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风沙流中颗粒跃移研究的某些进展与问题 总被引:16,自引:7,他引:9
风沙流研究是风沙物理学的主要内容,研究方法上大致分宏观和微观研究两个方面。宏观研究着眼于风沙流的整体结构和动力学过程,微观研究侧重于单一颗粒的运动状态。宏观和微观研究相结合是解决风沙物理学中一系列问题的一条合理路线。但长期以来,由于在颗粒运动机理研究方面进展缓慢且不成熟,对联系宏观和微观研究的纽带——起跳粒子的运动状态分布的重要性认识不够,造成风沙流宏观研究和微观研究的严重脱节。本文综述国内外在这两方面的研究历史和现状,指出了现存问题和解决途径,并对风沙物理学的发展方向提出了一些建议。 相似文献
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风沙流研究是风沙物理学的主要内容,研究方法上大致分宏观和微观研究两个方面。宏观研究着眼于风沙流的整体结构和动力学过程,微观研究侧重于单一颗粒的运动状态。宏观和微观研究相结合是解决风沙物理学中一系列问题的一条合理路线。但长期以来,由于在颗粒运动机理研究方面进展缓慢且不成熟,对联系宏观和微观研究的纽带——起跳粒子的运动状态分布的重要性认识不够,造成风沙流宏观研究和微观研究的严重脱节。本文综述国内外在这两方面的研究历史和现状,指出了现存问题和解决途径,并对风沙物理学的发展方向提出了一些建议。 相似文献
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几种常用风沙颗粒测速方法对比 总被引:4,自引:4,他引:0
沙粒运动速度是风沙颗粒运动学和风沙流(一种特殊的气固两相流)研究中的一个重要参数,受到风沙物理学研究者们的长期关注。风沙颗粒运动速度研究遇到的关键问题是测量方面的困难,目前已经尝试应用了多种测量技术。对几种常用测试手段——光电管测速计、高速摄影、粒子动态分析仪(PDA)和粒子图像测速仪(PIV)的测量结果进行了对比分析。光电管测速计、高速摄影法、以及粒子动态分析仪在研究颗粒速度的分布方面比较有用,而粒子图像测速仪则是一种全场测速技术,是测量特定区域内平均速度场时空变化的有用工具。上述几种测试方法所得的结果既有相似之处,但也存在较大差别。根据这些测速手段所得到的沙粒速度的概率分布特征是相似的,但测量结果所反映的沙粒平均速度与风速、粒径以及其他可能影响因子间的关系存在明显差异。目前的测量技术均不能直接测量贴近层或沙床表面的沙粒速度,而这些数据在研究地表颗粒的起动机制时是相当重要的。虽然用不同的测量技术所得出的沙粒平均速度随高度的变化关系均为幂函数,但这些幂函数的估算结果差别很大。基于对比分析,我们认为,各种测速技术均有其独特的测量原理,各有其优劣,但对其测量结果的可靠性尚无定论。所以,为了充分运用不同的测速技术,需要做大量的工作对其进行验证标定,研发一种可靠的技术来测量风沙流中的沙粒速度仍然是目前风沙物理研究的重要任务。 相似文献
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塔克拉玛干沙漠东北部纵向沙垄广泛发育,但沉积物粒度特征鲜有报道。基于筛析法测定了塔克拉玛干沙漠东北部一条上覆次级沙丘的纵向沙垄断面沉积物粒度特征。结果显示:(1)沙垄沉积物颗粒自垄顶向两侧坡底逐渐变细,分选变差;沙垄上覆次级沙丘亦同。(2)沙垄沙的频率分布曲线以双峰为主。(3)沙垄迎风坡中部沉积物平均粒径细于中下部;上覆次级沙丘迎风坡底部沉积物颗粒粗于迎风坡中部。该区域纵向沙垄粒度分布特征与前人提出的“脊部较粗型”一致。沉积物样品所表现的双峰分布特征受物源、风选影响显著。上覆沙丘断面上迎风坡底部粗化,可能是粗颗粒无法被带走而发生富集的缘故。沙垄上覆次级沙丘局部形态的变化影响了风沙流,从而导致了平均粒径和分选系数局部上的变化。在沙垄迎风坡一侧存在风沙流的二次输移过程。 相似文献
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泥石流的运动流型与流态是研究泥石流运动力学的重要内容。以云南东川蒋家沟泥石流运动观测为例,对阵流型、连续型、复合型三种流型及相应的流量过程特征进行了分析;借鉴水力学的流态理论,对天然沟遭中泥石流的流动状态(即层动流、波动流现象)进行了探讨分析,指出在一阵流动过程中也会出现几种不同流态特征。 相似文献
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运用社会网络理论的块模型、网络密度、网络中心性,结合锡尔指数、ArcGIS空间分析方法,基于省外客流的面板数据,研究近十年来浙江省大尺度国内旅游流系统网络结构演变特征。结果发现:1)旅游流网络系统整体变化缓慢,局部变化明显。客源网络系统与目的地网络系统联系在加强,客流有向主要客源地和主要目的地集中态势。目的地地带间网络中心性整体锡尔系数呈现先降后升,总体处于波动增加趋势。2)客源地、目的地中心性与块的密度值呈正比例关系。旅游流网络空间系统演变过程,体现了总体稳定性和自相似性的空间等级特征。3)浙江省省外旅游流目的地系统网络结构,形成了"一个核心—边缘旅游带,四级城市,五级旅游区"的空间等级结构。客源地网络空间格局具有明显的"核心—边缘,圈层等级扩散"特征。 相似文献
