孔板式沙障减少输沙通量的效率：对孔径的评价

题目：Effectiveness of hole plate-type sand barriers in reducing aeolian sediment flux: Evaluation of effect of hole size

孔板式沙障减少输沙通量的效用：对孔径的评价

摘要

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孔板式沙障能有效控制经过多风戈壁地区的铁路的风沙灾害，孔径是影响其保护效用的一个关键几何参数。本文采用用不同孔径(1.03 cm, 2.06 cm和 4.12 cm)相同孔隙率（30%）的孔板式沙障来进行数值模拟和风洞实验，目的是量化不同孔板式沙障孔径对风沙流的影响。

结果表明：沙障的防护效果随孔径的变化呈规律性变化。

流场上，孔径的增加提高了沙障的风的穿透率，削弱了沙障的加速区，缩短了背风涡流区的长度，削减了沙障对风速的衰减度。

在沉积沙分布方面，孔径的增加沙障迎风坡的沉积沙减少了，背风坡沉积沙增加，总体上使背风坡沉积沙向下风向移动。此外，沙障拦截的沙与孔径呈现负相关。最小孔径(1.03 cm)砂障的截沙量比其他两种沙障的截沙量分别高出5.41%和13.43%。在不同高度下，孔径较小的沙障保持了较高的截沙效率。在0.5 h高度范围内，优势尤为显著。三种沙障的有效防护范围基本相同。有效防护间隔约为迎风侧1H ~背风侧10H，有效防护高度为1H。

方法

数值模拟