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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 24 期摇 摇 2012 年 12 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
从文献计量角度分析中国生物多样性研究现状 刘爱原,郭玉清,李世颖,等 (7635)……………………………
CO2 浓度升高和模拟氮沉降对青川箭竹叶营养质量的影响 周先容,汪建华,张摇 红,等 (7644)………………
陕西中部黄土高原地区空气花粉组成及其与气候因子的关系———以洛川县下黑木沟村为例
吕素青,李月从,许清海,等 (7654)
…………………
……………………………………………………………………………
长三角地区 1995—2007 年生态资产时空变化 徐昔保,陈摇 爽,杨桂山 (7667)…………………………………
基于智能体模型的青岛市林地生态格局评价与优化 傅摇 强,毛摇 锋,王天青,等 (7676)………………………
青藏高原高寒草地生态系统服务功能的互作机制 刘兴元,龙瑞军,尚占环 (7688)……………………………
北京城市绿地的蒸腾降温功能及其经济价值评估 张摇 彪,高吉喜,谢高地,等 (7698)…………………………
武汉市造纸行业资源代谢分析 施晓清,李笑诺,赵吝加,等 (7706)………………………………………………
丽江市家庭能耗碳排放特征及影响因素 王丹寅,唐明方,任摇 引,等 (7716)……………………………………
基于分布式水文模型和福利成本法的生态补偿空间选择研究 宋晓谕,刘玉卿,邓晓红,等 (7722)……………
设施塑料大棚风洞试验及风压分布规律 杨再强,张摇 波,薛晓萍,等 (7730)……………………………………
湖南珍稀濒危植物———珙桐种群数量动态 刘海洋,金晓玲,沈守云,等 (7738)…………………………………
云南岩陀及其近缘种质资源群体表型多样性 李萍萍,孟衡玲,陈军文,等 (7747)………………………………
沙埋和种子大小对柠条锦鸡儿种子萌发、出苗和幼苗生长的影响 杨慧玲,梁振雷,朱选伟,等 (7757)………
栗山天牛天敌花绒寄甲在栎林中的种群保持机制 杨忠岐,唐艳龙,姜摇 静,等 (7764)…………………………
基于相邻木排列关系的混交度研究 娄明华,汤孟平,仇建习,等 (7774)…………………………………………
三种回归分析方法在 Hyperion影像 LAI反演中的比较 孙摇 华,鞠洪波,张怀清,等 (7781)…………………
红松和蒙古栎种子萌发及幼苗生长对升温与降水综合作用的响应 赵摇 娟,宋摇 媛,孙摇 涛,等 (7791)………
新疆杨边材贮存水分对单株液流通量的影响 党宏忠,李摇 卫,张友焱,等 (7801)………………………………
火干扰对小兴安岭毛赤杨沼泽温室气体排放动态影响及其影响因素 顾摇 韩,牟长城,张博文 (7808)………
不同潮汐和盐度下红树植物幼苗秋茄的化学计量特征 刘滨尔,廖宝文,方展强 (7818)………………………
腾格里沙漠东南缘沙质草地灌丛化对地表径流及氮流失的影响 李小军,高永平 (7828)………………………
西双版纳人工雨林群落结构及其林下降雨侵蚀力特征 邓摇 云,唐炎林 ,曹摇 敏,等 (7836)…………………
西南高山地区净生态系统生产力时空动态 庞摇 瑞,顾峰雪,张远东,等 (7844)…………………………………
南北样带温带区栎属树种种子化学组成与气候因子的关系 李东胜,史作民,刘世荣,等 (7857)………………
模拟酸雨对龙眼叶片 PS域反应中心和自由基代谢的影响 李永裕,潘腾飞,余摇 东,等 (7866)………………
沈阳市城郊表层土壤有机污染评价 崔摇 健,都基众,马宏伟,等 (7874)…………………………………………
降雨对旱作春玉米农田土壤呼吸动态的影响 高摇 翔,郝卫平,顾峰雪,等 (7883)………………………………
冬季作物种植对双季稻根系酶活性及形态指标的影响 于天一,逄焕成,任天志,等 (7894)……………………
施氮量对小麦 /玉米带田土壤水分及硝态氮的影响 杨蕊菊,柴守玺,马忠明 (7905)……………………………
微山湖鸟类多样性特征及其影响因子 杨月伟,李久恩 (7913)……………………………………………………
新疆北部棉区作物景观多样性对棉铃虫种群的影响 吕昭智,潘卫林,张摇 鑫,等 (7925)………………………
杭州西湖北里湖沉积物氮磷内源静态释放的季节变化及通量估算 刘静静,董春颖,宋英琦,等 (7932)………
基于实码遗传算法的湖泊水质模型参数优化 郭摇 静,陈求稳,张晓晴,等 (7940)………………………………
气候环境因子和捕捞压力对南海北部带鱼渔获量变动的影响 王跃中,孙典荣,陈作志,等 (7948)……………
象山港南沙岛不同养殖类型沉积物酸可挥发性硫化物的时空分布 颜婷茹,焦海峰,毛玉泽,等 (7958)………
专论与综述
提高植物抗寒性的机理研究进展 徐呈祥 (7966)…………………………………………………………………
植被对多年冻土的影响研究进展 常晓丽,金会军,王永平,等 (7981)……………………………………………
凋落物分解主场效应及其土壤生物驱动 査同刚,张志强,孙摇 阁,等 (7991)……………………………………
街尘与城市降雨径流污染的关系综述 赵洪涛,李叙勇,尹澄清 (8001)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*374*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*40*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄12
封面图说: 永兴岛海滩植被———永兴岛是中国西沙群岛的主岛,也是西沙群岛及南海诸岛中最大的岛屿。 国务院 2012 年 6 月
批准设立的地级三沙市,管辖西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛的岛礁及其海域,三沙市人民政府就驻西沙永兴岛。 永
