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篇1

論文摘要：從誠信缺失的角度對產生這種現象的原因進行了博弈分析，并建立了迫使農戶還貸的“三維”誠信機制。農村小額信貸在幫助貧困農民發展生產、脫貧致富等方面有重要的作用，但由于農民的誠信意識比較淡薄，償貸意識不強，致使貸款違約率居高不下。

論文關鍵詞：小額信貸；誠信缺失；博弈；誠信機制

小額信貸起源于20世紀70年代，作為一種新型扶貧模式在一些國家取得了成功，尤其以孟加拉國的Grameen銀行為典范。它是農信社根據農戶的償還能力、信用程度、貸款用途而發放的額度相對較小的一種貸款，實行“一次核定，隨用隨借，余額控制”的辦法。其本質上是一種信貸方式，屬于自然人貸款，不是企業貸款，對農戶的自有資金沒有嚴格的比例規定，主要以農戶的信譽和償還能力為依據來發放信用貸款。但由于農戶和農信社之間信息不對稱，致使貸款償還率不盡人意，小額信貸的可持續發展也面臨挑戰。

一、我國農村小額信貸誠信的現狀分析

我國的小額信貸工作從1993年開始試點，1996年進行擴展，1999年全面推行，中國人民銀行開始對農信社發放低息支農再貸款，由農信社以優惠的利率再貸給農民。農村小額信貸在我國取得了巨大的成就，它在幫助貧困農民發展生產、脫貧致富等方面起到了良好的“催化”作用。據中國人民銀行統計，截止到2006年，各項農村小額信貸累計發放1766億元，惠及貧困農戶5745萬戶，約占全國農戶總數的1/10.

農村小額信貸本是一項利國利民的政策，但隨著它的不斷實施，這項政策遭到了空前的信用危機。農信社面對的難題越來越多，例如，不斷出現新的呆賬壞賬；無法很好的確定信用額度；農戶欠貸不還等。我國的農村小額信貸覆蓋面達31%，但不良貸款比例高達70%.在對湖北十堰市竹山縣、黃石市陽新縣2005年小額信貸質量進行的調查時發現，當年農戶還貸的違約率分別達到25%和26.3%，個別基層信用社的違約率高達48%.

在現行的制度安排下，農村小額信貸中農戶與農信社之間存在著的信息不對稱以及農村小額信貸本身的高自然風險、道德風險和管理風險等特有的行業特征及不完善的風險防范和補償機制，致使農戶還貸違約率很高。但究其根源主要是因為農戶的誠信意識淡薄，償貸意識不強，貸款農戶貸款后還款與否完全靠個人自覺，缺乏有效的監督與約束機制，因此誠信缺失問題在農村小額信貸上表現的尤為突出。

二、我國農村小額信貸借貸雙方的信用博弈分析

在農村小額信貸中，貸款農戶的違約行為實際上是一種誠信缺失，造成這種誠信缺失，農戶有借不還的主要原因是相比于其他可行策略（還貸），違約能給理性的農戶帶來更高的凈收益。可以分別用博弈論中的“囚徒困境”和“相機選擇”原理來分析這種誠信缺失產生的原因。

（一）“囚徒困境”分析

農戶小額信貸博弈的參與者為農信社和農戶。假如一家農戶貸款c萬元，按正常情況，農戶會獲得一定的收成。用字母來表示雙方在不同情況下的利得。如圖1所示：

圖1“囚徒困境”分析

其中，括號中的數字分別為農信社和農戶的利得，下面來分析每一種情況。第一種情況，農信社為農戶貸款c萬元，貸款農戶還貸時總收入為c+e+h.若他能履約，向農信社還貸c+e萬元（e為貸款利息）。這可以說實現了小額信貸的初衷，農戶自己還有h的利得。第二種情況，農信社為農戶貸款c萬元，貸款農戶違約，造成農信社連本帶利未收，實際上農信社損失了這筆資金，而農戶獲凈利c+e+h萬元，這就是誠信缺失造成的違約后果。第三種情況，雖然農戶是誠信的，選擇還款，但農信社拒絕為該農戶貸款。由于機會成本的存在，致使農信社的利得為-（c+e），而農戶由于沒有貸到資金，他也就失去了進一步獲得收入的機會，這實際上造成了農戶最低為h的損失。第四種情況，農戶可能違約，農信社也就可能拒絕貸款，兩者沒有合作意向，機會成本為0，雙方的利得或損失就為0，這或許是雙方按照各自預期效用最大化原則選擇的最優策略。