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冲击力力链特征反映了碎屑流颗粒间的接触关系,为滑坡碎屑流冲击力特性的研究提供了一个新的理论方法。以物理模型实验数据为依据,借助离散元模拟软件PFC~(2D),探究不同岩土体颗粒级配条件下,力链配位数、超强力链、强力链、弱力链占比和强弱力链分布位置的相关特性。结果表明,碎屑流在运动过程中,力链配位数和强、超强力链占比会经历一个先波动减小再增加最后保持稳定的过程,并且力链配位数与颗粒的平均速度呈负相关关系;岩土体颗粒级配中的不均匀系数C_u是影响力链配位数、超强力链、强力链、弱力链占比的主要因素;在碎屑流冲击挡墙过程中,强、超强力链主要集中于底部区域,并且随着粗大颗粒含量的增加,超强力链配位数峰值的作用位置逐渐升高。 相似文献
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土壤风蚀过程颗粒释放机理研究 总被引:1,自引:1,他引:0
针对目前土壤风蚀中土壤颗粒释放过程机理研究存在的不足,建立了颗粒在土壤表面起动、滚动、起跳的土壤颗粒释放力学模型,同时考虑了太阳辐射及地表温度产生的向上垂向风速对颗粒起动风速的影响,并采用前人的实验结果与本文模型数值计算结果进行了对比分析,证明其模型的合理性。数值结果表明:起动风速随颗粒粒径的增大先减小后增大,其中在0.12~0.14 mm粒径范围内颗粒最容易起动,同时床面温度越高对颗粒的起动风速影响也越明显,同一粒径下床面温度越高起动风速越小。颗粒在床面上的运动不是纯滚动,而是滚动中有滑动。颗粒起跳速度主要分布在0.3~0.65 m/s之间;起跳角度30°~35°之间;颗粒起跳的角速度主要分布在600~1 200 rev/s。土壤颗粒释放微观过程的研究将对改进土壤风蚀输送过程中的宏观监测与预报起到重要作用。 相似文献
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颗粒物质中的崩塌现象 总被引:1,自引:1,他引:0
沙丘发育和前移、泥石流、雪崩、地震等诸多自然现象和自然灾害都与颗粒物质的崩塌有着紧密的联系。Bak等提出的元胞自动机模型(简称BTW模型)、Kadanoff提出的广义LL模型(loca llimited model)、Manna提出的随机性自动元胞机模型(stochastic automaton)和Wiesenfeld等人提出的决定性元胞自动机模型(deterministic automaton)模拟沙堆崩塌现象, 各有成功之处, 在一定程度上反映了颗粒崩塌的某些非线性特征, 然而, 都局限于一定的实验和模拟条件, 与实际结果尚有相当的差距。迄今并没有一个普适的理论概括颗粒物质的崩塌现象, 有待深入的实验和理论分析。笔者在调研和分析大量文献后, 对今后如何研究沙堆崩塌现象提出了一些看法。 相似文献
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长江上游侵蚀、滑坡和泥石流典型区土体特性及微形态学研究 总被引:1,自引:1,他引:0
长江上游地区的侵蚀、滑坡和泥石流发生普遍而严重。选择典型区对侵蚀、滑坡和泥石流土体的微形态及与之紧密相关的土性进行比较研究,有重要意义。在贡嘎山东坡、川中丘陵盐亭、三峡库区云阳、云南东川蒋家沟分别采集代表性侵蚀、滑坡和泥石流土体剖面进行了研究。主要取得下述研究结果:(1)不同侵蚀强度的研究区土体特性有所不同,但共同特征是发育浅、颗粒粗、易分散等,有利于侵蚀形成;也相应形成一些侵蚀土体的微形态特征,如粗骨颗粒聚积状微形态、细土物质微区淋蚀现象、埋藏土层微形态特征等。(2)在滑坡土体,发现一些有利于滑坡形成的土体特性和微形态特征,如骨骼颗粒细化和蚀圆化、吸水性强的指纹状微结构等。在滑塌面上形成特殊的土体微形态,如拉张微裂隙、强光性定向粘粒集合体、玻璃质形成物、铁锰分离物等。(3)泥石流土体土性特殊,并形成了一些特殊的土体微形态特征,如湖泥状基质、骨骼颗粒泥质包裹体、错断微裂隙等。结果表明:在不同的环境条件下,三类土体的土性和土体微形态也有异同。对侵蚀、滑坡和泥石流的形成机制、活动性等都有一定的诊断意义。 相似文献
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马槽沟是一条典型的灾害性泥石流沟。沟内不良地质现象发育。降水是该泥石发生的条件,十分钟雨强是暴发泥石流的关键。列出了泥石流特征值,这为泥石流防治提供了有实用价值的参数。 相似文献
