水土保持中文6风蚀课件.ppt

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1、六六 风力侵蚀风力侵蚀一、概念一、概念v风力侵蚀作用风力侵蚀作用（erosionbywind）：风吹扬地表：风吹扬地表沙粒，形成风沙流，风和风沙流对地表物质的吹蚀沙粒，形成风沙流，风和风沙流对地表物质的吹蚀与磨蚀作用称为风力侵蚀作用。与磨蚀作用称为风力侵蚀作用。v荒漠化荒漠化（desertification）：指包括气候变化和人）：指包括气候变化和人类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱及亚湿类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱及亚湿润干旱区的土地退化。润干旱区的土地退化。v广义的沙漠按地面组成物质粒径分为广义的沙漠按地面组成物质粒径分为石漠石漠、砾漠砾漠、沙漠沙漠和和泥漠泥漠。vv风沙化风

2、沙化风沙化风沙化：半湿润、湿润地区半湿润、湿润地区半湿润、湿润地区半湿润、湿润地区的的的的沙质干河床沙质干河床沙质干河床沙质干河床与河流与河流与河流与河流泛泛泛泛淤三角洲淤三角洲淤三角洲淤三角洲古河谷和古代河流古河谷和古代河流古河谷和古代河流古河谷和古代河流决口扇决口扇决口扇决口扇及及及及海滨沙地海滨沙地海滨沙地海滨沙地因风因风因风因风力作用力作用力作用力作用,产生风沙活动并出现类似沙漠化地区的沙产生风沙活动并出现类似沙漠化地区的沙产生风沙活动并出现类似沙漠化地区的沙产生风沙活动并出现类似沙漠化地区的沙丘起伏地貌景观。丘起伏地貌景观。丘起伏地貌景观。丘起伏地貌景观。v沙漠化（沙漠化（sandy

3、desertification）：在干旱、半：在干旱、半干旱和干旱和部分半湿润地区部分半湿润地区，由于自然因素或人为活动，由于自然因素或人为活动，破坏了自然生态系统的脆弱平衡，使原非沙漠的地破坏了自然生态系统的脆弱平衡，使原非沙漠的地区出现了以区出现了以风沙活动风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的为主要标志的类似沙漠景观的环境变化过程，以及在沙漠地区发生了环境变化过程，以及在沙漠地区发生了沙漠环境条沙漠环境条件的强化与扩张件的强化与扩张过程。过程。宁夏盐池的沙漠宁夏盐池的沙漠？Desertification in past 50 years in China中国近中国近5050年来荒漠化的发展年

4、来荒漠化的发展三、沙漠化的危害三、沙漠化的危害v1.1.土地退化：土地退化：土地沙化、沙漠蔓延。土地沙化、沙漠蔓延。被沙子埋没的村庄被沙子埋没的村庄草原草原退化为退化为沙漠沙漠沙漠化的危害沙漠化的危害(4)(4)v4.水文状况恶化水文状况恶化：洪水、断流、湖泊干涸。洪水、断流、湖泊干涸。罗布泊罗布泊v罗罗布布泊泊位位于于我我国国新新疆疆境境内内，塔塔里里木木河河、孔孔雀雀河河等汇集于此，曾是中国第二大内陆湖。等汇集于此，曾是中国第二大内陆湖。v2020世世纪纪中中后后期期，因因塔塔里里木木河河流流量量减减少少，周周围围沙沙漠漠化化严严重重，湖湖面面缩缩小小，2020世世纪纪7070年年代代末末

5、完完全全干干涸。涸。沙漠化的危害沙漠化的危害(6)(6)v.毁坏生活设施和建设工程毁坏生活设施和建设工程沙埋、溃堤。如包兰铁路有时出现沙埋，沙埋、溃堤。如包兰铁路有时出现沙埋，青海龙羊峡水库库容逐步缩小。青海龙羊峡水库库容逐步缩小。青青海海龙龙羊羊峡峡水水库库库库容容减减小小三、沙尘暴三、沙尘暴概念概念v沙尘暴沙尘暴(duststorm)：大风扬起地面沙尘，使空气：大风扬起地面沙尘，使空气变得浑浊，水平能见度低于变得浑浊，水平能见度低于1000m的恶劣天气现的恶劣天气现象。象。v本报讯本报讯(记者记者 马力马力)今明两天，北京将有可能遭今明两天，北京将有可能遭遇到扬沙天气。遇到扬沙天气。v扬沙