（二）“相機選擇”分析

“相機選擇”理論也可以用來解釋農村小額信貸中農戶誠信缺失行為，其博弈的雙方依然是農信社和貸款農戶，地方政府不參與博弈，但可對博弈雙方起到一定的影響作用。該博弈為動態博弈。如圖2所示。圖2中三個終端黑點處的數組表示博弈各方到達這些終端路徑所實現的得益，其中第一個數字為先行為的農信社的得益，第二個數字為后行為的農戶的得益。

圖2中最上方的圓圈表示農信社的選擇節點，博弈中農信社先進行選擇，農戶后進行選擇，因而博弈雙方的地位是不平等的。由于農戶作為后行為的博弈方可以有針對性地選擇，因而處于較有利的位置。在第一階段中，先行為的農信社有“貸款”與“拒貸”兩種可選策略。如果農信社拒絕貸款，則博弈結束，它能保住c萬元本錢，而農戶則不能獲得進一步的收入，農信社與農戶的得益數組為（c，0）。如果農信社選擇“貸”，則到達農戶的選擇信息集，農戶將掌握主動權，可選策略有“還貸”和“違約”，若選擇“還貸”，則博弈結束，雙方得益數組為（c+e，h）。若農戶選擇“違約”，雙方的得益數組為（-c，c+e+h）。農信社追償與否則取決于追償成本的高低。

圖2兩階段動態博弈

通常情況下，農信社在發放貸款時，都是假定貸款農戶是可信的，即獲得收入后農戶會主動還貸。若農信社預知農戶不可信，則農信社與農戶的合作最終成為不可能。那么，有沒有辦法使得農戶變成可信的，從而使農信社愿意選擇“貸款”，而農戶遵守諾言選擇“還貸”，最終增加雙方的利益呢？事實上，這是完全可能的，關鍵在于必須增加一些對農戶行為的制約。

在圖2中，當農戶選擇“違約”時，他可能會更換住所或采取別的方式，使農信社無法追償貸款，或者追償的成本太大以至于放棄追償。如果農信社在農戶違約時可以用法律武器，或通過其他途徑，則農信社的合法權益就有保障。這時雙方的選擇，以及農戶對農信社選擇行為的判斷，就會使農戶自己的行為發生變化，博弈的結果就大為不同了（如圖3所示）。

這里，第三階段農信社的行為選擇非常重要，因為有了這個階段，博弈的結果就大為不同，當農戶違約時，農信社可以選擇“追償”。當然，由于目前相關體系還不健全，如個人征信系統、還貸監測系統、農戶個人信息查詢系統以及公安部門人口信息管理系統尚未完善，農信社向農戶追償的成本過大，使得農信社追償貸款的積極性不高。因為預知農信社將“不追償”，所以借款農戶獲得收入后往往選擇“違約”。若農戶違約，農信社肯定選擇“追償”，則博弈雙方的得益數組為（（c+e）*，h*），在此，（c+e）*為農信社的期望收益c+e減去它的追償成本后的收益，h*為農戶的收益h減去由于他違約帶來的負效應后的收益，如面子成本、名譽等。

圖3三階段動態博弈

對農戶來說，當他完全清楚農信社會唯一選擇“追償”時，并且知道農信社“追償”的威脅是可信的，若他不還貸款，等待他的必然是一場官司和家庭及個人的名譽掃地，那么他就會選擇“還貸”。即使其最終的利得為0，農戶理性的選擇肯定依然是“還貸”，也就是說，在農信社的追償行為保證實施（雖然目前還不能完全保證）情況下，農戶的“還貸”許諾就成為可信的會信守的許諾，那么農信社在第一階段會理性地選擇“貸款”，而農戶在第二階段會理性地選擇“還貸”，從而雙方各得利益，結束博弈。

三、“三維”被迫誠信機制的構建

根據以上分析可知，依靠農戶的道德等內在誠信約束效力非常有限，他們的違約是有極大可能的。要使博弈雙方順利達到農信社發放貸款、農戶按時歸還貸款這一均衡路徑，就必須充分發揮信息的作用，克服信息不對稱所帶來的逆向選擇和道德風險問題。為此，建議設計一套外在的誠信約束機制，迫使農戶不得不守約還貸，筆者將這種誠信機制稱之為“三維”被迫誠信機制。之所以稱其為“三維”，是因為在這里，將由地方政府、農信社、貸款業務委員會以及借款農戶形成三維立體圖（如圖4所示）。所謂貸款業務委員會是由借款農戶所在地的鄉政府以及村委會各派出一人，由該村選出一位比較有權威和聲望的人，再由借款農戶家庭中的一人等共四人來擔任委員會成員。其中地方政府和農信社對貸款業務委員會進行還貸的監管，同時政府、農信社和貸款業務委員會又對借款農戶形成制約，以使其獲得收入后能主動還貸。

