国内外移动式风洞在土壤风蚀试验中的应用

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1、2006年12月农机化研究第12期国内外移动式风洞在土壤风蚀试验中的应用刘汉涛，麻硕士，窦卫国，范贵生，赵满全（内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特010018）摘要：简要介绍了土壤风蚀研究的基本方法和国内外移动式风洞在风蚀研究中的应用状况；指出移动式风蚀风洞将成为土壤风蚀研究的重要工具，在风蚀研究中具有极大的重要性和经济价值。关键词：农业基础科学；移动式风蚀风洞；应用；土壤风蚀中图分类号：S157.1文献标识码：A文章编号：1003—188X(2006)12—0132—040引言1土壤风蚀研究的基本方法土

2、地荒漠化是全球最为突出的严重危及人类1.1在自然风蚀条件下对风速和风沙的输送规律生产和生活的重大环境问题。随着风蚀荒漠化对人进行野外直接观测类生存环境构成的威胁日益加大，风蚀研究也越来野外直接观测可以在自然风和天然地表条件越受到重视。与此同时，研究者对于快捷、方便、下对实际风蚀状况进行定性和定量的测试研究，具[1]可靠、准确的测试手段与设备的需求也更加迫切。有很高的真实性。但由于自然风的短暂性和大范围自20世纪30年代中叶BagnoldR.D.创立了的可变性，这种方法对于不同野外条件和不同类型风沙物理学以来

3、，风蚀研究经历了几次大的发展浪的土壤可蚀性之间的比较是极其困难的。另外，对潮，每一次大的发展都更加强化和注重实验研究的于发生在小范围内的短暂的风蚀现象，其影响因素[2]作用。敏感性的研究判断也是难以实现的，直接野外观测由于自然条件的错综复杂和地表状况的千差的研究周期较长。万别，使得通过野外直接观测来研究土壤风蚀碰到1.2风蚀过程的实验室风洞模拟研究了许多预想不到的困难。空气动力学实验装置—风室内风洞实验时，从野外采集土样放到风洞蚀风洞从系统的风蚀研究开始就成为研究者首选内，在风洞内模拟自然界的各种风力进行实

4、验研的重要工具，是土壤风蚀研究的一项基本设备。从究。这种方法可以人为控制所需要的实验风速，对风蚀研究的发展历程可以看出，土壤风蚀研究的深于野外观测需要几年才能完成的试验数据，在室内入发展对风蚀风洞技术的进步和演化一直起着带风洞中几个月就可以得出。与农田直接测量方法相动与促进作用，而风洞技术的发展又一直推动着风比，实验不受气候条件的约束，可以在短时间内获蚀研究向深度和广度方向发展，二者相互促进、相得较多的风蚀数据，实验效率较高。但是，这种方辅相成。法的主要缺陷是在实验室内复制野外真实地表状随着风蚀研究向定量模

5、型化方向的快速发展，况是极其困难的，主要问题：一是采样过程会造成移动式风蚀风洞的应用越来越体现出它在风蚀研对真实地表的改变；二是采样后土样运输的时间间究中的重要性和经济价值。由于能在野外实际地表隔和震动会造成对真实土样的改变；三是无法在风上进行风蚀测试，使得测试数据更趋近实际状况，洞内模拟自然气候条件，如温度、光照和空气湿度加上方便、快捷的野外可移动特性，移动式风蚀风等。这3方面的问题都会影响风蚀模拟实验结果的洞将成为土壤风蚀研究的重要工具。真实性。因此，室内风洞的实验结果需要与农田直接测量的风蚀数据做对比

6、修正，然后才能够应用。收稿日期：2006-01-11基金项目：国家自然科学基金(30260092)；国家农业科技成果1.3采用移动式风蚀风洞模拟自然风及风暴在天然转化资金（2004150100282）；内蒙古自治区自然地表上进行风蚀测量研究科学基金（200508010708）移动式风蚀风洞又称野外风蚀风洞，即将风洞作者简介：刘汉涛（1971-），男，内蒙古包头人，博士研究生，（E-mail）Hantao_liu@sina.com。运至野外放在真实的农田地表上进行风蚀试验。试通讯作者：麻硕士（1939-），男

7、，山西山阴人，教授，博士验时，风洞需要经常在不同地块之间转移，因此被生导师。称为移动式风蚀风洞。-132-2006年12月农机化研究第12期使用移动式风蚀风洞进行风蚀研究，可以模拟进过移动式风蚀风洞，应用于内蒙古准格尔煤田一各种自然风力，在风洞中创造一种独立和可控的自期工程土地沙漠化环境评价和毛乌素沙地风沙运然风和风暴条件，室内风洞的各项风蚀实验都可以动的野外实验研究。后来，该风洞因结构变形而报在移动式风蚀风洞内进行，同时试验地表完全真废。此风洞是我国用于风蚀研究的第1座野外移动实，因此试验结果比室内风洞更

8、真实。式风洞。采用移动式风洞进行风蚀研究，正好综合了上2国外移动式风洞在风蚀研究中的应用述两种方法的优点并避其缺点，是进行风蚀研究的最好的方法之一。在国外风蚀研究中，移动式风蚀风洞应用很广在我国，中国科学院兰州沙漠研究所、中国科泛。早在1939年，Chepil和Miline等人就开始将[3]学院大气物理所及中国科学院力学研究所等部门移动式风蚀风洞用于农田土壤的漂移的研究。国[4]建有沙风洞，但都属于室内风洞。移动