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The phase velocity and the attenuation coefficient of compressional seismic waves, propagating in poroelastic, fluid-saturated, laminated sediments, are computed analytically from first principles. The wavefield is found to be strongly affected by the medium heterogeneity. Impedance fluctuations lead to poroelastic scattering; variations of the layer compressibilities cause inter-layer flow (a 1-D macroscopic local flow). These effects result in significant attenuation and dispersion of the seismic wavefield, even in the surface seismic frequency range, 10–100 Hz. The various attenuation mechanisms are found to be approximately additive, dominated by inter-layer flow at very low frequencies. Elastic scattering is important over a broad frequency range from seismic to sonic frequencies. Biot's global flow (the relative displacement of solid frame and fluid) contributes mainly in the range of ultrasonic frequencies. From the seismic frequency range up to ultrasonic frequencies, attenuation due to heterogeneity is strongly enhanced compared to homogeneous Biot models. Simple analytical expressions for the P -wave phase velocity and attenuation coefficient are presented as functions of frequency and of statistical medium parameters (correlation lengths, variances). These results automatically include different asymptotic approximations, such as poroelastic Backus averaging in the quasi-static and the no-flow limits, geometrical optics, and intermediate frequency ranges. 相似文献
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在民族药资源的开发过程中,全面了解药材的基本状况及其种类、分布特征是至关重要的。整理分布在楚雄州的223种主要彝药植物药用情况、植物特征和市场现状等3方面的资料,建立彝药植物资源库。在此基础上,通过专家打分的方法,挑选出适合重点开发的药材种类,并运用GIS空间信息处理手段,提取重点开发药材的适宜区分布图。为宏观了解州内的药材状况、合理进行药材生产布局提供指导,并为其他地区药材资源的开发调查工作提供方法参考。 相似文献
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泥石流颗粒组成的分形特征 总被引:5,自引:0,他引:5
泥石流是主动的流域物质输移形式,土体的颗粒组成决定了泥石流的活动。不同地区、不同流域、不同密度的泥石流样本分析表明,高密度(如籽s>2g/cm3)泥石流的颗粒分布曲线总体上具有指数形式,指数呈现出显著的区域性差异。泥石流多发生在一定的指数区间;颗粒组成具有良好的分形特征,不同密度泥石流颗粒的分形区间不同,这个区间可以认为是形成泥石流结构的颗粒区间,从而也确定了泥石流基质的颗粒界限;颗粒的分维随密度变化,密度越大(大颗粒含量越多),分维越大。颗粒的分形结构也是颗粒孔隙的分形结构,它决定了土体的液化,因而也决定了泥石流所表现的特征。 相似文献