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Field Measurements of Influence of Sand Transport Rate on Structure of Wind-sand Flow over Coastal Transverse Ridge

Chinese Geographical Science 2008年第3期18卷 255-261页

作者： DONG Yuxiang S L NAMIKAS p a hesp MA Jun School of Geography and planning SUN Yat-Sen University Guangzhou 510275 China Department of Geography and 4nthropology Louisiana State University USA

The structure of wind-sand flow under different total sand transport rates was measured with field vertical anemometer and sand trap on the crest of typical coastal transverse ridge in Changli Gold Coast of Hebei province, which is one of the most typical coastal aeolian distribution regions in China and famous for the tall and typical coastal transverse ridges. The measurement results show that, on the conditions of approximate wind velocities and same surface materials and environments, some changes happen to the structure of wind-sand flow with the increase of total sand transport rate on the crest of coastal transverse ridge. First, the sand transport rates of layers at different heights in the wind-sand flow increase, with the maximum increase at the height layer of 4-8cm. Second, the ratios of sand trans-port rates of layers at different heights to total sand transport rate decrease at the low height layer (0-4cm), but increase at the high height layer (4-60cm). Third, the distribution of the sand transport rate in the wind-sand flow can be expressed by an exponential function at the height layer of 0-40cm, but it changes from power function model to ex-ponential function model in the whole height layer (0-60cm) and changes into polynomial function model at the height layer of 40-60cm with the increase of total sand transport rate. Those changes have a close relationship with the limit of sand grain size of wind flow transporting and composition of sand grain size in the wind-sand flow.

关键词： sand transport rate coastal transverse ridge structure of wind-sand flow field measurement

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海岸横向沙脊表面风沙流结构的野外观测研究

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地理科学 2008年第4期28卷 507-512页

作者：董玉祥 p a hesp S L Namikas 马骏中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 Department of Geography and Anthropology Louisiana State UniversityUSA

选择中国规模最大、形态最为典型的河北昌黎黄金海岸的横向沙脊，采用野外梯度风速仪和平口式积沙仪对其顶部的风沙流结构进行了观测。观测结果表明，海岸横向沙脊表面的风沙流结构特征基本表现为0～40cm高程内气流搬运的沙尘物质浓度... 详细信息

选择中国规模最大、形态最为典型的河北昌黎黄金海岸的横向沙脊，采用野外梯度风速仪和平口式积沙仪对其顶部的风沙流结构进行了观测。观测结果表明，海岸横向沙脊表面的风沙流结构特征基本表现为0～40cm高程内气流搬运的沙尘物质浓度或质量随高度递减并符合指数分布，20～60cm高程内符合幂函数分布，40～60cm高程内输沙量与高度之间则为多项式函数关系。同时，海岸横向沙脊表面的风沙流结构受风速与总输沙量的影响较大，随风速增大或总输沙量的增加，风沙流下层输沙量相对减少、上层则相应增加。

关键词：海岸横向沙脊风沙流结构野外观测

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海岸横向沙脊表面风沙流结构粒度响应的野外观测研究

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中国沙漠 2008年第6期28卷 1022-1028页

作者：董玉祥 hesp p A Namikas S L 马骏中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 Depart ment of Geography and Anthropology Louisiana State UniversityUSA

风沙流中沙粒粒度组成的垂向变化及不同粒径沙粒的垂向分布特征等是风沙流结构粒度响应的基本研究内容,但一直较缺少野外观测实证证据。在我国海岸沙丘集中分布的河北昌黎黄金海岸,选择规模高大、形态典型的横向沙脊,采用野外梯度风速... 详细信息

风沙流中沙粒粒度组成的垂向变化及不同粒径沙粒的垂向分布特征等是风沙流结构粒度响应的基本研究内容,但一直较缺少野外观测实证证据。在我国海岸沙丘集中分布的河北昌黎黄金海岸,选择规模高大、形态典型的横向沙脊,采用野外梯度风速仪和平口式积沙仪对其顶部风沙流结构的粒度响应进行了野外实地观测。结果表明,海岸沙丘表面风力的分选作用明显,与横向沙脊表面相比风沙流所含沙物质中细沙组分比例增多、粗沙组分比例降低;粒度构成的垂向变化是,在风沙流0—10 cm、10—40 cm和40—60 cm三个高程段内,分别是以中沙为主、中沙与细沙并重和以中沙为主,其中中沙含量在三个高程段内分别呈现出自地表向上逐渐降低、含量比较稳定、向上逐渐升高的垂向变化,细沙则呈现相应的反向变化,随之平均粒径也呈现为自下而上逐步变细、比较稳定到逐渐变粗的变化,但分选系数、偏度和峰态无明显差异;横向沙脊顶部的风沙流结构整体符合指数分布,但不同粒径沙粒的垂向分布特征并不相同,其中粗沙为幂函数分布,细沙遵循指数函数递减,中沙的指数函数和幂函数拟合均有较高相关系数,但在0—40 cm高度内更符合指数函数分布。

关键词：海岸横向沙脊风沙流结构粒度野外观测研究

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海岸风沙流中不同粒径组沙粒的垂向分布模式

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地理研究 2009年第5期28卷 1179-1187页

作者：董玉祥 S. L. Namikas p. A. hesp 中山大学地理科学与规划学院广州510275 Department of Geography and Anthropology Louisiana State University

通过对河北昌黎黄金海岸沙丘风沙流的野外实地观测与室内风洞模拟实验数据的数值模拟,探讨了我国典型海岸沙丘风沙流中不同粒径组沙粒输沙量的垂向分布模式。结果表明,河北昌黎黄金海岸沙丘表面风沙流中不同粒径组沙粒输沙量的垂向分布... 详细信息

通过对河北昌黎黄金海岸沙丘风沙流的野外实地观测与室内风洞模拟实验数据的数值模拟,探讨了我国典型海岸沙丘风沙流中不同粒径组沙粒输沙量的垂向分布模式。结果表明,河北昌黎黄金海岸沙丘表面风沙流中不同粒径组沙粒输沙量的垂向分布特征并不一致,其中细沙和中沙符合典型的指数递减分布规律,但粗沙则为负幂函数分布。究其原因,主要与不同粒径组沙粒输沙量的分布高度及运动方式差异有关。在实际非均匀沙床面上,粗沙主要集中分布于沙丘表面4cm高度内湍流发育的近地表层,运动方式以蠕移为主,沙丘表面湍流的主导作用使其输沙量随高度的变化满足负幂律关系,但中沙和细沙则以跃移运动为主,跃移沙粒输沙量的垂向分布呈现指数递减特征。

关键词：海岸风沙流粒径输沙量垂向分布模式

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