HY.JSY-A 階梯式(shi)集(ji)沙(sha)儀(yi)
HY.JSY-A 階(jie)梯式(shi)集(ji)沙(sha)儀(yi)
中(zhong)國(guo)是世界(jie)上風(feng)沙危害為嚴重(zhong)的(de)國家(jia)之壹(yi)。為了(le)有(you)效防治(zhi)風沙(sha)災害，首(shou)先(xian)必須研(yan)究(jiu)清(qing)楚風沙(sha)運(yun)動的(de)基本(ben)規(gui)律。 風(feng)沙(sha)流中沙(sha)粒運動(dong)包括(kuo)螺移(yi)、躍(yue)移(yi)和(he)懸(xuan)移(yi)ニ種運(yun)動形式。其(qi)中，螺移(yi)是沙(sha)粒貼著沙床面(mian)滾(gun)動或(huo)滑(hua)動的(de)運動(dong)形式，躍(yue)移(yi)是沙(sha)粒從沙(sha)床面(mian)起跳(tiao)後，在重力作(zuo)用(yong)下(xia)又降(jiang)落(luo)到沙(sha)床面(mian)的(de)運動(dong)形式，懸(xuan)移(yi)是沙(sha)粒懸在(zai)空中隨著空氣壹(yi)起流動的(de)運動(dong)形式。這(zhe)三種運(yun)動形式相(xiang)互(hu)關聯(lian)，它們之間存在(zai)著復(fu)雜(za)的(de)物質(zhi)和(he)能量交(jiao)換，因(yin)此在(zai)風沙理(li)論(lun)研(yan)究(jiu)和(he)風(feng)沙(sha)工(gong)程實(shi)踐中(zhong)必須兼(jian)顧這(zhe)三種運(yun)動形式。但是風(feng)沙運(yun)動的(de)復(fu)雜(za)性(xing)又迫使研(yan)究(jiu)者(zhe)將這(zhe)三種運(yun)動形式人(ren)為地(di)割(ge)裂開(kai)來進行(xing)研(yan)究(jiu)。
根(gen)據(ju)運(yun)動形式的(de)不(bu)同(tong)，將(jiang)風(feng)沙(sha)流從上(shang)至(zhi)下依(yi)次劃分(fen)為懸(xuan)移(yi)層(ceng)、躍(yue)移(yi)層(ceng)和(he)蠕(ru)移(yi)層(ceng)。作(zuo)為風(feng)沙流的(de)壹(yi)部(bu)分(fen)，對風(feng)沙蠕(ru)移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量的(de)研(yan)究(jiu)是ー個(ge)重要的(de)課題(ti)。根(gen)據(ju)現(xian)有文獻(xian)記(ji)載，風(feng)沙(sha)蠕(ru)移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量的(de)研(yan)究(jiu)方(fang)法包括(kuo)利(li)用(yong)陷(xian)阱儀(yi)直接測量(liang)蠕(ru)移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量[Bagnold R A. Thephysics Οι DIown Sand And Desert Dune Methuen, Lonaonj 1941;Wu L. Beomorphology OiWind-Drift Sands And Their Controlled Engineering. Beijing:Science Press,2003]；以(yi)及(ji)利(li)用(yong)風(feng)沙流中輸(shu)沙(sha)量沿高(gao)度(du)的(de)分(fen)布(bu)曲線(xian)下延(yan)至(zhi)地(di)表處來估算蠕(ru)移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量[Dong ZB.,Liu X P. , Wang H T., Zhao A G. , Wang X M. , 2002a. The Flux Profile Of A Blowingsand Cloud: A Wind Tunnel Investigation. Geomorphology, 2002，49:219-230]。
但是上(shang)述兩(liang)個(ge)方(fang)法獲得的(de)蠕移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量，既包括(kuo)了(le)蠕(ru)移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量，也(ye)包括(kuo)了(le)部(bu)分(fen)躍(yue)移(yi)層(ceng)沙(sha)粒的(de)影響(xiang)。不(bu)能消(xiao)除(chu)躍(yue)移(yi)層(ceng)沙(sha)粒的(de)影響(xiang)，將(jiang)導致研(yan)究(jiu)結果(guo)不(bu)能反映(ying)客(ke)觀情況。因(yin)此，準確測定(ding)蠕(ru)移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量就成(cheng)為(wei)風(feng)沙學(xue)界(jie)關註(zhu)的(de)焦點，但目(mu)前(qian)還(hai)沒有(you)風(feng)沙蠕(ru)移(yi)層(ceng)輸(shu)沙量的(de)專(zhuan)門(men)測量(liang)儀(yi)器和(he)測量(liang)方(fang)法。
濰(wei)坊(fang)金水(shui)華禹信(xin)息(xi)科(ke)技有限公司(si)和(he)中(zhong)科(ke)院(yuan)沙(sha)漠(mo)所、中(zhong)科(ke)院(yuan)寒(han)旱所(suo)經過(guo)多年研(yan)究(jiu)，研(yan)制出(chu)HY.JSY-A型(xing)階(jie)梯式(shi)集(ji)沙(sha)儀(yi)。
