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地球科学进展 2011年第5期26卷 516-527页

作者：牛清河屈建军李孝泽董光荣张克存韩庆杰中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室敦煌戈壁荒漠研究站甘肃省风沙灾害防治工程技术研究中心甘肃兰州730000

雅丹地貌是风蚀地貌研究的重要对象,目前研究较为薄弱。雅丹地貌自瑞典探险家斯文赫定命名并开始研究以来,已有百余年的历史。随着科学技术的不断进步和研究方法的更新,已取得了重要进展,但仍存在许多问题。首先对雅丹地貌的科学定义、... 详细信息

雅丹地貌是风蚀地貌研究的重要对象,目前研究较为薄弱。雅丹地貌自瑞典探险家斯文赫定命名并开始研究以来,已有百余年的历史。随着科学技术的不断进步和研究方法的更新,已取得了重要进展,但仍存在许多问题。首先对雅丹地貌的科学定义、空间分布、形态特征、形成发育条件、形成发育过程、形成年代、与环境的关系和分类等8方面的进展和问题进行综合评述。在此基础上,对未来的研究前景进行了展望,并提出明确科学定义;加强野外监测和室内定量研究;突破雅丹形成年代研究瓶颈,深化雅丹与环境关系研究;加大研究资助力度等4点建议。

关键词：雅丹地貌定量研究风蚀

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青藏铁路沿线砾石方格固沙机理风洞模拟研究

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地球科学进展 2010年第3期25卷 284-289页

作者：张克存屈建军牛清河张伟民韩庆杰中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

通过对青藏铁路沿线砾石方格内风速特征、固沙效率的风洞模拟实验研究发现,当气流运行至砾石方格前缘,水平风速迅速降低,砾石方格对风速的削弱作用非常显著,达到50%左右。气流在沿砾石方格向下风向移动过程中,水平梯度风速逐渐减小,但... 详细信息

通过对青藏铁路沿线砾石方格内风速特征、固沙效率的风洞模拟实验研究发现,当气流运行至砾石方格前缘,水平风速迅速降低,砾石方格对风速的削弱作用非常显著,达到50%左右。气流在沿砾石方格向下风向移动过程中,水平梯度风速逐渐减小,但其减小幅度比较缓慢。砾石方格中风速随高度的分布遵循对数规律,各方格间风速变化趋势相对稳定。砾石方格地表粗糙度在5.2cm左右,摩阻速度为2.4 cm/s。砾石方格中固沙量随着进口风速的增加而增加,在相同风速下,固沙量随离沙源距离的增加呈指数关系递减。

关键词：青藏铁路砾石方格风速廓线固沙机理

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青藏铁路沱沱河路段风沙危害特征及其动力环境分析

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中国沙漠 2010年第5期30卷 1006-1011页

作者：张克存牛清河屈建军姚正毅韩庆杰中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站/沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

利用青藏铁路沿线沱沱河站详细的风况资料,结合风沙灾害的实地调查数据,在分析沙害特点、来源及其危害特征的基础上,从输沙强度、合成输沙势、起沙风玫瑰及其季节变化等方面对沱沱河路段风沙活动特点及其动力环境做了详细研究。沱沱河... 详细信息

利用青藏铁路沿线沱沱河站详细的风况资料,结合风沙灾害的实地调查数据,在分析沙害特点、来源及其危害特征的基础上,从输沙强度、合成输沙势、起沙风玫瑰及其季节变化等方面对沱沱河路段风沙活动特点及其动力环境做了详细研究。沱沱河路段起沙风向具有明显的季节性,冬春季风向单一,主导风向为西风,持续时间较长。夏季东北风有所增加,出现短暂的多风向季节。年输沙势DP为705.81VU,属于高能风能环境。年方向变率(RDP/DP)为0.84,年合成输沙势RDP为590.42VU,合成输沙方向RDD为89.1°,合成输沙风向以西风为主。

关键词：风沙危害风沙玫瑰输沙势青藏铁路

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青藏铁路沱沱河路段流场特征及沙害形成机理

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干旱区研究 2010年第2期27卷 303-308页

作者：张克存牛清河屈建军韩庆杰中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站甘肃敦煌736200 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

通过对青藏铁路沱沱河路段路基流场结构、风速廓线特征的风洞模拟实验研究,发现气流在途经铁路路基时,路基断面对近地表流场改变极大,在其两侧形成明显的遇阻抬升区、集流加速区、减速沉降区以及消散恢复区。铁路沙害的形成主要是路基... 详细信息