兴岛岛上自然植被密布,野生植物有 148 种,占西沙野生植物总数的 89% ,主要树种有草海桐(羊角树)、麻枫桐、野
枇杷、海棠树和椰树等。 其中草海桐也称为羊角树,是多年生常绿亚灌木植物,它们总是喜欢倚在珊瑚礁岸或是与
其他滨海植物聚生于海岸沙滩,为典型的滨海植物。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 24 期
2012 年 12 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 24
Dec. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:公益性行业(气象)科研专项(GYHY 201006028, GYHY201206024);江苏省科技支撑项目(BE2010734);江苏高校优势学科建设工程
(PAPD)项目
收稿日期:2012鄄04鄄04; 摇 摇 修订日期:2012鄄08鄄29
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: yzq@ nuist. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201204040471
杨再强,张波,薛晓萍,黄川容,朱凯.设施塑料大棚风洞试验及风压分布规律.生态学报,2012,32(24):7730鄄7737.
Yang Z Q,Zhang B,Xue X P,Huang C R,Zhu K. The wind tunnel test of plastic greenhouse and its surface wind pressure patterns. Acta Ecologica Sinica,
2012,32(24):7730鄄7737.
设施塑料大棚风洞试验及风压分布规律
杨再强1,*,张摇 波1,薛晓萍2,黄川容1,朱摇 凯1
(1. 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室,南京摇 210095; 2. 山东省气候中心,济南摇 250031)
摘要:风洞试验是研究建筑结构表面风压分布规律的最重要且有效的技术手段。 利用 NH鄄 2型风洞研究设施塑料大棚表面风
压分布规律,风洞为串置双试验段闭口回流风洞,风速连续可调,最高风速为 90 m / s。 试验模型的几何缩尺比为 1 颐6,模型表面
共布置 192 个测点,其中端面布置 3 排测压点,共 63 个测点,模型固定在风洞转盘上,试验风向角从 0毅到 180毅,间隔 15毅,共 13
个风向角。 测量和分析不同风向角下设施大棚表面的风压系数和分布规律,并推导出了设施大棚各区域发生风灾的临界风速。
结果表明:设施大棚迎风面以风压力为主,迎风边缘等值线密集,风力梯度大;背风面则受风吸力影响,风力变化平缓。 在不同
风向角下,设施大棚各迎风区域风压系数均由正压向负压过渡,在此过程中出现了零压区;而一直背风的区域风压系数均为负
值。 在 45毅风向角下,大棚顶端迎风边缘最高点处的负压达到最大。 根据公式推导出各区域的临界风速,设施大棚顶部两侧区
域受风吸力影响最大,最小临界风速为 14. 5 m / s,研究为设施大棚的风灾防御提供科学依据。
关键词:风洞试验;风压分布;临界风速;设施大棚
The wind tunnel test of plastic greenhouse and its surface wind pressure patterns
YANG Zaiqiang1,*,ZHANG Bo1,XUE Xiaoping2,HUANG Chuanrong1,ZHU Kai1
1 Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210095, China
2 Shandong Climate Center, Jinan 250031, China
Abstract: Wind tunnel testing is the most important and effective approach to study distribution patterns of wind pressure on
building surfaces. In this study, we used string in a double closed silent backflow NH鄄 2 type wind tunnel to investigate
wind pressure patterns on plastic greenhouse surfaces. The wind tunnel used is 6 m long, 3 m wide and 2. 5 m high. Wind
speed can be continually adjusted, and maximum wind speed is 90 m / s. Nonuniformity of the flow field at the experimental
site was less than 2% , turbulence intensity less than 0. 14% , and average air drift angle less than 0. 5. The geometrical
reduced scale ratio of the experimental model is 1颐6. Ceiling height, shoulder height, width, and length of this model is
0郾 475 m, 0. 25 m, 10 m, and 1. 155 m, respectively. The cambered surface of the ceiling is a semi鄄ellipse, with semi鄄
major axis 0. 5 m. There are 192 points on the model surface, of which 63 points are distributed in three rows on the front