6、天气与沙尘暴的区别扬沙天气与沙尘暴的区别？v在在沙尘天气沙尘天气中的中的浮尘浮尘、扬沙扬沙、沙尘暴沙尘暴、强沙尘暴强沙尘暴这四个级别中，扬沙属于程度较轻的沙尘天气。这四个级别中，扬沙属于程度较轻的沙尘天气。Typical stronger sandstorm in Northwest China in May 5,1993 v经统计经统计，我国我国特大沙尘暴特大沙尘暴波及的范围愈来愈广，造成波及的范围愈来愈广，造成的损失愈来愈重。的损失愈来愈重。v2002年：年：3月月14日在阿拉善形成。日在阿拉善形成。3月月15日下午沙尘飞至北京，持续时间达日下午沙尘飞至北京，持续时间达49小时小时，分布，

7、分布高度为高度为3500米左右。米左右。3 3月月2020日第二次袭击北京日第二次袭击北京，时间持续长达，时间持续长达51小时小时，此次，此次沙尘暴北京总降尘量高达沙尘暴北京总降尘量高达3万吨，相当于万吨，相当于人均人均2公斤公斤。v这次这次沙尘天气持续时间长沙尘天气持续时间长，袭击了我国北方，袭击了我国北方140多万平方多万平方千米的大地，千米的大地，影响人口达影响人口达1.31.3亿。亿。沙尘暴沙尘暴 2002 2002年年3 3月月21222122日日沙尘暴袭击韩国全境沙尘暴袭击韩国全境，首都汉城出现大面积扬尘天气。据韩国环境部统计，首都汉城出现大面积扬尘天气。据韩国环境部统计，21日汉

8、日汉城龙山区一带空气中的微尘含量已达每立方米城龙山区一带空气中的微尘含量已达每立方米2046微克，是微克，是平日的平日的30多倍。受这次扬尘天气的影响，多倍。受这次扬尘天气的影响，21日当天，韩国国日当天，韩国国内有内有6条航线停飞，条航线停飞，30多个航班取消。多个航班取消。2123日到医院去看日到医院去看病的人要比平时增加病的人要比平时增加30%。2004年年3月月1011日沙尘暴传输过程日沙尘暴传输过程13:0116:02 08:16/Mar.10-11,2004v持续长达持续长达3 3天美国的天美国的“黑风暴黑风暴”事件事件 19341934年年5 5月月1212日日，一场巨大的风暴席

9、卷了，一场巨大的风暴席卷了美国东部与美国东部与加拿大西部加拿大西部的辽阔土地。风暴从美国西部土地破坏最严重的辽阔土地。风暴从美国西部土地破坏最严重的干旱地区刮起，狂风卷着黄色的尘土，遮天蔽日，向东的干旱地区刮起，狂风卷着黄色的尘土，遮天蔽日，向东部横扫过去，形成一个东西长部横扫过去，形成一个东西长2400公里，南北宽公里，南北宽1500公里，公里，高高32公里的巨大的移动尘土带。公里的巨大的移动尘土带。风暴持续了风暴持续了3 3天，掠天，掠过了美国过了美国2 23 3的大地的大地，3 3亿多吨土壤被刮走亿多吨土壤被刮走，风过，风过之处，水井、溪流干涸，牛羊死亡，人们背井离乡，一片之处，水井、溪

10、流干涸，牛羊死亡，人们背井离乡，一片凄凉。这就是震惊世界的凄凉。这就是震惊世界的“黑风暴黑风暴”事件。事件。“黑风暴黑风暴”在美国发生过若干起，在美国发生过若干起，主要是由于美国拓荒主要是由于美国拓荒时期开垦土地造成植被破坏引起的时期开垦土地造成植被破坏引起的。Dust bowlv1931-1939 there was a drought in USA called the“dust bowl”.It caused huge dust storms that destructed billions of acres of farmland.StormsvIn the first year of

