土工格栅沙障防风积沙效应风洞模拟实验

摘要

模型按1:10比例设计,在7、15和20 m/s的实验风速下,对不同规格和孔隙度的土工格栅沙障模型进行风洞模拟实验,测定其防风与积沙效应.结果表明:不同规格格栅沙障的风速流场趋势相同,在障前、障中和障后形成4个减速区和3个加速区.障前、障后风速降低是土工格栅沙障防沙的主要机制;障中的增速区是引起沙障中部不积沙或少积沙的诱因.格栅沙障因障间互相连接而增强了防护功能,使得流沙被有效地控制在体系内部.同一规格的沙障,障内积沙厚度随着风速的增大而增大,随着距沙源距离的增加而减小.不同规格的沙障,障内积沙厚度随着规格的增大而减小,随着孔隙度的增大而减小.不同风速下,不同规格沙障间积沙厚度差异显著.从积沙厚度和防沙目的分析,10 cm×10 cm规格的沙障积沙效应最好,10 cm×20 cm次之,20 cm×20 cm最差.在设计与设置沙障时需要考虑成本、防护目的和沙源等多方面的因素.