[发明专利]一种防沙工程最优宽度的估算方法

说明书

本发明公开了一种防沙工程最优宽度的估算方法，包括：建立防沙工程的防护指数S_M、S_C与防护效果等级的对应关系；确定所要开展的防沙工程所需防护效果等级；根据所建立的防护指数与防护效果等级的对应关系确定该工程防护指数S_M、S_C的分界阈值；确定所要开展防沙工程当地的沙丘活化指数M、气候侵蚀力指数C、沙源的丰富程度指数I以及工程两侧各自上风向的合成输沙势与两侧合成输沙势之和的比值D；通过公式L_M＝M·D·I/S_M和L_C＝C·D·I/S_C估算出所要开展防沙工程的最优宽度L，该最优宽度L为L_M和L_C的平均值。

技术领域

本发明涉及防沙治沙、水土保持领域，具体地说是一种防沙工程最优宽度的估算方法。

背景技术

中国已有60多年防沙治沙的成功经验，但在北方风沙区有数千公里的铁路、公路设施受到风沙问题，风沙掩埋可能导致线路中断等严重后果，因而需要开展工程防沙工作。防沙工程的宽度是最基本的参数，应确定一个最优的值，实现最佳防沙效果与最小经济投入的平衡。防沙工程宽度的确定应当综合考虑气候、沙源、风力以及工程本身的情况，但迄今没有可广泛使用的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种防沙工程最优宽度的估算方法，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明的一些实施例提供了一种防沙工程最优宽度的估算方法，包括：

建立防沙工程的防护指数S_M和S_C与防护效果等级的对应关系；

确定所要开展的防沙工程所需防护效果等级，根据上述对应关系确定该工程防护指数S_M和S_C的分界阈值；

确定所要开展防沙工程当地的沙丘活化指数M，气候侵蚀力指数C和沙源的丰富程度指数I，其中：

C＝U³(PET-P)/PET (2)

I＝e^-0.045c (3）

其中U是月平均风速，单位为m/s，P是月均降水，单位为mm，PET是月潜在蒸散发，单位为mm，是当月降水与前月降水的平均值，单位为mm，c是地表粗糙元覆盖度，单位为％；

确定所要开展防沙工程两侧各自上风向的合成输沙势与两侧合成输沙势之和的比值D：

其中i为防护目标上风向一侧的风向方位，j为防护目标下风向一侧的风向方位，各方向输沙势DP为：

DP＝V²(V-V_t)t (5)

其中V_t是沙子的起动风速，单位为m/s，V是大于起动风速的观测风速，单位为m/s，t是该观测风速的作用时间，单位为s；

依据下式(6)、(7)，估算出所要开展防沙工程的最优宽度L，单位为m：

L_M＝M·D·I/S_M (6)

L_C＝C·D·I/S_C (7)