11、 the drought（1931）there were 14 storms reported and the second year（1932）there were 38 storms.It was getting worse.RuinedlandvTons of damage was done to every ones land and it cost billions of dollars to repair the damages.BlackSundayvApril 14th,1934 Black Sunday was the worst blizzard of the dust b

12、owl which caused the most extensive damage.“The Dirty Thirties”黑风暴黑风暴v黑风暴黑风暴(black dust storm)：大风天气中的一种：大风天气中的一种特强沙尘暴天气，其标准是大风吹扬起的沙尘特强沙尘暴天气，其标准是大风吹扬起的沙尘使最小水平能见度降到使最小水平能见度降到0级（级（50m），瞬间风），瞬间风速大于速大于25m/s的一种灾害性天气现象。的一种灾害性天气现象。v沙尘暴形成的基本条件沙尘暴形成的基本条件:大风大风动力动力地面上有裸露沙尘物质地面上有裸露沙尘物质物质来源物质来源不稳定的空气不稳定的空气热力条件热力条

13、件沙尘暴的成因沙尘暴的成因?v沙尘暴的形成因素沙尘暴的形成因素：天气因素天气因素干旱少雨、大风频繁、冷热剧变、不稳定的空气在对流层干旱少雨、大风频繁、冷热剧变、不稳定的空气在对流层底部形成强对流天气等。底部形成强对流天气等。地形因素地形因素（以我国为例）（以我国为例）西路和西北路受秦岭、阴山导向作用，沿途经戈壁、沙漠，西路和西北路受秦岭、阴山导向作用，沿途经戈壁、沙漠，不仅沙尘丰富，且由于湍流热交换量的增加，造成强烈热不仅沙尘丰富，且由于湍流热交换量的增加，造成强烈热力对流，沙尘暴强度增加。力对流，沙尘暴强度增加。北路、东路南下，因内蒙古高平原地形坦荡。北路、东路南下，因内蒙古高平原地形坦荡。

14、物质因素物质因素第四纪沉积物：沙漠风成沙、流水冲积物、湖积物、黄土第四纪沉积物：沙漠风成沙、流水冲积物、湖积物、黄土人类生产活动的人工堆积物：尾矿渣、废弃土堆积人类生产活动的人工堆积物：尾矿渣、废弃土堆积人为因素人为因素过度垦荒、过度放牧、滥伐森林、不合理利用水资源、土过度垦荒、过度放牧、滥伐森林、不合理利用水资源、土地不合理经营方式、工业废弃物堆放等。地不合理经营方式、工业废弃物堆放等。乌兰布和沙漠磴口乌兰布和沙漠磴口收集降尘收集降尘测风沙流测风沙流楼兰古国消失的楼兰古国消失的原因原因v临界风速临界风速（起动风速起动风速）：地表风力逐渐增大，达）：地表风力逐渐增大，达到某一临界值后，地表沙粒

15、脱离静止状态开始运到某一临界值后，地表沙粒脱离静止状态开始运动，这时的风速称为临界风速。动，这时的风速称为临界风速。v起沙风起沙风：一切大于起动风速的风。：一切大于起动风速的风。v影响起动风速的因素影响起动风速的因素?四、风力侵蚀概念及原理四、风力侵蚀概念及原理v影响起动风速的因素：影响起动风速的因素：沙粒粒径：一般与沙粒粒径：一般与粒径的平方根粒径的平方根成正比，小于成正比，小于0.08mm反反地表性质：地面粗糙程度，植被覆盖度地表性质：地面粗糙程度，植被覆盖度沙粒含水率沙粒含水率我国沙漠多粒径我国沙漠多粒径0.010.010.25mm0.25mm细沙，一般干燥细沙，一般干燥裸露的沙质地表，

