1 前言 风蚀是产生风沙危害的首要环节，风蚀及(3)

　　风沙起动是地表沙粒在受到风作用下所受的各种力的综合结果，然而目前风沙起跃机制却没有统一清楚的认识，表征风沙起动的临界起动摩阻风速的计算模型存在了较多的简化、假设以及有待于通过实验测定的系数，仅仅是在一些假设情况下对实验结果的拟合，并没有严格的数学理论推导过程。同时突变理论的一个显著优点是，即使在不知道系统有哪些微分方程，更不用说如何解释这些微分方程的条件下，仅在少数几个假设的基础上，用少数几个控制变量便可预测系统的诸多定性或定量性态。因此本文应用一种新的方法研究风沙起动：
　　不去考察沙粒起动的原因，而是用表征风场和沙粒特性的基本变量描述风沙起动这个现象。
　　所以本文应用突变理论和数学知识，通过准确客观符合一般规律的实验数据把一些已知的基本物理量（表征沙粒和风的基本物理量）与未知的物理量（表征风沙运动的基本物理量）建立了符合风沙运动中的客观存在的函数关系：建立粒径与临界起动摩阻风速的函数关系。
　　（1）本文首先通过对单个沙粒的受力分析，进而建立了沙床沙粒起动条件判别公式，从而证明了风沙起动是尖点型突变；
　　（2）利用突变理论和数学的知识，建立尖点突变的基本方程，从而把表征沙粒特性和风场的基本物理量与表征风沙运动的基本物理量建立了直接函数关系；
　　（3）本文把希尔兹判据作为状态变量，等效粒径和颗粒雷诺数作为控制变量，带入尖点突变的基本方程，并通过拓扑变换，得到了风沙起动的尖点突变模型，从而得到了风沙起动的临界起动摩阻风速。该模型是应用数学理论建立起来的，因此它具有一定的数学理论基础。

硕士专业提供代写服务