通过对青藏铁路沱沱河路段路基流场结构、风速廓线特征的风洞模拟实验研究,发现气流在途经铁路路基时,路基断面对近地表流场改变极大,在其两侧形成明显的遇阻抬升区、集流加速区、减速沉降区以及消散恢复区。铁路沙害的形成主要是路基迎风侧气流由于遇阻抬升和集流加速,对路肩和路基中上部产生风蚀;随着气流加速抬升,底层砂粒以跌落沉降的方式堆积在路基迎风坡坡脚,造成路基沙埋;当气流越过路基,在背风侧由于减速沉降和涡旋运动,风沙流处于过饱和状态,将所携带的大量砂粒堆积在背风坡。

关键词：沱沱河流场特征风沙危害机理青藏铁路

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华南热带湿润海滩风蚀模数的风洞研究

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水土保持学报 2010年第1期24卷 37-40页

作者：韩庆杰屈建军张克存俎瑞平王具元牛清河中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁沙漠生态与环境研究站敦煌736200 甘肃林业职业技术学院天水741000

风蚀是一种重要的地貌过程和地质灾害,它影响海岸沙丘的增长,加速沙漠化并危害沿岸建筑。海岸带预测和控制风蚀的几个因素中,表面湿度是一个最重要的因子。现有的风洞研究已经表明,降低湿度可以减小起动,增强风蚀,但仍然缺乏热带湿润海... 详细信息

风蚀是一种重要的地貌过程和地质灾害,它影响海岸沙丘的增长,加速沙漠化并危害沿岸建筑。海岸带预测和控制风蚀的几个因素中,表面湿度是一个最重要的因子。现有的风洞研究已经表明,降低湿度可以减小起动,增强风蚀,但仍然缺乏热带湿润海岸风蚀的样地和风洞数据。使用华南热带湿润海岸的海滩沙,通过风洞实验,首次调查了表面湿度(1mm深)对风蚀模数的影响。在每次实验后,通过表面沉积物取样器取得两个200mm×200mm×1mm的刮层,然后烘干得到表面湿度值。结果表明,在所有实验湿度下,随着有效风速的增加,风蚀模数的增加呈现指数为正值的幂函数关系。随着表面湿度的增加,风蚀模数的降低呈现指数为负值的幂函数关系。当湿度和风速同步变化时,风蚀模数同有效风速的0.73次方成正比,同湿度的1.48次方成反比。由于湿度的存在,沙粒的风蚀抑制力增强,其内在因素主要是沙粒周围水膜产生的粘滞力。实验获得了一个临界湿度值,当湿度大于M1.5时,风蚀基本停止(风蚀模数已降至0.0095kg/(m2.s)以下)。

关键词：风蚀模数湿度风洞实验热带湿润海岸

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金字塔沙丘流场的三维数值模拟

金字塔沙丘流场的三维数值模拟

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2010年烟台沙漠学术研讨会

作者：柳本立张伟民彭飞谭立海中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室，甘肃兰州 730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站，甘肃兰州 730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室，甘肃兰州 730000

对位于敦煌莫高窟顶部鸣沙山东麓的金字塔沙丘流场形态进行数值模拟，分析了多风向条件下沙丘的压力场和速度场变化规律。使用地面立体摄影技术获取沙丘的控制点坐标，建立了与实地沙丘等比例的三维模型，以解决二维建模不能表达3组主... 详细信息

对位于敦煌莫高窟顶部鸣沙山东麓的金字塔沙丘流场形态进行数值模拟，分析了多风向条件下沙丘的压力场和速度场变化规律。使用地面立体摄影技术获取沙丘的控制点坐标，建立了与实地沙丘等比例的三维模型，以解决二维建模不能表达3组主风向差异的问题。使用计算流体动力学(CFD)方法，采用非结构网格划分技术以适应沙丘的高度不规则地形，通过剪切压力传输模型(SST)分析计算并与以往风洞试验和数值模拟结果进行对比。模型很好地预测了沙丘底部停滞区、坡上加速区、背风坡回流区以及沙丘表面压力和风速分布等流场信息，反映了多风向条件下沙丘形态与气流的交互作用。流场中速度场的分布与压力分布直接相关。

关键词：金字塔沙丘流场三维数值模拟地面立体摄影

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青藏铁路典型路段风沙灾害现状与机械防沙效益估算

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中国沙漠 2009年第4期29卷 596-603页

作者：牛清河屈建军张克存韩庆杰韩光中马瑞中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站甘肃兰州730000