surface, and 129 points in another three rows on the ceiling surface. The three rows on the front surface are defined as A1,
A2, A3. In each row, 21 points are arranged in ascending order, and the interval between two points is 47. 5 m. In the A3
row, the distance between each point and the cambered ceiling surface is 10 mm. On the ceiling surface, models were fixed
on the turntable of the wind tunnel, and 13 wind direction angles with an interval of 15毅 were set in sequence from 0毅 to
180毅. We measured surface wind pressure of a plastic greenhouse, analyzed its patterns, then deduced the critical wind
speed of wind鄄related disasters for such greenhouses. Results show that surface wind pressure changed with wind direction
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angle. At 45毅 wind angle, edge wind pressure was negative and reached a maximum value when the windward surface met
the leeward surface. The windward surface was controlled by wind pressure. On its windward edge, isolines were dense and
the wind gradient large. In contrast, the leeward surface was controlled by wind suction; the wind therefore did not change
much. For different wind directions, there were areas with zero pressure in windward zones, whereas pressure coefficients
were negative in leeward zones. At 45毅 leeward angle, negative pressure at the edge of the windward roof reached a
maximum. We suggest that wind suction is the main influence on both sides of the roof in plastic greenhouses. Minimum
critical wind speed was 14. 5 m / s. Our study provides helpful scientific advice for protecting plastic greenhouses.
Key Words: wind tunnel test; wind pressure distribution; critical wind speed; plastic greenhouse
设施农业是一项高投入、高技术、高效益、高附加值的现代农业生产,它与传统农作物栽培相比较具有技
术性强,效益高等特点。 改革开放以来,我国设施农业得到快速发展,20 世纪 90 年代后,设施温室大棚为主
的设施农业以超时令、反季节蔬菜栽培为主迅猛发展,为城市反季节蔬菜供应提供了最基本的坚实保障。 随
着设施农业的兴起,设施农业相关研究已成为人们关注的焦点。 大风灾害是设施温室大棚生产中的常发性严
重灾害,对设施温室大棚的毁灭性较大,可造成巨大的经济损失,因此,研究设施大棚大风灾害,提高设施农业
气象服务水平、提升设施农业减灾防灾能力、保障设施农业安全生产已经成为是我国气象事业当今的迫切
任务。
目前研究建筑结构表面风压的最重要研究手段是风洞试验,早期的风洞试验主要涉及航空航天工程[1],
但随着现代科学技术的发展,空气功力学特别是低速空气动力学广泛的应用于解决汽车[2鄄3]、桥梁[4鄄6]、建筑
物[7鄄9]等的设计问题。 国内外关于房屋建筑的研究大多针对高耸大跨度[10鄄11]或低层民用建筑结构[12鄄14],
Watakabe等[15]分析比较了全尺度测量、风洞试验和计算流体力学数值模拟 3 种方法对塔结构建筑的风压研
究。 Natalini等[16]通过风压试验获得了平面挑蓬结构的平均风压及最佳的建模条件。 Li等[17]研究了新的国
家网球中心的可伸缩屋盖在展开和收缩的情况下风压分布规律,表明风压分布取决于表面形状和屋盖的开启
状态。 Fu等[18]以风洞试验结果作为模糊神经网络的训练集,预测大平台屋面的风压分布。 这些研究大多为
指定建筑风压分布研究,为结构设计提供依据,可推广性不强。 而设施大棚是用于农业生产的特殊结构,目前
研究报道较为少见。 谢小妍和陈凯[19]、武燕飞等[20]分别研究不同风向角下屋檐、天窗等外伸部分以及是否
安装遮阳幕的情况下对华东型单栋塑料温室风荷载分布的影响。 王健等[21]则对互插式连栋塑料温室的风压
分布进行了分析,但上述研究均从结构设计方面入手,而至今关于设施塑料大棚表面风压分布规律的研究未
见报道。
近年来,极端天气气候事件如台风、暴雨雪、低温冻害、大风等呈增加趋势,而设施大棚抗风压指标的确定
是大风灾害防御和设施建筑优化设计的前提,本文通过研究设施大棚表面风压分布规律,计算设施大棚各区
域发生风灾的临界风速,以期为科学管理设施大棚生产和防灾减灾提供科学依据。
