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HY.JSY-A 阶梯式集沙仪
2020-07-30 07:16:30 来源：金水华禹
中国是世界上风沙危害*为严重的国家之一。为了有效防治风沙灾害，首先必须研究清楚风沙运动的基本规律。 风沙流中沙粒运动包括蠕移、跃移和悬移三种运动形式。其中，蠕移是沙粒贴着沙床面滚动或滑动的运动形式，跃移是沙粒从沙床面起跳后，在重力作用下又降落到沙床面的运动形式，悬移是沙粒悬在空中随着空气一起流动的运动形式。这三种运动形式相互关联，它们之间存在着复杂的物质和能量交換，因此在风沙理论研究和风沙工程实践中必须兼顾这三种运动形式。但是风沙运动的复杂性又迫使研究者将这三种运动形式人为地割裂开来进行研究。
根据运动形式的不同，将风沙流从上至下依次划分为悬移层、跃移层和蠕移层。作为风沙流的一部分，对风沙蠕移层输沙量的研究是ー个重要的课题。根据现有文献记载，风沙蠕移层输沙量的研究方法包括利用陷阱仪直接测量蠕移层输沙量[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]；以及利用风沙流中输沙量沿高度的分布曲线下延至地表处来估算蠕移层输沙量[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]。
但是上述两个方法获得的蠕移层输沙量，既包括了蠕移层输沙量，也包括了部分跃移层沙粒的影响。不能消除跃移层沙粒的影响，将导致研究结果不能反映客观情況。因此，准确测定蠕移层输沙量就成为风沙学界关注的焦点，但目前还没有风沙蠕移层输沙量的专门测量仪器和测量方法。
潍坊金水华禹信息科技有限公司和中科院沙漠所、中科院寒旱所经过多年研究，研制出HY.JSY-A型阶梯式集沙仪。
该集沙仪可在野外风沙流的现场观测中随时调整集沙筒高度；不同高度的集沙单体会长年随风向自动灵活旋转，保证进沙口准确对准来风方向；进入进沙管的沙粒全部沉降在集沙布袋内，测试精度较高。
1、结构与工作原理
HY.JSY-A阶梯式集沙仪-布袋式集沙仪由集沙筒、支架、导向器、布袋等构成，采用布袋集沙，结构如图所示。
布袋形状采用流线构造，使风沙流在干扰较小的情况下进入集沙仪内。布袋上方具有通透性良好的纱网结构，使风沙流受阻减小。该集沙仪下面安装有轴承结构，转动灵活，且上方安装的导向器，可以控制集沙仪始终随主风向自由旋转，使得集沙仪入口始终正对侵蚀风向。 风沙流在集沙仪周围风场的作用下，通过集沙筒的进沙通道进入集沙布袋内，由于布袋形状采用流线构造，能够产生文氏管效应，使风沙流速度降低。进入布袋内的沙尘靠重力作用沉积在集沙袋内，而空气依靠内外压差由布袋上方的纱网和布袋细孔所形成的通风屏排出去。
布袋式集沙仪结构简单、价格便、使用方便，进沙口能够时时指向侵蚀方向，能够在同一位置采集不同高度的沙样，不需工作人员时刻看管和维修，可以在田间进行长期的观测。
2、技术参数：
高度：整体高度:80cm，一层距离地面30cm，
进沙通道：5排10个
通道规格：50*50mm
通道间距：60mm
外壳材料：不锈钢材料，厚度1.0mm；
布袋容量：＞1000g
3使用方法、
在选定的监测沟内，分别固定安装HY.JSY-A型阶梯式积沙仪各两个(进行两次重复)，同时在相邻区内设置对照1处。在达到起风沙时，因气流搬运的沙量绝大部分在离地表30cm高度内，所以误差较小，集沙测量一次10分钟。沙子从10个进沙孔分别进入安装在集沙仪的布袋进行收集测量，在风季(3-5月份)每5天测定1次。
同时可以设置风标风速表测定相应的风速。本产品操作简单、质量轻、体积小、便于安装、适合野外研究和应用。
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