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从林带后方不同水平高度上的风速曲线可以看 出，随着高度上升林带后方的回流强度逐步减弱，而1H和1.2H高度在林带后方基本没有回流。同时，林带的有效防护距离随着高度的上升也呈下降趋势(见表3)。林带高度以下的有效防护距离在8~10H左右。 表3不同高度上林带有效防护距离 高度 第1条林带后 第2条林带后 第3条林带后 0.1 H 10.05 H 28.77 H(10.52 H) 70.57 H(9.82 H) 0.3 H 10.25 H 28.87 H(10.62 H) 70.77 H(10.02 H) 0.5 H 9.95 H 28.47 H(10.22 H) 70.47 H(9.72 H) 0.7 H 9.45 H 27.87 H(9.63 H) 69.97 H(9.22 H) 1H 8.34 H 26.77 H(8.52 H) 68.97 H(8.22 H) 1.2 H 7.33 H 25.66 H(7.41 H) 67.96 H(7.21 H) 注:括号内为第2条、第3条林带的绝对有效防护距离。 3结论与讨论 可以看出，3条林带周围气流场分布大致相同。值得注意的是，本研究中，3条林带的冠层疏透度分别为0.5、0.3、0.3，防护林带后均产生了一定的回流现象，尤其在近地面处，回流十分激烈。大量研究[16]指出，林带疏透度较低时（一般认为在0.2~0.5)之间，林带对气流的阻力较大，气流在林带后方产生大量动量交换，从而产生回流现象。同时，不同疏透度的防护林带对风速削减程度也不同，因此，防护林带的疏透度是营造防护林时需要考虑的重要因素之一。 宋兆民等?认为，因防护目标、土地类型等因素的差异，防护林林带适宜的疏透度也应不同。风沙流动较大的地区，林带透风度应较小，以使风速尽量变小；对于无风沙区，为保护农作物，透风度应较大，从而使得防护距离较大。 此外，山图2可知，气流在经过林网时，风速并不会无限的衰减。曹新孙等[20]认为，林网上、下层气流的动量交换使林后风速逐渐恢复，风速在若干网格后便趋于稳定。同时，赵鸿斌等「21]认为，林网的防风效应优于单条林带，在于气流通过第1条林带后速率降低，在风速未恢复到初始风速时，又受到另一条林带的影响，从而使得风速在林网内持续保持较低的风速。蒋厚镇「22]的研究结果表明，为保证林网内风速保持在有害风速以下，采用疏透型林带时，林带间距应设置为19H，采用透风型林带时则为26H。因此，林带间距的设置在林网的规划设计中十分重要。本研究中，林网间主要为农作物，高度较低，主要考虑近地面高度的有效防护距离，故综合以上观点，应在前一条林带的有效防护距离处设置下一条林带以保持林网内风速保持在较低水平。根据模拟结果，林带后方的林带有效防护距离在10H左右，气流在向另一条林带前5H左右即受到林带的影响而发生衰减的现象，因此可以得出将林带间的距离应设置为15H。 大量学者对影响林带防风效应的林带结构参数进行了研究「20,23-24]，但林带的防风效应不仅与本身结构有关，与天气条件的关系同样十分密切。有研究表明[25]，风速越大，气流经过防护林时减低率越低。同时，季节性风向及林带疏透度的变化也很大程度上影响林带的防风效应[26-27]。因此，在防护林的规划设计过程中，要考虑当地的风速及优势风向等，合理设置林带、林网的间距、方位等[28]。因此，以后可根据研究区域的天气条件、地形和防护对象等因素进行模拟，进而更全面地反映防护林网的防风效能。 |
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