16、裸露的沙质地表，2m2m高处风速高处风速4m/s4m/s，或，或气象台气象台5m/s5m/s时，沙粒开始起动。时，沙粒开始起动。沙粒运动形式沙粒运动形式据观测研究，风沙流中沙粒依风力大小、颗粒粒径、质据观测研究，风沙流中沙粒依风力大小、颗粒粒径、质量的不同，运动形式有种：量的不同，运动形式有种：悬移、跃移悬移、跃移和和蠕移蠕移。v悬移悬移：当沙粒起动后较长时间悬浮于空气中而不降落，：当沙粒起动后较长时间悬浮于空气中而不降落，并以与风速相同的速度向前运动，称为悬移。并以与风速相同的速度向前运动，称为悬移。一般粒径一般粒径0.1mm，占风蚀总沙量，占风蚀总沙量5%v跃移跃移：沙粒的连续跳跃式运动。

17、：沙粒的连续跳跃式运动。粒径粒径0.10.15mm最易跃移，占风蚀总沙量最易跃移，占风蚀总沙量50%v蠕移蠕移：沙粒在地表滑动或滚动。：沙粒在地表滑动或滚动。多粒径多粒径0.52.0mm的粗沙，占风蚀总沙量的粗沙，占风蚀总沙量2025风蚀与风积风蚀与风积v风蚀风蚀：风和风沙流对地表物质的吹蚀与磨蚀作用。：风和风沙流对地表物质的吹蚀与磨蚀作用。v吹蚀吹蚀：风将地面的松散沉积物或基岩上的风化产物吹走，使：风将地面的松散沉积物或基岩上的风化产物吹走，使地面遭到破坏。地面遭到破坏。v磨蚀磨蚀：风沙流以其所含沙粒作为工具对地表物质进行冲击、：风沙流以其所含沙粒作为工具对地表物质进行冲击、磨损的作用。磨损

18、的作用。v风积风积：风沙流运行过程中，由于风力减缓或地面障碍等原因，：风沙流运行过程中，由于风力减缓或地面障碍等原因，使风沙流中沙粒发生沉降堆积。使风沙流中沙粒发生沉降堆积。v风沙流的风沙流的强度强度：气流中实际搬运的沙量。：气流中实际搬运的沙量。v风沙流的风沙流的容量容量：在一定风力条件下气流可能搬运的沙量。：在一定风力条件下气流可能搬运的沙量。v风沙流的风沙流的饱和度饱和度：强度容量：强度容量风沙流中的沙粒在什么地表容易沉积？为什么风沙流中的沙粒在什么地表容易沉积？为什么？v风沙流中的沙粒以下地表容易沉积：风沙流中的沙粒以下地表容易沉积：地表有障碍物（包括地表的急剧上升或下降），发生地表有

19、障碍物（包括地表的急剧上升或下降），发生遇阻堆积遇阻堆积（因障碍而形成的堆积）。（因障碍而形成的堆积）。在疏松沙土平原上，发生在疏松沙土平原上，发生停滞堆积停滞堆积。停滞堆积停滞堆积：因地面结构改变，或由于外在阻力的影响，：因地面结构改变，或由于外在阻力的影响，地表风逐渐变弱，使容量减小而产生的堆积。地表风逐渐变弱，使容量减小而产生的堆积。v沙丘移动是通过在迎风坡风蚀、背风坡堆积而实沙丘移动是通过在迎风坡风蚀、背风坡堆积而实现的。现的。v沙丘移动速度主要取决于沙丘移动速度主要取决于？风速风速:与风速的次方成正比与风速的次方成正比沙丘本身的高度沙丘本身的高度:与高度成反比与高度成反比沙丘类型沙丘

20、类型:横向沙丘比纵向沙丘移动快横向沙丘比纵向沙丘移动快沙丘水分含量沙丘水分含量:沙丘含水量越高沙丘含水量越高,沙丘移动越慢沙丘移动越慢植被状况植被状况:植被覆盖度越高植被覆盖度越高,沙丘移动越慢沙丘移动越慢下伏地形下伏地形:越平坦越平坦,沙丘移动越快沙丘移动越快雅丹地貌雅丹地貌：在干旱地区的湖积平原上，吹蚀沟槽与：在干旱地区的湖积平原上，吹蚀沟槽与不规则的垄岗相间组成崎岖起伏、支离破碎的地面不规则的垄岗相间组成崎岖起伏、支离破碎的地面叫叫风蚀垄槽风蚀垄槽。这种地貌以罗布泊附近雅丹地区最为。这种地貌以罗布泊附近雅丹地区最为典型，故又称雅丹地貌。典型，故又称雅丹地貌。五、沙漠化发生的原因五、沙漠化