1摇 风洞试验
1. 1摇 试验方法
试验在江苏省南京航空航天大学 NH鄄2型风洞中进行,该风洞为串置双试验段闭口回流风洞,分大小两
个试验段。 风洞长 6 m,宽 3 m、高 2. 5 m,风洞的风速连续可调,最高风速为 90 m / s。 流场性能良好,试验区
流场的速度不均匀性小于 2% 、紊流度小于 0. 14% 、平均气流偏角小于 0. 5。 本试验对设施大棚模型进行试
验,测量设施大棚端面和顶端的风压系数。 考虑到一般低层建筑的尺寸和风洞试验段尺寸,选择模型的几何
缩尺比为 1颐6(图 1)。 设施大棚模型顶高 0. 475 m,肩高 0. 250 m,宽 1. 0 m,长 1. 155 m,顶部弧面曲线为椭圆
的 1 / 2,该椭圆半长轴 0. 5 m。
模型表面测试点见图 2,共布置 192 个测点,其中端面布置 3 排测压点,共 63 个测点,分别定义为 A1、A2、
A3,每排测压点从 1 至 21 点均布,间隔 47. 5 mm。 A3 排每个测压点距顶弧线 10 mm。 顶端布置 3 排测压点,
1377摇 24 期 摇 摇 摇 杨再强摇 等:设施塑料大棚风洞试验及风压分布规律 摇
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图 1摇 风洞试验的设施大棚模型
Fig. 1摇 The plastic greenhouse model in wind tunnel test
共 129 个测点,分别定义 A4、A5、A6,每排测压点从 1
至 43 点按弧线长和线段长均布,间隔 38. 67 mm。 试验
风向角已在图中标注,箭头方向为来流风向。 模型固定
在风洞转盘上,转动模型达到风向角变化,由于模型的
对称性,试验风向角从 0毅到 180毅,间隔 15毅,共 13 个风
向角。 控制风速的风向管安装在模型正上方,离模型顶
部约 1 m远的地方,因此在数据处理时,对控制风速不
加修正。 一般认为刚性模型风洞试验中的风压系数的
测定与风速关系不大,因此,本次试验风速取 20 m / s。
为了更好的分析设施大棚各表面区域的风压分布,
将大棚顶端与大棚端面分别划分为 9 个区域,设施大棚
图 2摇 设施大棚模型端面和表面测压点布置图
摇 Fig. 2摇 The pressure measuring point arrangement of head surfer
and surface for plastic greenhouse model
顶端和大棚端面的分区图见图 2。
1. 2摇 试验数据处理
模型表面压力分布试验所测压力,通常采用压力系
数 CPi 表示,参考顾明等[13]和谢壮宁等[14]CPi 计算公
式如下:
CPi = Pi - P肄
P0 - P肄
(1)
式中, CPi为模型上第 i测点的风压系数; Pi 为模型上
第 i 测点的静压; P肄 为参考点风速管处的静压值
(Pa); P0 为参考点风速管处的总压值(Pa);风压系数
CPi是一个无量纲数,由相似定理知模型上某点的风压
系数即为大棚对应点的风压系数。 因此认为模型上各
测点的风压系数即为实物对应点的风压系数。 试验中
风压系数出现正负之分,其中大于 0 的值为正压,小于
0 的值为负压(吸力)。
2摇 结果与分析
2. 1摇 不同风向角下风压等值线分布
图 3 为不同风向角下设施大棚顶端风压系数等值
线分布图,由图 3 可知:在 0毅和 180毅风向角下,设施大
棚顶端处在背风区,风压系数均为负,受风吸力影响;风
压系数等值线分布较均匀,风压变化较为平缓。 且两个
风向角下,风压系数等值线分布趋势相反,这由设施大
棚模型的对称性造成的。 当来流风向为 45毅和 90毅时,
大棚顶端迎风区一侧风压系数为正,主要受正压作用;
而迎风边缘与大棚顶端屋脊出现了高负压区,且风压系数变化梯度较大,其余部分变化相对平缓,这与风的流
动分离相关。 随着风向角由 0毅到 180毅旋转,大棚顶端的风压系数随着风向角发生规律性变化。 风向角为 45毅
时,大棚迎风面与棚顶背风面相交的边缘风压系数达最大负压。
图 4 为设施大棚端面在不同风向角下风压系数等值线分布图。 由试验设计可知,在 0毅和 45毅风向角时,
大棚端面为迎风面;随着风向角的旋转,在 90毅和 180毅风向角时,大棚端面为背风区。 大棚端面除了只在迎风
面局部区域为正风压去外,其余背风面全部为负值。 迎风边缘等值线密集,表明风压变化剧烈。 最大正风压
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图 3摇 大棚顶端在各风向角下风压系数分布
Fig. 3摇 The wind pressure distribution coefficient of plastic greenhouse in every wind direction angle
图 4摇 大棚端面在各风向角下风压系数分布
Fig. 4摇 The wind pressure distribution coefficient of plastic greenhouse head face in every wind direction angle
系数在 1 左右。 为背风面时,风压系数等值分布稀疏,180毅风向角时,风压系数较小,接近于 0。
2. 4摇 不同风向角下分区风压系数变化
每个区域内测点风压系数求平均值代表该区域的平均风压系数,各区域风压系数随风向角的变化趋势见
图 5。 由图 5 可知,大棚顶端玉区、郁区、喻区的风压系数均由正压过渡到负压,在此过程中出现了零压区;而
域、芋、吁、遇、峪、御区的风压系数均为负压。 这是因为在风向角由 0毅向 180毅旋转时,玉区、郁区、喻区依次为
迎风面,而域、芋、吁、遇、峪、御区在此过程中一直都是拱顶背风面。 设施大棚顶端各区域的风压系数随风向
角的变化起伏较大。 说明不同风向角下的顶端的风压变化较大。 玉区与喻区、域区与峪区、芋区与御区的风
压系数随着风向角的增大呈现相反的变化趋势,而郁、吁、遇区风压系数的变化以 90毅为对称轴。 这是由于设
3377摇 24 期 摇 摇 摇 杨再强摇 等:设施塑料大棚风洞试验及风压分布规律 摇
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施大棚模型的对称性造成的。 玉区在方向角为 60毅及喻区在风向角 120毅时风压系数接近于 0. 5,最大压力出
