土压缩性减小,使高密度土压缩性增大;而小梯度冻融作用使低、高密度土的压缩性均减小;(2)随着冻前含水率的增加,大梯度冻融作用使土体压缩性增大,但变化幅度逐渐减小,小梯度冻融作用的土体压缩性变化并不明显;(3)随着冻结梯度的增加,不同干密度融土相对压缩系数均呈现先减小后增加的变化趋势,不同冻前含水率融土相对压缩系数总体呈增大趋势;(4)温度梯度冻结后,试样含水率分布从上冷端到下冷端呈增大-减小-增大的变化规律,随着冻结温度梯度的减小,试样中部含水率先增大后减小。  相似文献   

5.
为从整体上认识多年冻土活动层土壤水文过程季节变异特性,以黄河源区巴颜喀拉山北坡冻土剖面为例,结合大气降水、冻土土壤水分、冻土层上水的野外观测,采用HYDRUS-1D软件冻融模块进行模拟分析,分析冻融作用对活动层土壤水文过程的影响,研究结果表明:(1)冻土层上水位与土壤水热之间存在着相互影响、相互作用的关系,依据活动层土壤温度变化,基于冻融过程,多年冻土活动层土壤水分与冻土层上水位可划分为冻结稳定、快速融化、融化稳定和快速冻结4个阶段。(2)降雨入渗是坡面尺度下活动层土壤水文过程的主要驱动力,活动层冻融锋面是主要限制性因素,受冻融过程影响,冻结期降雨减少,土壤冻结,土壤储水能力下降,土壤水分下渗停止,坡面侧向流动减弱,土壤水分和冻土层上水位处于下降趋势;融化期降雨增多,土壤融化,土壤储水能力上升,土壤水分下渗强烈,坡面侧向流动增强,土壤水分和冻土层上水位处于上升趋势。(3)受坡面地形影响,上坡活动层厚度大于下坡,上坡冻融锋面变化较下坡平缓,上坡土壤水分和冻土层上水位的变化幅度相对下坡较为平缓,而上坡土壤水分相对下坡含量较低,下坡冻土层上水位相对稳定。  相似文献   

6.
姚正毅  李晓英  董治宝 《冰川冻土》2015,37(5):1245-1256
通过分析黄河源区玛多县沙漠化的成因和过程,结果表明,玛多县沙漠化成因类型有三种,分别为固定沙丘/古沙丘活化、滑塌陡坎及风蚀斑块,其形成都与多年冻土退化相关.在固定沙丘或古沙丘分布区,冻土退化导致热融沉陷,形成沉陷坑,沉陷坑边缘形成拉裂缝或陡坎,使下伏松散沙露出.在斜坡上,冻土退化形成滑塌陡坎,使底层土壤从侧面暴露.在平坦的冲积平原,差异性冻胀和融沉导致草皮拉裂,形成积水坑洼,冻土退化导致土壤变干,土壤的底层暴露.下伏风成沉积物暴露后,遭受风蚀,形成侧向凹槽,致使上部土体坍塌,使更多的风成沉积物暴露,这些过程的不断重复,使风蚀坑、陡坎、风蚀斑块扩大相连,最终形成流动沙丘、风蚀劣地、戈壁等地貌.  相似文献   

7.
沙丘背风侧气流及其沉积类型与意义   总被引:6,自引:2,他引:6  
哈斯  王贵勇  董光荣 《沉积学报》2001,19(1):96-100,124
在腾格里沙漠东南缘对现代沙丘表面气流、沉积过程的野外观测结果表明,由于区域气流、沙丘形态及其相互作用等的不同使沙丘背风坡气流发生变化,在此发现三种背风坡次生气流 :分离流、附体未偏向流和附体偏向流。前者以弱的反向流为特征多发生在横向气流条件下坡度较陡的背风坡;后二者具有相对高的风速,其中附体流多发生在坡度缓和的背风坡,其方向在横向气流条件下保持原来的方向,而在斜向气流作用下发生偏转且其强度为原始风入射角的余弦函数。根据背风坡气流方向及强度,作者阐述了不同区域气流环境中沙丘背风坡沉积过程、层理类型及特征,探讨了交错层产状与区域气流方向之间的关系.  相似文献   