該(gai)集沙儀可(ke)在野外(wai)風沙(sha)流的(de)現場觀(guan)測中(zhong)隨時(shi)調(tiao)整集沙筒(tong)高(gao)度(du)；不(bu)同(tong)高(gao)度(du)的(de)集沙(sha)單體(ti)會(hui)長年(nian)隨風(feng)向自動(dong)靈(ling)活旋轉，保證進沙口(kou)準確對準來風方(fang)向；進入(ru)進沙管(guan)的(de)沙粒全部(bu)沈(chen)降(jiang)在集(ji)沙(sha)布(bu)袋內，測試(shi)精(jing)度(du)較高(gao)。
1、結(jie)構(gou)與工作(zuo)原理(li)
HY.JSY-A階(jie)梯式(shi)集(ji)沙(sha)儀(yi)-布(bu)袋式集(ji)沙儀(yi)由集(ji)沙筒(tong)、支(zhi)架(jia)、導向器(qi)、布(bu)袋等構(gou)成，采(cai)用(yong)布(bu)袋集沙(sha)，結構(gou)如圖(tu)所(suo)示。 布(bu)袋形狀采(cai)用(yong)流線(xian)構造，使風(feng)沙流在幹(gan)擾較小(xiao)的(de)情況(kuang)下進入(ru)集沙(sha)儀內。布(bu)袋上方(fang)具(ju)有通(tong)透性(xing)良好(hao)的(de)紗(sha)網結(jie)構，使風(feng)沙流受阻(zu)減(jian)小(xiao)。該(gai)集沙儀下(xia)面(mian)安(an)裝(zhuang)有軸承結(jie)構(gou)，轉動靈(ling)活，且(qie)上(shang)方(fang)安(an)裝(zhuang)的(de)導向器(qi)，可(ke)以(yi)控(kong)制集沙(sha)儀(yi)始終隨主風(feng)向自由旋(xuan)轉，使得(de)集沙儀(yi)入(ru)口(kou)始終正對侵(qin)蝕(shi)風向。
風(feng)沙(sha)流在集(ji)沙(sha)儀周圍(wei)風場的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，通(tong)過(guo)集(ji)沙(sha)筒(tong)的(de)進沙通(tong)道(dao)進入(ru)集沙(sha)布(bu)袋內，由於(yu)布(bu)袋形狀采(cai)用(yong)流線(xian)構造，能夠(gou)產生文(wen)氏管(guan)效應，使風(feng)沙流速度(du)降(jiang)低。進入(ru)布(bu)袋內的(de)沙塵(chen)靠(kao)重力作(zuo)用(yong)沈(chen)積(ji)在(zai)集沙(sha)袋內，而空氣(qi)依(yi)靠(kao)內外(wai)壓差由布(bu)袋上方(fang)的(de)紗(sha)網和(he)布(bu)袋細(xi)孔(kong)所形成的(de)通(tong)風(feng)屏(ping)排出(chu)去(qu)。
布(bu)袋式集(ji)沙儀(yi)結(jie)構(gou)簡(jian)單、價(jia)格(ge)便(bian)、使用(yong)方(fang)便(bian)，進沙口(kou)能夠(gou)時(shi)時指向侵(qin)蝕(shi)方(fang)向，能夠(gou)在(zai)同壹(yi)位置(zhi)采(cai)集不(bu)同(tong)高(gao)度(du)的(de)沙樣，不(bu)需(xu)工(gong)作(zuo)人員時刻看管(guan)和(he)維(wei)修(xiu)，可(ke)以(yi)在(zai)田(tian)間進行(xing)長(chang)期的(de)觀測。
2、技(ji)術(shu)參數(shu)：
高(gao)度(du)：整體(ti)高(gao)度(du):80cm，層(ceng)距(ju)離(li)地(di)面(mian)30cm，
進沙通(tong)道(dao)：5排10個(ge)
通(tong)道(dao)規(gui)格(ge)：50*50mm
通(tong)道(dao)間距：60mm
外(wai)殼材料(liao)：不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料(liao)，厚(hou)度(du)1.0mm；
布(bu)袋容(rong)量：＞1000g
3使用(yong)方(fang)法、
在(zai)選定(ding)的(de)監測溝內，分(fen)別固定(ding)安(an)裝(zhuang)HY.JSY-A型(xing)階(jie)梯式(shi)積(ji)沙(sha)儀(yi)各兩(liang)個(ge)(進行(xing)兩(liang)次(ci)重(zhong)復(fu))，同(tong)時(shi)在(zai)相(xiang)鄰區(qu)內設置(zhi)對(dui)照1處(chu)。在(zai)達(da)到起(qi)風(feng)沙時(shi)，因(yin)氣流搬(ban)運的(de)沙量(liang)絕(jue)大部(bu)分(fen)在離(li)地(di)表30cm高(gao)度(du)內，所以(yi)誤差較小(xiao)，集(ji)沙(sha)測量(liang)壹(yi)次10分(fen)鐘(zhong)。沙(sha)子(zi)從10個(ge)進沙孔(kong)分(fen)別進入(ru)安裝(zhuang)在集沙儀(yi)的(de)布(bu)袋進行(xing)收(shou)集測量(liang)，在(zai)風季(3-5月(yue)份(fen))每5天測定(ding)1次(ci)。
同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)設(she)置(zhi)風(feng)標(biao)風速(su)表測定(ding)相(xiang)應的(de)風速(su)。本(ben)產品(pin)操(cao)作(zuo)簡(jian)單、質量(liang)輕(qing)、體(ti)積(ji)小(xiao)、便(bian)於安裝(zhuang)、適(shi)合(he)野外(wai)研(yan)究(jiu)和(he)應(ying)用(yong)。