现在此二区。 而最大吸力出现在域区在方向角为 60毅及峪区在风向角 120毅时,风压系数接近于-1. 5。 当风向
角为 60毅或 120毅时,域区或峪区所受风吸力达最大值,此处最易受大风损毁。
图 5摇 大棚顶端和端面各区域风压系数随风向角的变化趋势
Fig. 5摇 The wind pressure coefficient change trend of top and head end of plastic greenhouse in each region with the wind angle
图 5 为大棚端面各区域风压系数的变化趋势。 由图可知,大棚端面各区域风压系数变化趋势一致,均由
0毅正压向负压过渡,其中出现零压区。 在达到最大负压后,风吸力逐渐减弱,至 180毅时接近于零压。 大棚端
面风压系数变化趋势体现了其由迎风面向背风面转变的过程。 由于风向角旋转至 90毅后,大棚端面由迎风面
变为背风区,所以各区域风压系数在 90毅以后均为负值。 风向角旋转至 135毅后,大棚端面各区域风压系数趋
于一致,说明该方向来流风对整个大棚端面影响无差别。 180毅时对该端面基本无影响。
设施大棚端面最大正风压出现在郁区风向角为 15毅时,风压系数为 0. 94,最大负压出现在峪区 105毅时,风
压系数为-0. 84。
2. 3摇 设施大棚临界风速的计算
风压系数是一个无量纲定值,不随风速的变化而改变。 它实际上是测压点实际压力与来流动压的比值,
风压系数计算公式如下[13鄄14]:
CPi = Wi
W
(2)
式中,Wi 为测点的实际压力,N;W为测点的来流动压,N。 根据贝努力方程,来流动压可表示为:
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W = 1
2
籽v2 (3)
《建筑结构荷载规范》GB50009—2001[22]中的风速风压换算公式是在假设重力加速度取 9. 8 m / s2;空气
密度取 1. 25 kg / m3 的前提下近似得出。 根据公式(2)和(3)可得来流动压由(4)式计算:
W = 0. 625CPiv2 (4)
由公式(4)可知,在风压系数不变的情况下,设施大棚表面风压与实际风速的关系。 本文设定设施大棚
的负重为 20 kg,不考虑其他因素,则设施大棚表面可承受的实际风压为 313. 6N。 根据公式(4),可求出设施
大棚各区域各风向角下临界风速,各区域最小临界风速见表 1。 由表 1 可知,设施大棚顶端均受风吸力破坏,
最小临界风速为 14. 5 m / s。 而大棚端面的最小临界风速为 18. 3 m / s,此时受风压力影响。 二者相比较,设施
大棚顶端较大棚端面更易受大风灾害的破坏。
表 1摇 设施大棚各区域临界风速
Table 1摇 The critical wind speed of plastic greenhouse in each region
风向角 / ( 毅)
Wind
vdirection
angle
大棚顶端 Greenhouse top
压力系数
Pressure
coefficient CPi
临界风速
Critical wind
speed / (m / s)
易受损区域
Easily damaged
areas
大棚端面 Greenhouse head face
压力系数
Pressure
coefficient CPi
临界风速
Critical wind
speed / (m / s)
易受损区域
Easily damaged
areas
0 -0. 89 18. 7 芋区 0. 92 18. 5 域区
15 -1. 38 15. 1 玉区 0. 94 18. 3 郁区
30 -1. 20 16. 2 玉区 0. 93 18. 3 郁区
45 -1. 29 15. 6 域区 0. 81 19. 7 郁区
60 -1. 49 14. 5 域区 0. 40 27. 9 玉区
75 -0. 95 18. 1 域区 -0. 53 24. 2 御区
90 -0. 70 21. 1 吁区 -0. 72 20. 9 玉、喻区
105 -0. 95 18. 2 峪区 -0. 83 19. 4 峪区
120 -1. 46 14. 7 峪区 -0. 49 25. 3 峪、御区
135 -1. 25 15. 9 峪区 -0. 35 29. 8 御区
150 -1. 34 15. 3 喻区 -0. 32 31. 5 芋区
165 -1. 24 15. 9 喻区 -0. 21 38. 6 遇区
180 -0. 80 19. 8 御区 -0. 10 55. 1 郁区
3摇 结论与讨论
本研究通过制作塑料大棚缩小 1 / 6 的模具,在风洞中进行试验研究设施大棚表面风压系数,结果证实设
施大棚迎风面以压力为主,背风面则受负压影响。 迎风边缘附近气流变化较大,风压等值线密集;背风区域的
负压则逐渐减小至均匀分布。 在 45毅风向角下,大棚顶端迎风边缘最高点处的负压达到最大。 在不同风向角
下,设施大棚各迎风区域风压系数均有正压与负压的过渡,在此过程中出现了零压区;而一直背风的区域风压
系数均为负值。 设施大棚顶端各区域的风压系数随风向角的变化起伏较大,说明不同风向角下设施大棚顶端
的风压变化较大。
根据公式推导,可得出塑料大棚表明各区域的临界风速。 在风向角 60毅和 120毅时,设施大棚顶部两侧区
域受风吸力影响最大,临界风速为 14. 5 m / s。 端面临界风速较大,相较之下,设施大棚顶端更易受大风灾害
的影响。 因此,在大风来袭时,应更注重设施大棚顶端的防御。 特别是大棚顶端两侧。 通过风洞试验可以得
到试验模型不同测点处的风压值。 但是风洞试验的测点是有限的,模型上任意一点的风压值需要根据测点处
的风压值差值得到,并且小规模的模型风洞试验结果不易准确、模型上采集点分布有限。 因此,本研究中以模
具为对象,得到不同区域的临界风速是否与实际塑料大棚符合,还需要在设施生产中进一步检验。 此外,本研
究以南方标准单栋大棚为研究对象,由于塑料大棚规格多,该研究的最小临界风速指标是否适用其它设施大
棚类型有待进一步研究。