8.
中国黄土分布于季节性冻土区,年复一年的冻融作用对具有特殊结构黄土斜(边)坡的稳定性有很大影响,促发了大量黄土斜(边)坡灾害,制约着地区经济发展。深入研究冻融作用机理,对减轻黄土斜(边)坡灾害有重要的理论和现实意义。针对黄土斜(边)坡灾害及冻融作用特点,利用表层冻结温度场数值模拟、冻结前后地下水聚集模型分析及实例验证分析等方法、手段,揭示边坡表层土体冻结过程、坡体内地下水集聚过程,探讨黄土斜(边)坡表层冻结效应及其稳定响应。结果是:(1)表层冻结作用由表及里进行,大约在冻结3个月后达到当地最大冻深;(2)以简化的地下水聚集模型分析,推导得到坡体内地下水浸润线方程;(3)冻结滞水作用可使黄土斜(边)坡稳定性降低约25%。  相似文献   

9.
古尔班通古特沙漠蚀余沙丘的发现及其意义   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王贵勇  哈斯 《第四纪研究》2002,22(3):294-294
我国贺兰山以东的沙漠多以流动沙丘为主,但新疆北部准噶尔盆地在年降水量不足150mm的古尔班通古特沙漠则以固定、半固定沙丘为主。因而研究这一沙漠的“准稳定态”,对我国沙漠理论的研究和风沙灾害治理、土地沙漠化防治均有重要意义。据笔者近年对该沙漠的考察,在沙漠中部及其以北地区,年降水量已不足100mm,沙丘的植被盖度一般在20%以下,局部盖度小于10%,如以植被盖度划分的沙丘类型,这些沙丘属于半固定和半流动沙丘。这些沙丘的单体为两侧近对称的宽缓波峰,脊部和丘顶圆滑而坡度不大,显示沙丘表面现代地貌过程微弱。沙丘表层砂粒平均粒径由南向北渐粗。在沙漠中部以北,  相似文献   

10.
中国北部地区沙漠鸣沙对比研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
鸣沙发声机制是一个长期悬而未决的问题。中国北部地质公园内的沙漠鸣沙地质遗迹沿北方沙漠弧形带分布,但较少被报道和研究。本文选取位于内蒙古、甘肃和新疆的沙漠鸣沙及哑沙,对其地貌特征﹑粒度组分和矿物成分进行了对比研究。结果表明鸣沙一般发育在新月型沙丘链或新月型沙丘上,紧邻湖泊或泉水,背风坡和迎风坡上都会发育鸣沙,但主要集中在背风坡,研究结果与马玉明提出的"共鸣箱"理论中的"响沙都发育在背风坡"不符;哑沙粒度明显较鸣沙粗,哑沙的平均粒径分布峰值集中在0.5φ~1φ,鸣沙粒径频率分布峰值集中在2φ~3φ;主要差别在于细砂和粗砂的组分,所有鸣沙中的细砂含量所占比例均高于52.012%,哑沙中的细砂含量低于0.881%;响沙中粗砂的含量均小于1.221%,哑沙中粗砂的含量大于48.091%。鸣沙和哑沙主要矿物成分都以石英和长石为主;鸣沙中含有高岭石,钠长石,微斜长石及方解石等,而哑沙中几乎未含这些次要矿物。本文结果表明,地貌特征和物质组成是区别鸣沙和哑沙的重要特征,对于研究鸣沙的成因具有参考价值。  相似文献   

11.
The distribution of soil moisture in arid and semiarid regions is a major environmental factor and is regulated by regional topography, vegetation and soil texture. Here, we present the results of a study of the spatial distribution characteristics of soil moisture in the Mu Us Sandy Land, which is the transitional area between the northwestern deserts and the Chinese Loess Plateau, in North China. Samples were taken from holes drilled to a depth of 4 m in 52 different microtopographic positions on different types of dune (bare dunes, shrub-covered dunes and tree-covered dunes). The sites were located in the northwestern margin, the central region and the southeastern margin. All samples were analyzed for moisture content and grain size distribution. The results show that: (1) for the same type of dune, the soil moisture content varies in different microtopographic positions. The soil moisture content on windward slopes is greater than on leeward slopes in the shrub-covered dunes and the tree-covered dunes, while this is the case in only some of the bare migratory sand dunes. In addition, the soil moisture content on leeward slopes is greater than on the corresponding windward slope. (2) The vegetation type and density have a large influence on the moisture content of sandy soils; specifically, the presence of shrubs and trees significantly affects the soil moisture content of windward and leeward slopes and the inter-dune lowland. (3) Soil moisture content is positively correlated with the clay and silt content of sandy soils. From northwest to southeast across the Mu Us Sandy Land, the silt and clay content increases gradually; however, in the case of dunes covered with planted trees, a peak in the content of fine-grained material occurs in the central region, while for shrub-covered sand dunes, the peak occurs in the southeastern margin. In addition, the correlation between soil moisture and soil grain size distribution of the three types of dunes varies from northwest to southeast. (4) The proportion of fine-grained material and the correlation between the content of fine-grained material and soil moisture are the two main factors influencing the soil moisture distribution of the different types of dune. A soil moisture concentration index can be used as a rough indicator of the distribution characteristics of soil moisture.  相似文献   

