所有作者：王志强 黄宁
作者单位：兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室
论文摘要：风蚀是产生风沙危害的首要环节，风蚀及土地沙漠化是干旱、半干旱地区的主要环境问题之一。而风沙颗粒的起动是产生风沙运动和沙尘暴的首要环节，标志着地表风蚀的开始。因此风沙起动的研究是风沙运动研究的首要问题，所以风沙起动引起了国内外学者的热切关注， 并且他们取得了大量的成果。然而目前的研究一般缺乏相应的数学理论基础，使得风沙起动模型应用范围有很大的局限性。所以本文应用非线性理论中的突变理论来研究风沙起动。首先从单颗沙粒受力分析出发，建立沙床沙粒起动条件判别公式，进而证明了风沙起动属于尖点型突变；然后通过坐标变换和突变理论建立了尖点突变的基本方程；最后本文选择颗粒雷诺数和等效粒径作为控制变量，希尔兹参数作为状态变量，并把它们代入尖点突变的基本方程，经过拓扑变换得到风沙起动的尖点突变模型，并与前人的公式及实验数据进行比较。该模型由数学理论推导得到的，因此它具有一定的数学理论基础，得到了较好的结果。
关键词： 风沙起动 尖点突变 临界起动摩阻风速 希尔兹参数 颗粒雷诺数
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