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近年来,随着计算机技术的发展,计算流体力学技术可以在一定程度上代替模型风洞试验,弥补风洞试验
所测数据不足。 在风洞试验的基础上,运用计算流体力学技术可更精确的获得设施大棚表面压力分布,因此
将风洞试验与计算流体力学技术结合起来确定设施大棚表面风压分布规律是今后研究设施大棚表面风荷载
的重要方向。
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ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 24 December,2012(Semimonthly)
CONTENTS
A bibliometric study of biodiversity research in China LIU Aiyuan, GUO Yuqing, LI Shiying,et al (7635)…………………………
Effects of elevated CO2 and nitrogen deposition on leaf nutrient quality of Fargesia rufa Yi
ZHOU Xianrong, WANG Jianhua, ZHANG Hong,et al (7644)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Airborne pollen assemblages and their relationships with climate factors in the central Shaanxi Province of the Loess Plateau:
a case in Xiaheimugou, Luochuan County L譈 Suqing, LI Yuecong, XU Qinghai,et al (7654)…………………………………
Spatial and temporal change in ecological assets in the Yangtze River Delta of China 1995—2007
XU Xibao, CHEN Shuang, YANG Guishan (7667)
……………………………………
…………………………………………………………………………………
Evaluation and optimization of woodland ecological patterns for Qingdao based on the agent鄄based model
FU Qiang, MAO Feng, WANG Tianqing,et al (7676)
……………………………
……………………………………………………………………………
Interactive mechanism of service function of alpine rangeland ecosystems in Qinghai鄄Tibetan Plateau
LIU Xingyuan, LONG Ruijun, SHANG Zhanhuan (7688)
…………………………………
…………………………………………………………………………
Preliminary evaluation of air temperature reduction of urban green spaces in Beijing
ZHANG Biao, GAO Jixi, XIE Gaodi,et al (7698)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Resources metabolism analysis for the pulp and paper industry in Wuhan, China
SHI Xiaoqing,LI Xiaonuo,ZHAO Linjia,et al (7706)
………………………………………………………
………………………………………………………………………………
The characteristics and influential factors of direct carbon emissions from residential energy consumption: a case study of Lijiang
City, China WANG Danyin, TANG Mingfang, REN Yin, et al (7716)…………………………………………………………
Spatial targeting of payments for ecosystem services Based on SWAT Model and cost鄄benefit analysis
SONG Xiaoyu,LIU Yuqing,DENG Xiaohong,et al (7722)
…………………………………
…………………………………………………………………………
The wind tunnel test of plastic greenhouse and its surface wind pressure patterns
YANG Zaiqiang,ZHANG Bo,XUE Xiaoping,et al (7730)
………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Population quantitative characteristics and dynamics of rare and endangered plant Davidia involucrata in Hunan Province
LIU Haiyang, JIN Xiaoling, SHEN Shouyun,et al (7738)
……………
…………………………………………………………………………
Phenotypic diversity in populations of germplasm resources of Rodgersia sambucifolia and related species
LI Pingping, MENG Hengling, CHEN Junwen,et al (7747)
