烏海礦區幾種典型塵源物質的風蝕特征

作者：李雨珂,辛智鳴,肖輝杰,張明浩,盧斯琦,王露

摘要：內蒙古烏海市礦區沙(粉)塵污染嚴重,測定該地區典型塵源物質的起動風速、風蝕率,對研究該地區近地表輸沙率、風蝕量預測與沙塵天氣預報有重要作用。本研究以裸沙、壤質砂土、粉煤灰、焦煤、煤矸石5種典型塵源物質為對象,通過風洞試驗測定其起動風速、風蝕率,通過室內實驗測定塵源物質的容重、粒徑分布,分析各因素對其影響,并研究含水率變化與風蝕特征之間的關系。結果顯示:①塵源物質起動風速依次為:裸沙>壤質砂土>焦煤>煤矸石>粉煤灰;裸沙風蝕率隨風速呈線性增長趨勢,壤質砂土、粉煤灰、焦煤呈冪函數增長趨勢,煤矸石增長趨勢接近于指數函數;②塵源物質粒度組成相差較大情況下,較輕的物質更易起動,粒度組成相近情況下,粒徑分布、中值粒徑較小、難蝕顆粒分布頻率高的物質抗蝕性更大;③裸沙、焦煤、煤矸石的起動風速與含水率呈正冪函數關系,壤質砂土、粉煤灰在含水率2%~4%、1. 46%~4. 16%時起動風速無明顯變化;裸沙、焦煤、煤矸石的含水閾值在3%、4%、飽和含水率左右,壤質砂土、粉煤灰風蝕率與含水率呈負指數關系;④焦煤、煤矸石可通過提高含水率抑制風蝕,裸沙、壤質砂土、粉煤灰需結合環境與影響因素之間的關系合理布置防治措施。

發文機構：北京林業大學水土保持學院水土保持與荒漠化防治教育部重點實驗室 中國林業科學研究院沙漠林業實驗中心

關鍵詞：起動風速風蝕率容重粒徑含水率烏海礦區threshold velocitywind erosion ratebulk densityparticle sizemoisture contentWuhai mining area

分類號： TU5[建筑科學—建筑技術科學]