不同配置的农田防护林带对农田防护效果的风洞模拟研究

《Agroforestry Systems》：Wind-tunnel simulation study of shelter effects of farmland shelterbelts with different configurations

针对新疆农田防护林带优化配置，研究通过风洞实验分析六种混合树灌木类型在不同风向角（0-90°）下的防风效果。结果表明，Type VI在90°时防护效率最高（45.5%），Type I最差（33.6%）；防护区在1-3倍林高内形成强减速带，15倍林高后气流稳定。角度偏差≥30°时防护效果显著下降，建议优先采用Type II和VI配置，且风向角偏差控制在0-30°范围内。

　　

摘要

农田防护带的配置对其防护效果起着关键作用。为了优化新疆地区农田防护带的配置模式，研究人员对六种混合树灌防护带配置进行了风洞模拟实验，这些配置分别处于主导风向与主防护带方向之间的六个不同角度。实验结果表明，在90°时，第六种防护带（Type VI）的防风能力最强，其次是第二种防护带（Type II），而第一种防护带（Type I）的效果最差，其平均防护效率分别为45.5%、43.3%和33.6%。所有防护带在水平距离1至3个防护带高度（H）范围内形成了明显的减速区域，并在5至15个防护带高度处气流逐渐恢复并趋于稳定。随着主导风向与主防护带方向之间角度的增大，防护范围也随之扩大。对于第二种和第六种防护带，在较大角度（≥60°）下，每增加15度，平均风速会呈现出显著差异；而在较小角度（≤45°）下则没有显著差异。因此，在建设农田防护带时，应优先选择第二种和第六种配置类型，主导风向与主防护带方向之间的角度偏差在0至30度范围内是可接受的。超过这个范围会降低农田防护带的防风效果。