……………………………
………………………………………………………………………
Effects of sand burial and seed size on seed germination, seedling emergence and growth of Caragana korshinskii Kom. (Fabaceae)
YANG Huiling, LIANG Zhenlei,ZHU Xuanwei,et al (7757)
…
………………………………………………………………………
Population鄄keeping mechanism of the parasitoid Dastarcus helophoroides (Coleoptera: Bothrideridae) of Massicus raddei
(Coleoptera: Cerambycidae) in oak forest YANG Zhongqi, TANG Yanlong, JIANG Jing,et al (7764)…………………………
Study of mingling based on neighborhood spatial permutation LOU Minghua, TANG Mengping, QIU Jianxi,et al (7774)……………
Comparison of three regression analysis methods for application to LAI inversion using Hyperion data
SUN Hua, JU Hongbo, ZHANG Huaiqing,et al (7781)
…………………………………
……………………………………………………………………………
Response of seed germination and seedling growth of Pinus koraiensis and Quercus mongolica to comprehensive action of warming
and precipitation ZHAO Juan, SONG Yuan, SUN Tao, et al (7791)……………………………………………………………
Impacts of water stored in sapwood Populus bolleana on its sap flux DANG Hongzhong, LI Wei,ZHANG Youyan,et al (7801)………
Dynamics of greenhouse gases emission and its impact factors by fire disturbance from Alnus sibirica forested wetland in
Xiaoxing忆an Mountains, Northeast China GU Han,MU Changcheng, ZHANG Bowen (7808)……………………………………
Different tide status and salinity alter stoichiometry characteristics of mangrove Kandelia candel seedlings
LIU Biner, LIAO Baowen, FANG Zhanqiang (7818)
……………………………
………………………………………………………………………………
Effects of shrub encroachment in desert grassland on runoff and the induced nitrogen loss in southeast fringe of Tengger Desert
LI Xiaojun, GAO Yongping (7828)
……
…………………………………………………………………………………………………
Community structure and throughfall erosivity characters of artificial rainforest in Xishuangbanna
DENG Yun, TANG Yanlin , CAO Min, et al (7836)
………………………………………
………………………………………………………………………………
Temporal鄄spatial variations of net ecosystem productivity in alpine area of southwestern China
PANG Rui,GU Fengxue,ZHANG Yuandong, et al (7844)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Relationships between chemical compositions of Quercus species seeds and climatic factors in temperate zone of NSTEC
LI Dongsheng, SHI Zuomin, LIU Shirong, et al (7857)
……………
……………………………………………………………………………
Effects of simulated acid rain stress on the PS域 reaction center and free radical metabolism in leaves of longan
LI Yongyu, PAN Tengfei, YU Dong, et al (7866)
……………………
…………………………………………………………………………………
Assessment of organic pollution for surface soil in Shenyang suburbs CUI Jian,DU Jizhong,MA Hongwei,et al (7874)………………