12.
The dynamic characteristics and migration of a pyramid dune   总被引:6,自引:0,他引:6  
The results of wind tunnel experiments and field observations show that when the intersection angle between airflow direction and dune crest (ridge) line is > 30°, a reverse vortex is formed. Because of the convergence of sand streams from the windward and lee slopes at the crest, sand accumulates in the crestal region, causing vertical growth. Nevertheless, studies also show that the common asymmetry of the two slopes of a dune may significantly influence the evolution of arms of a pyramid dune. The migration rates of pyramid dunes are mediated by the interplay of their arms moving transversely and the vertical growth in response to the variations in wind regimes. Comparing the effects of airflow transverse to a given arm with longitudinal airflow, it is indicated that the transverse airflow is more significant in controlling the arms of pyramid dunes. The whole body of the studied pyramid dune, particularly the upper quarter section, migrated SE direction during the monitoring period. The patterns of wind erosion and deposition change alternately with seasonal variations in wind directions. The W, NE and SE sides undergo constant erosion, deposition and both erosion and deposition, respectively. The results of long-term monitoring of a pyramid dune show that southerly winds, resulting from a local circulation, markedly affect the transverse migration of the whole pyramid dune.  相似文献   

13.
N. LANCASTER 《Sedimentology》1985,32(4):581-593
The magnitudes of increases in wind velocity, or speed-up factors, have been measured on the windward flanks of transverse and linear dunes of varying height. On transverse dunes, velocity speed-up varied with dune shape and height. For linear dunes, speed-up factors varied principally with wind direction relative to the dune, with dune shape and dune height. The main effect of velocity speed-up on the windward flanks of dunes is to increase potential sand transport rates considerably in crestal areas. This is greatest for large dunes, with winds of moderate velocity blowing at a large angle to the dune. Changing ratios of base to crest sand-transport rates on transverse dunes tend to reduce dune steepness as overall wind velocities increase. On linear dunes, the tendency for crestal lowering is counteracted by deposition in this area when winds reverse in a bi-directional wind regime.  相似文献   

14.
沙漠公路风沙土路基风蚀破坏试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
李驰  高瑜 《岩土力学》2011,32(1):33-38
以沙漠公路风沙土路基为研究对象,通过室内风蚀风洞试验研究路基的风蚀破坏规律,以及路基不同断面对风沙流运动的影响。以路基高度、路基边坡坡率和路基宽度作为路基断面主要设计参数,研究不同路基断面下风沙流扰动、增速、减速、恢复的过程,以及路基周围风速流场的变化特征,分析路基病害较未病害时路基周围流场的变化。试验结果表明:路基高度和边坡坡率对风沙流运动的影响较大。随路基高度增加,路基对风沙流流场扰动增强,迎风坡坡顶处吹蚀破坏和背风坡坡底处堆蚀破坏越显著,在确定的路基边坡坡率下,路基模型高度为250 mm较模型高度为60 mm时,迎风坡坡顶风速增加1.13倍,背风坡坡底风速减小2.53倍,建议沙漠公路路基高度宜小于2.5 m。进一步,在确定的路基高度下,比较不同的边坡坡率对路基沿程风速的影响,发现当路基边坡坡率为1:1.75时,路基沿程风速变化不明显,沙漠公路风沙土路基不宜被风蚀破坏。  相似文献   

15.
A new theoretical scheme is presented to model the shape of a sand dune at equilibrium that does not require iterative calculations of the interaction between the wind flow and topography. The model is constructed by incorporating theory based on aerodynamics into a grain‐scale model that estimates the shear velocity at the dune crest through the calculation of the sand trapping efficiency of the slipface in the lee of the dune. Published field data, collected in southern Peru, California and southern Morocco, show that as a dune becomes higher the windward slope becomes steeper. For the model proposed, the wind flow over a dune was first assumed to be similar to that over a Gaussian hill. By further assuming a fixed shear velocity on the level surface, the windward slope angle and migration speed of dunes in southern Peru can be explained. To comply with all available data, some aspects are still open to further investigation. However the theoretical insight presented herein implies that the upper limit of dune height may be greater in windier environments.  相似文献   

