草原矿区排土场边坡苇帘沙障防风效能研究

作     者：王银龙 张格 许丽 丛龙宇 

作者机构：内蒙古农业大学沙漠治理学院 内蒙古自治区风沙物理重点实验室 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心 翁牛特水利局 

出 版 物：《内蒙古农业大学学报(自然科学版)》 (Journal of Inner Mongolia Agricultural University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：内蒙古自治区科技重大专项(2020ZD0020-2) 

主　　题：苇帘沙障 防风效能 空气动力学粗糙度 风速廓线 土壤粒径 

摘      要：为了研究苇帘沙障在矿区排土场边坡的防风效果，以排土场边坡3种规格（0.5 m×0.5 m、1.0 m×1.0 m、1.5 m×1.5 m）的苇帘沙障为研究对象，无沙障边坡为对照，研究不同规格沙障的防风效能、空气动力学粗糙度、风速廓线、表层土壤粒径和养分的变化特征。结果表明：(1)在排土场边坡布设沙障可以有效的降低地表风速，3种规格苇帘沙障防风效能呈现出：0.5 m×0.5 m1.0 m×1.0 m1.5 m×1.5 m，防风效能最大值出现在0.5 m×0.5 m沙障10 cm高度处（72.19%），其随着观测高度的增加呈降低趋势。(2)空气动力学粗糙度和摩阻风速均随着沙障规格增大呈降低趋势，3种规格苇帘沙障风速廓线呈“S型变化趋势，对照区风速廓线呈现指数分布，3种规格沙障的风速廓线在10 cm到30 cm高度范围增长小于30 cm到50 cm。(3)排土场边坡布设3种规格沙障3年后，土壤粉粒含量分别比相应对照区提高了16.69%、14.79%和14.29%，极粗沙粒含量分别比对照区降低了13.80%、13.21%和11.29%，沙障布设削弱了风沙流对排土场边坡的吹蚀，促进了土壤养分的累积。综上所述，矿区排土场边坡布设苇帘沙障能有效降低近地表风速，削弱地表风蚀，促进土壤养分累积，其中0.5 m×0.5 m规格苇帘沙障防风效果最好。