CAJ | 학술논문

为了探究土壤含水率及物理性砂粒含量对土壤风蚀模数的影响,在室内风洞中在5、6、9、12、15和18 m/s风速下对不同含水率(0,1%,2%,3%,4%,5%,6%,7%,8%,9%和10%)的7种土壤(物理性砂粒质量分数的分别为20%、30%、40%、50%、60%、70%和80%)进行了10 min吹蚀,在风洞轴线距出口1.2 m处放置旋风式集沙仪分别测定垂直方向上10个不同高度的风蚀物收集量(高度分别为20、60、120、180、240、300、400、500、600和700 mm),并利用MATLAB7.4.0(R2007)软件采用3次样条插值拟合法对旋风式集沙仪不同高度的风蚀物收集量进行积分,通过换算计算土壤风蚀模数E.结果表明,物理性砂粒质量分数低于40%的土壤在各种水分条件下集沙仪不同高度风蚀物收集量均很小.物理性砂粒质量分数≤20%时,风蚀物收集量在空间上符合指数函数变化规律;20%<物理性砂粒质量分数<40%风蚀物收集量在空间上利用指数函数和幂函数拟合相关性均很好,物理性砂粒质量分数高于40%后,风蚀物收集量在空间上呈现幂函数曲线变化规律.9 m/s风速基本上是风蚀物空间动态发生变化的临界点;低于临界风速,风蚀物收集量与高度符合指数曲线变化规律;高于临界风速,二者符合幂函数曲线变化规律.集沙仪不同高度的总输沙量随风速的增加而增大,二者符合指数曲线变化关系.物理性砂粒质量分数低于40%的土壤,不会有风蚀现象发生;当物理性砂粒质量分数大于40%后,土壤容易发生风蚀,而且风蚀程度随物理性砂粒含量的增加而增大,尤其当土壤含水率低于3%时,极易发生风蚀.风速越大土壤风蚀模数越大,风蚀模数与风速按照指数曲线规律进行变化.阴山北麓旱作区冬春季节土壤地表含水率一般维持在3%~4%,土壤的物理性砂粒质量分数基本在50%~80%;单纯从土壤水分和土壤物理性砂粒含量考虑,阴山北麓旱作区大部分地区是沙尘暴的发生源. 為瞭探究土壤含水率及物理性砂粒含量對土壤風蝕模數的影響,在室內風洞中在5、6、9、12、15和18 m/s風速下對不同含水率(0,1%,2%,3%,4%,5%,6%,7%,8%,9%和10%)的7種土壤(物理性砂粒質量分數的分彆為20%、30%、40%、50%、60%、70%和80%)進行瞭10 min吹蝕,在風洞軸線距齣口1.2 m處放置鏇風式集沙儀分彆測定垂直方嚮上10箇不同高度的風蝕物收集量(高度分彆為20、60、120、180、240、300、400、500、600和700 mm),併利用MATLAB7.4.0(R2007)軟件採用3次樣條插值擬閤法對鏇風式集沙儀不同高度的風蝕物收集量進行積分,通過換算計算土壤風蝕模數E.結果錶明,物理性砂粒質量分數低于40%的土壤在各種水分條件下集沙儀不同高度風蝕物收集量均很小.物理性砂粒質量分數≤20%時,風蝕物收集量在空間上符閤指數函數變化規律;20%<物理性砂粒質量分數<40%風蝕物收集量在空間上利用指數函數和冪函數擬閤相關性均很好,物理性砂粒質量分數高于40%後,風蝕物收集量在空間上呈現冪函數麯線變化規律.9 m/s風速基本上是風蝕物空間動態髮生變化的臨界點;低于臨界風速,風蝕物收集量與高度符閤指數麯線變化規律;高于臨界風速,二者符閤冪函數麯線變化規律.集沙儀不同高度的總輸沙量隨風速的增加而增大,二者符閤指數麯線變化關繫.物理性砂粒質量分數低于40%的土壤,不會有風蝕現象髮生;噹物理性砂粒質量分數大于40%後,土壤容易髮生風蝕,而且風蝕程度隨物理性砂粒含量的增加而增大,尤其噹土壤含水率低于3%時,極易髮生風蝕.風速越大土壤風蝕模數越大,風蝕模數與風速按照指數麯線規律進行變化.陰山北麓旱作區鼕春季節土壤地錶含水率一般維持在3%~4%,土壤的物理性砂粒質量分數基本在50%~80%;單純從土壤水分和土壤物理性砂粒含量攷慮,陰山北麓旱作區大部分地區是沙塵暴的髮生源.
위료탐구토양함수솔급물이성사립함량대토양풍식모수적영향,재실내풍동중재5、6、9、12、15화18 m/s풍속하대불동함수솔(0,1%,2%,3%,4%,5%,6%,7%,8%,9%화10%)적7충토양(물이성사립질량분수적분별위20%、30%、40%、50%、60%、70%화80%)진행료10 min취식,재풍동축선거출구1.2 m처방치선풍식집사의분별측정수직방향상10개불동고도적풍식물수집량(고도분별위20、60、120、180、240、300、400、500、600화700 mm),병이용MATLAB7.4.0(R2007)연건채용3차양조삽치의합법대선풍식집사의불동고도적풍식물수집량진행적분,통과환산계산토양풍식모수E.결과표명,물이성사립질량분수저우40%적토양재각충수분조건하집사의불동고도풍식물수집량균흔소.물이성사립질량분수≤20%시,풍식물수집량재공간상부합지수함수변화규률;20%<물이성사립질량분수<40%풍식물수집량재공간상이용지수함수화멱함수의합상관성균흔호,물이성사립질량분수고우40%후,풍식물수집량재공간상정현멱함수곡선변화규률.9 m/s풍속기본상시풍식물공간동태발생변화적림계점;저우림계풍속,풍식물수집량여고도부합지수곡선변화규률;고우림계풍속,이자부합멱함수곡선변화규률.집사의불동고도적총수사량수풍속적증가이증대,이자부합지수곡선변화관계.물이성사립질량분수저우40%적토양,불회유풍식현상발생;당물이성사립질량분수대우40%후,토양용역발생풍식,이차풍식정도수물이성사립함량적증가이증대,우기당토양함수솔저우3%시,겁역발생풍식.풍속월대토양풍식모수월대,풍식모수여풍속안조지수곡선규률진행변화.음산북록한작구동춘계절토양지표함수솔일반유지재3%~4%,토양적물이성사립질량분수기본재50%~80%;단순종토양수분화토양물이성사립함량고필,음산북록한작구대부분지구시사진폭적발생원.