PLA沙障对土壤物理性质影响及其防护效益研究

论文摘要

本研究以PLA纤维灌沙形成的半隐蔽式PLA沙障为研究对象,通过测定1m×1m、2m×2m、3m×3m规格PLA沙障的风速、输沙量、障格内凹曲面形态,土壤物理性质及植被指标,并以裸露沙丘和相同规格的麦草沙障作为对比进行研究,综合分析PLA沙障的防风固沙效益,对土壤物理性质及植被恢复的影响,得到的结论如下:（1）研究风速效能降低程度及地表粗糙度得到:PLA沙障>麦草沙障>对照。PLA沙障与麦草沙障的风速廓线曲线呈现出“S”型,而对照的风速廓线曲线服从指数函数分布。3种规格相比,随着规格的增大,风速效能降低程度越小、地表粗糙度越小,并且风速廓线呈现“S”型特征变的不明显,逐渐与指数函数曲线形状接近。（2）PLA沙障在030cm的输沙量曲线波动较大,麦草沙障次之,并且麦草沙障输沙量总体趋势与对照的相似,随着高度的增加,输沙量呈现减小的趋势。1m×1m的PLA沙障对输沙量变化影响最大,2m×2m的次之,3m×3m的最小,而3规格麦草沙障输沙量的变化趋势基本与对照的一致。（3）PLA沙障形成的凹曲面形状比较规则,表面比较光滑,而麦草沙障凹曲面的4边均低于4个角,表面高低不平,没有PLA曲面光滑。拟合N-S和W-S曲线都符合一元二次函数,但是1m×1m规格凹曲面相关系数R2最高,2m×2m规格次之,3m×3m规格最差,并且N-S曲线的均开口较小,曲线凹曲程度较W-S大;随着规格的增大,PLA沙障与麦草沙障的障间蚀积系数均减小,但是,所有规格的障间蚀积系数值均小于1/10。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景、目的及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 工程防沙技术研究进展及现状
• 1.2.2 机械沙障的研究状况
• 2 研究区概况
• 2.1 研究区自然概况
• 2.1.1 地理位置与地貌类型
• 2.1.2 气候与水文特征
• 2.1.4 土壤状况
• 2.1.5 植被状况
• 2.2 试验区社会经济状况
• 3 研究内容及方法
• 3.1 沙障材料简介
• 3.2 沙障的设置
• 3.3 研究内容
• 3.4 研究方法
• 3.4.1 风速的测定
• 3.4.2 防风效能的计算
• 0）的计算'>3.4.3 地表粗糙度（Z₀）的计算
• 3.4.4 风速廓线的确定
• 3.4.5 近地表输沙的采集
• 3.4.6 沙障凹曲面测定
• 3.4.7 土壤含水量与容重的测定
• 3.4.8 土壤硬度测定
• 3.4.9 土壤粒径测定
• 3.4.10 植被恢复调查
• 3.5 数据处理分析
• 4 结果与分析
• 4.1 防风效益研究
• 4.1.1 降低风速效能比较
• 0）的分析'>4.1.2 地表粗糙度（Z₀）的分析
• 4.1.3 风速廓线特征分析
• 4.2 沙障对风沙流结构的影响
• 4.2.1 风沙流结构简析
• 4.2.2 输沙量的比较
• 4.2.3 输沙量特征值比较
• 4.3 凹曲面尺寸特征分析
• 4.3.1 沙障凹曲面形态模拟
• 4.3.2 单个障格N-S 和W-E 方向曲面尺寸研究
• 4.3.3 障间蚀积系数研究
• 4.4 沙障对土壤物理性质的影响
• 4.4.1 土壤含水量变化
• 4.4.2 土壤容重变化
• 4.4.3 表土硬度研究
• 4.4.4 PLA 沙障对表土粒径的影响
• 4.5 植被恢复调查分析
• 4.5.1 植被基本指标的调查分析
• 4.5.2 麦草沙障与PLA 沙障植被盖度分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介