风沙输运标度规律及沙波纹形成演化
编号：2597
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更新：2021-06-21 15:05:11 浏览：930次
口头报告
摘要
颗粒物在湍流风切作用下的输运塑造了各种各样的地球物理现象，包括风沙流、土壤侵蚀以及沙床表面沙波纹和沙丘等地貌形态的形成。准确描述风沙输运过程对预测地貌演化和沙漠化具有重要意义，是关系公共安全、土地资源管理和环境可持续发展的重要问题。以理论研究为基础，结合风洞实验和数值模拟研究了风沙输运的标度规律和非均匀沙床面沙波纹形成演化。建立了包含跃移和蠕移的风沙输运综合理论模型，推导给出了蠕移输沙通量随Shields数的标度律，发现蠕移输运通量随Shields数呈5/2幂律变化，明显不同于跃移标度律，给出了蠕移弛豫时间的解析表达式，对蠕移弛豫现象进行了解析分析；提出了一个可以有效分离跃移、蠕移颗粒的风沙流通量测量方法，测得了跃移通量和蠕移通量，并将实验数据与理论模型的结果进行了对比分析，验证了理论模型的合理性。提出了一个混合粒径风成沙波纹的理论模型，并基于线性稳定性理论，探讨了颗粒非均匀性对风成沙波纹形成的影响机制。采用数值模拟再现了沙波纹的时空演化和沙波纹表面颗粒分选过程。
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