The impact of rainfall on soil respiration in a rain鄄fed maize cropland GAO Xiang, HAO Weiping, GU Fengxue, et al (7883)………
Effects of winter crops on enzyme activity and morphological characteristics of root in subsequent rice crops
YU Tianyi, PANG Huancheng,REN Tianzhi,et al (7894)
…………………………
…………………………………………………………………………
Dynamic changes of soil moisture and nitrate nitrogen in wheat and maize intercropping field under different nitrogen supply
YANG Ruiju, CHAI Shouxi, MA Zhongming (7905)
…………
………………………………………………………………………………
Characteristics of the bird diversity and the impact factors in Weishan Lake YANG Yuewei, LI Jiuen (7913)………………………
The effect of cropping landscapes on the population dynamics of the cotton bollworm Helicoverpa armigera (Lepidoptera,
Noctuidae) in the northern Xinjiang LU Zhaozhi, PAN Weilin, ZHANG Xin, et al (7925)……………………………………
The seasonal variations of nitrogen and phosphorus release and its fluxes from the sediments of the Beili Lake in the Hangzhou
West Lake LIU Jingjing,DONG Chunying,SONG Yingqi,et al (7932)……………………………………………………………
Optimization of lake model salmo based on real鄄coded genetic algorithm
GUO Jing, CHEN Qiuwen, ZHANG Xiaoqing, et al (7940)
………………………………………………………………
………………………………………………………………………
The influence of climatic environmental factors and fishing pressure on changes of hairtail catches in the northern South China
Sea WANG Yuezhong, SUN Dianrong, CHEN Zuozhi, et al (7948)………………………………………………………………
Seasonal and spatial distribution of acid volatile sulfide in sediment under different mariculture types in Nansha Bay, China
YAN Tingru, JIAO Haifeng, MAO Yuze, et al (7958)
…………
……………………………………………………………………………
Review and Monograph
Research progress on the mechanism of improving plant cold hardiness XU Chengxiang (7966)………………………………………
Influences of vegetation on permafrost: a review CHANG Xiaoli,JIN Huijun,WANG Yongping,et al (7981)…………………………
Home鄄field advantage of litter decomposition and its soil biological driving mechanism: a review
ZHA Tonggang, ZHANG Zhiqiang, SUN Ge, et al (7991)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Research progress on the relationship of pollutants between road鄄deposited sediments and its washoff
ZHAO Hongtao, LI Xuyong, YIN Chengqing (8001)
…………………………………
………………………………………………………………………………
8008 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的生态学专业性高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研
究原始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、
新方法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
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第 32 卷摇 第 24 期摇 (2012 年 12 月)
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Vol郾 32摇 No郾 24 (December, 2012)
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