圖4小額信貸的“三維”被迫誠信機制

上述的“三維”被迫誠信機制，反映了地方政府、農信社、貸款業務委員會以及借款農戶之間的權責、義務以及有關各方的制約關系。

（一）地方政府推行各種小額信貸政策，支持、幫助農信社開展各項正常的金融活動

到目前為止，我國還沒有統一的小額信貸管理條例及相關法規。雖然小額信貸是一項促進社會和諧發展的政策，但由于沒有相關法律規范約束貸款農戶的行為，使農信社的權責在農戶不還貸時沒有受到法律保護。既然要堅持推行小額信貸政策，健全法律法規是很必要的。政府應抓緊制定《小額信貸合同法》和《個人信用管理法》等，并且地方政府在大的框架內制定適合本地區的相關的法律法規。同時在這些法律法規中，規定農信社、貸款業務委員會和貸款農戶在小額信貸中的權利、義務和法律責任，規定政府、農信社和貸款業務委員會在個人信用信息資源開發和使用中的權利與義務以及提供虛假信用資料的法律責任。通過完善小額信貸的法律法規，把農信社、貸款業務委員會和貸款農戶的行為納入法制軌道，從而減少信貸風險。因此，在筆者設計的“三維”被迫誠信機制中，地方政府是小額信貸政策的積極倡導者，也是相關小額信貸法律法規的制定者，還是小額信貸政策的幫扶者，而且在小額信貸的執行中，地方政府有權利對農信社、貸款業務委員會和貸款農戶進行監督，使得農戶按期還貸，減少違約。

（二）農信社經辦小額信貸政策，并委托貸款業務委員會對貸款農戶進行監督和管理

農信社在經辦小額信貸政策時，可以以優惠價打包出售給農戶所在地貸款業務委員會，再由農戶所在地貸款業務委員會直接給農戶貸款，并由其向農戶所欠貸款進行催收和管理。相對于農信社來講，貸款業務委員會對小額信貸的管理和催收的成本比較小。若某家農戶到期不還貸，農信社可以委托貸款業務委員會向農戶追償。一般來說，這樣農戶違約的可能性比較小，他們不會因“賴帳”而使其名譽受損，而且貸款業務委員會對借款農戶有催還借款的義務，貸款農戶會聽從貸款業務委員會的勸告而自動還貸。在小額信貸“三維”被迫誠信機制中，農信社首先要建立一套比較完善的農戶信用等級評價方法，確定不同農戶的授信額度，當農戶的基本情況發生變化時，應及時變更信用等級及相應的授信額度，拒絕不能還貸可能性較大的農戶，從源頭上控制資金的去向，這將大大有助于解決呆賬壞賬、農戶欠貸不還的問題。其次，農信社要通過貸款業務委員會加大對違約農戶的懲罰力度，并充分發揮社會輿論的監督約束作用。例如，貸款業務委員會要代替農信社多途徑定期公布違約農戶的名單，這樣可以借助周圍農戶的監督和輿論力量加大借款農戶違約的心理壓力，從而加大其違約成本。

（三）貸款業務委員會加強小額信貸的管理和監督，并向農信社負責

由于信用評定和授信額度由農信社和貸款業務委員會集體核定，并張榜公布，接受村民監督，在操作程序上有效地防范了現代過程中的內部道德風險和信息不對稱。貸款業務委員會要經常深入農戶掌握和了解其生產經營和貸款使用情況，確保農戶小額信貸按規定用途和要求使用，真正發揮其功效和作用。在筆者設計的小額信貸的“三維”被迫誠信機制中，貸款業務委員會的大多數成員都有比較緊密的社會關系，他們之間的相互了解程度遠遠大于農信社和農戶之間的程度，他們在貸款農戶的資格審查、資產狀況、信譽狀況、經營能力、道德水平及貸款的事后監督等方面具有更大的優勢，獲取信息的成本較低，克服了農信社和農戶借貸雙方的信息不對稱問題。另外，貸款業務委員會還可以發揮自己的地緣、人緣優勢，依靠所掌握的“軟”信息以及他們本身良好的口碑和威信，建立農戶自律機制，增加監督力量，形成一個利益共同體。

（四）農戶可申請小額貸款，但負有償還貸款的義務

政府推行小額信貸政策為許多貧困農戶解了燃眉之急，但極高的貸款違約率使這項政策的長期實行受到阻攔。由于農戶駕馭市場的能力不強，獲得信息的渠道狹窄，在行業競爭中處于不利的地位，有著較大的市場風險。地方政府、農信社和貸款業務委員會對其并非僅僅提供資金，而相應地為貸款農戶提供相應的技術指導，管理培訓，甚至是基礎教育等。在小額信貸“三維”被迫誠信機制中，貸款農戶可在原籍向農信社申請貸款，并負有償還的義務。貸款農戶的還貸行為將受到政府、農信社和貸款業務委員會的制約和監督。貸款業務委員會可以說是農戶還貸的擔保者，當農戶違約時，它負有追償的義務。