21、发生的原因？一、自然因素一、自然因素：气候变化（持续干旱）：气候变化（持续干旱）v在干旱地区，特别是半干旱地区（包括部分半湿润在干旱地区，特别是半干旱地区（包括部分半湿润地区），生态环境具有脆弱性和敏感性。只要稍受地区），生态环境具有脆弱性和敏感性。只要稍受人为活动干扰，就容易破坏生态平衡，发生沙漠化。人为活动干扰，就容易破坏生态平衡，发生沙漠化。南非半干旱地区低矮灌丛生态系统南非半干旱地区低矮灌丛生态系统二、人类活动二、人类活动.滥垦滥垦撂荒撂荒人口增多，历史上驻军、人口增多，历史上驻军、移民到草原地区移民到草原地区“垦荒垦荒”：新疆、内蒙、黑龙江新疆、内蒙、黑龙江 监测表明，从监测表明，从

22、监测表明，从监测表明，从监测表明，从监测表明，从1994-19991994-19991994-1999年在新疆沙雅县的固定沙年在新疆沙雅县的固定沙年在新疆沙雅县的固定沙年在新疆沙雅县的固定沙年在新疆沙雅县的固定沙年在新疆沙雅县的固定沙地及草地上开垦的耕地面积达地及草地上开垦的耕地面积达地及草地上开垦的耕地面积达地及草地上开垦的耕地面积达地及草地上开垦的耕地面积达地及草地上开垦的耕地面积达1.71.71.7万平方公里，其万平方公里，其万平方公里，其万平方公里，其万平方公里，其万平方公里，其中变成流动沙地和半固定沙地的面积约占中变成流动沙地和半固定沙地的面积约占中变成流动沙地和半固定沙地的面积约占

23、中变成流动沙地和半固定沙地的面积约占中变成流动沙地和半固定沙地的面积约占中变成流动沙地和半固定沙地的面积约占50%50%50%。新开垦的耕地新开垦的耕地撂荒的耕地撂荒的耕地.过度放牧过度放牧牲畜的啃食、践踏，在牲畜的啃食、践踏，在畜群点、水井点周围最畜群点、水井点周围最容易发生沙漠化。容易发生沙漠化。敕勒川，敕勒川，阴山下阴山下过牧过牧云南丽江云南丽江.滥采挖滥采挖采挖发菜、甘采挖发菜、甘草等。草等。经济利益驱动经济利益驱动“King of Herbal Medicine”甘草甘草Glycyrrhiza uralensis“Desert ginseng”Cistanche deserticol

24、a沙漠人参沙漠人参肉苁蓉肉苁蓉寄生在梭梭寄生在梭梭根部根部 发菜发菜Nostoc flagelliforme 沙漠中的一种藻类植物沙漠中的一种藻类植物.乱砍乱砍用途用途？燃料燃料.对水资源的不合理利用对水资源的不合理利用导致生态用水严重不足导致生态用水严重不足河流干涸河流干涸植被枯死植被枯死地下水水位下降地下水水位下降地下水水位下降地下水水位下降荒漠化加剧荒漠化加剧荒漠化加剧荒漠化加剧 v.其它其它采矿：采矿：采矿：采矿：内蒙的煤矿、西北地区的采盐内蒙的煤矿、西北地区的采盐内蒙的煤矿、西北地区的采盐内蒙的煤矿、西北地区的采盐筑路：筑路：青藏铁路青藏铁路青藏铁路青藏铁路工业建设、住宅兴建工业建设、住宅兴建机动车辆运输、旅游、战争破坏水利工程机动车辆运输、旅游、战争破坏水利工程中国土壤侵蚀分布图中国土壤侵蚀分布图Thanks for your attention!Thanks for your attention!