通过对青藏铁路格尔木—拉萨段沿线风沙灾害的实地调查,发现该路段风沙灾害具有时空分布相对集中,沙源复杂多样,以轻微沙害为主,潜在危害严重的特征。对红梁河、北麓河、沱沱河、扎加藏布和错那湖段等典型路段的沙害进行现场实测,并结合... 详细信息

通过对青藏铁路格尔木—拉萨段沿线风沙灾害的实地调查,发现该路段风沙灾害具有时空分布相对集中,沙源复杂多样,以轻微沙害为主,潜在危害严重的特征。对红梁河、北麓河、沱沱河、扎加藏布和错那湖段等典型路段的沙害进行现场实测,并结合Google Earth影像分析,利用三棱锥柱和趋势模拟的计算方法,估算出重点地段主要防沙设施的积沙量约为1.32×105m3,为制定更加有效的防沙体系提供科学依据。

关键词：青藏铁路风沙灾害机械防沙效益积沙量估算

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腾格里沙漠东南缘输沙势与最大可能输沙量之比较

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中国沙漠 2008年第4期28卷 605-610页

作者：张克存俎瑞平屈建军廖空太凌裕泉中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站/沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

利用腾格里沙漠东南缘沙坡头站20年风况自记资料,计算了输沙势和最大可能输沙量,深入研究了二者之间的定量关系。另外,通过矢量合成法则,对合成输沙势和合成输沙量的关系也做了进一步研究。输沙势和最大可能输沙量不仅在量值上关系显著... 详细信息

利用腾格里沙漠东南缘沙坡头站20年风况自记资料,计算了输沙势和最大可能输沙量,深入研究了二者之间的定量关系。另外,通过矢量合成法则,对合成输沙势和合成输沙量的关系也做了进一步研究。输沙势和最大可能输沙量不仅在量值上关系显著,而且在16个方位上的分布规律也存在一定的相关性。

关键词：风沙活动输沙势最大可能输沙量腾格里沙漠

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中国荒漠区的生物多样性

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水土保持研究 2008年第4期15卷 79-81,84页

作者：李毅屈建军董治宝安黎哲中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000 兰州大学生命科学学院兰州730000

论述了中国荒漠地区生物多样性的现状、生物多样性的特点和保护该区生物多样性的意义,指出生物多样性保护的迫切性,为生物多样性的保护和科学管理提供依据。

关键词：中国荒漠区生物多样性植物资源动物资源

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荒漠植物红砂叶片元素含量与气候因子的关系

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植物生态学报 2008年第4期32卷 848-857页

作者：马剑英方向文夏敦胜段争虎陈发虎王刚中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站兰州大学生命科学学院兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州730000

通过测定中国境内红砂(Reaumuria soongorica)主要分布区21个自然种群407个植株叶片氮(N)、磷(P)、钾(K)含量、叶片含水量和稳定碳同位素组成等叶片特征,分析不同自然种群红砂叶片特征与环境气候因子之间的关系。研究结果表明,随着年平... 详细信息

通过测定中国境内红砂(Reaumuria soongorica)主要分布区21个自然种群407个植株叶片氮(N)、磷(P)、钾(K)含量、叶片含水量和稳定碳同位素组成等叶片特征,分析不同自然种群红砂叶片特征与环境气候因子之间的关系。研究结果表明,随着年平均最低温度的升高,红砂叶片N、P含量、叶片含水量和稳定碳同位素值显著升高。年平均温度和红砂叶片含水量、年平均最高温度和红砂叶片稳定碳同位素值显著正相关。不同生长区年平均降雨量和平均湿度对红砂叶片特征的影响一致,与红砂叶片P、K含量和叶片稳定碳同位素值显著负相关,与叶片N含量和叶片含水量显著正相关。不同生长区平均日照时数和蒸发量对红砂叶片特征的影响一致,与红砂叶片P、K含量和叶片稳定碳同位素值显著正相关,与叶片含水量显著负相关。说明不同自然种群中红砂叶片特征受气候条件的影响显著,不同气候因子对红砂叶片特征的贡献显著不同。不同种群间红砂叶片N含量的变化是各气象因子均衡作用的结果,年平均湿度是影响红砂叶片K含量和稳定碳同位素值的主要限制因子,蒸发量是影响红砂叶片P含量的关键因子,平均日照时数是影响红砂叶片含水量的关键因子。红砂叶片特征对不同环境条件下气候因子的这种响应模式在一定程度上反映和指示了以红砂为建群种荒漠生态系统的环境状况和稳定程度。

关键词：红砂叶片特征气候因子荒漠生态系统

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