16.
风流场对于局地条件下地-气能量交换过程与强度影响显著,同时也是多年冻土区对流调控类冷却路基的关键环境边界。结合现场监测与数值模拟,对高海拔冻土路基周边风流场进行特征区划研究并考察路基高度的影响。结果表明:坡前扰动区为低风速区,3 m路基高度条件下迎风坡坡脚0.5~2.0 m高度范围内风速约为环境风速的30%。路基上部为高风速区,迎风坡路肩风速明显大于环境、路面中部及背风坡风速。背风坡坡后扰动区为低风速区,靠近坡脚区域受气流辐散效应作用形成涡旋区,整体风速仅为环境风速的30%。涡旋区水平范围随路基高度增加呈线性增加,3 m路基高度条件下涡旋区水平范围约为12 m。分离式路基即两幅路基并行条件下,受前幅路基影响后幅路基坡前风速下降明显,以两幅路基坡前风速差值不超过环境风速的10%(0.35 m·s-1)为标准,3 m路基高度条件下两幅路基最小间距为60 m。因此,在路基工程的修建过程中为减少路基间的遮挡所造成的两幅路基间的对流换热强度差异,分离式对流换热类冷却路基的现场修建间距应不低于60 m。  相似文献   

17.
沙漠公路风蚀破坏规律的数值模拟研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
李驰  高瑜  黄浩 《岩土力学》2011,32(Z1):642-0647
通过Fluent软件对沙漠公路的风蚀破坏规律进行数值模拟研究。分析公路不同横断面时风沙流扰动、增速、减速、恢复的过程,确定路基(堑)高度、边坡坡率和路面宽度等公路断面设计参数对风沙流扰动的影响,提出沙漠公路路基(堑)风蚀破坏规律。结果表明:路面宽度的改变对路基沿程风速变化影响较小,各特征点处风速变化小于5%。路基(堑)高度和边坡坡率对风沙流扰动的影响较大。随路基(堑)高度增加,风沙流流场的扰动被增强,路基(堑)风蚀破坏越显著,当边坡坡率为1:1时,路基模型高度250 mm时的迎风路肩风速为模型高度60 mm时的 1.15倍,其背风坡脚风速降低45%;路堑模型高度250 mm时的背风堑顶风速为模型高度60 mm时的1.05倍,迎风堑脚处风速降低高达80%。建议沙漠公路宜采用中低路基(堑),不宜高填深挖。当路基(堑)高度一定,边坡坡率为1:1.75或1:2时,路基(堑)沿程风速变化平缓,沙漠路肩不易被吹蚀破坏;路堑中堑脚位置处不易出现堆积。其结论与室内风蚀风洞试验结果有很好的一致性  相似文献   

18.
季冻区土质边坡滑动界面临界深度的试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
程永春  葛琪  何锋 《岩土力学》2010,31(4):1042-1046
为研究季节冰冻区土质边坡春融期常发生的浅层滑坡灾害,考虑盐水冰点低于水的冰点这一物理特性,设计了模拟土坡内部冻融界面的试验方法。比较了在不同含水率时,经冻融循环后土质边坡滑动面的临界深度,验证了在冻融界面上土质边坡的破坏形态,根据试验结果拟合了符合本文土样条件的土质边坡滑动面临界深度的损伤模型。分析表明,冻融循环后,随含水率和冻融循环次数的增加,边坡滑动破坏的临界深度值逐渐减小,经对试验数据拟合提出的临界深度随冻融循环损伤模型,可为季节冰冻区的边坡设计提供参考。  相似文献   

19.
冻融期东北农田土壤温度和水分变化规律及影响因素分析   总被引:3,自引:3,他引:0  
为了更好地认识季节性冻融区冻融过程对农田土壤温度和水分的影响, 以吉林省长春市黑顶子河流域为研究对象, 监测了冻融期流域内玉米田和水稻田土壤温度和水分的变化过程。结果表明: 冻融期表层土壤温度主要受积雪厚度影响, 深层土壤温度主要受土壤初始含水率影响。冻结期, 冻结层含水率几乎都呈增加趋势, 其中浅层土壤增幅最大; 冻结速度慢、 初始含水量低、 相邻土层含水量高的土层冻结过程水分增加量更大, 反之则小。融化期, 各下垫面、 土层土壤含水率基本呈下降趋势, 且主要集中在表层0 ~ 30 cm, 水分损失以蒸发为主, 冻结层对土壤蒸发有抑制作用; 冻结层的融化是造成各下垫面不同土层土壤含水率差异, 以及各土层在不同融化阶段土壤含水率差异的主要原因。  相似文献   

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