綜上所述，農信社可以作為政府和借款農戶之間的中間人，開辦個人委托貸款新業務，把資金低成本、高效率地貸給需求者；貸款業務委員會也可以作為農信社和借款農戶之間的中間人，充分發揮信用中介的職能，為農信社和貧困農戶借貸的雙方牽線搭橋，從而幫助貧困農戶脫貧致富，發展生產，實現小額信貸的初衷。在筆者設計的小額信貸的“三維”被迫誠信機制中，可以積極推進政府、農信社與貸款業務委員會的垂直聯接，充分發揮各自的比較優勢，使三者結合、協同運行，良性互動發展。

參考文獻：

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[2]孫清，汪祖杰。LOGIT模型在小額農貸信用風險識別中的應用[J].南京審計學院學報，2006（8）：27-29.

[3]應宜遜，黃震宇，徐永良。我國小額農貸體制的特點及改進思路[J].金融研究，2005（5）：180-190.

篇2

關鍵詞:　人工植被　灌叢沙堆　風洞實驗　表面壓力

灌叢沙堆是干旱地區沙漠、半干旱半濕潤沙地和沙質海岸帶常見的一種生物風積地貌類型〔1， 2〕。多數學者認為植被蓋度、風力強度和沙子供應量三個主要因素控制著灌叢沙堆的形成演化過程〔3-10〕。Hesp等〔11〕曾經推斷草叢沙丘附近的流場結構，朱震達等〔12， 13〕在風洞實驗中模擬了灌叢沙堆流沙模型的形態演化過程。但是限于灌叢沙堆形成因素的復雜性，迄今為止，對灌叢沙堆形成演化的動力學機制知之甚少。由于傳統的模擬二維流場只能反映沿氣流方向沙丘縱斷面上的氣流運行狀況，并未反映出沙堆表面風壓變化規律，如果把兩者觀測模擬結合起來可望在三維流場結構分析中深入研究氣流作用于沙丘表面的動力過程。本文基于新疆和田河流域風沙地貌野外考察資料，在完成純氣流流場風洞模擬基礎上，擬進一步通過風洞模擬實驗，查明無植物“沙堆”和有植物“沙堆”模型的表面壓力分布特征，這對深入闡明灌叢沙堆表面在風沙流作用下的風積、風蝕機制具有重要意義。

1　風洞實驗

1.1　風洞基本參數和實驗相似理論

本項風洞模擬實驗在中國科學院沙漠與沙漠化重點實驗室沙坡頭沙漠試驗研究站土壤風蝕風洞中進行。該風洞是一座直流閉口吹氣式低速風洞，實驗段長21 m，實驗段截面1. 2 m×1. 2 m，最大風速30 m/s。風洞整個實驗段(包括出口擴壓段)有1°的仰角。風洞底由7塊活動合金鋁板組成，可裝可拆，以便擴大模擬實驗的范圍。氣溫和當前大氣壓以鍵盤輸入計算機，實現風壓適時自動采集。實驗的風壓采集周期為2 s，采集時長為60 s，最終用于分析的風壓是60 s時段內采集結果的平均值。

風洞模擬實驗的可靠性，決定于實驗條件與野外實際情況的相似程度。風沙過程模擬實驗涉及的變量較多，但是根據風沙運動實驗相似理論第一定理，表征現象的一切變量，在時間各對應瞬間和空間各對應點上，互成一定的比例關系，相似現象必然發生在幾何相似的對象里，即邊界上幾何特性相似。相似第二定理特別指出包括幾何、物理、邊界和起始條件的相似。簡言之，要使模型實驗與自然現象完全相似，必須滿足幾何相似、運動相似和動力相似三個基本條件〔10，14〕。本項模擬實驗盡可能遵循風沙運動實驗相似理論，模擬實驗過程中選擇沙堆模型形態、選取觀測高度、調整實驗段風速時盡可能接近野外實際狀況，最大限度地保證實驗結果直接外推到任何尺寸、任何風速下的沙堆原型，而不必經過換算。

1.2　實驗模型基本形態選擇

本項實驗所用模型以新疆和田河流域野外測量得到的檉柳灌叢沙堆尺寸為原型，按一定比例縮小制作成模型進行風洞模擬實驗。畢業論文 從野外實測統計數據來看，和田河流域獨立分布的灌叢沙堆幾何形態大體可以近似地劃分為半球形沙堆和圓錐形沙堆兩類，多數沙堆迎風坡長度略小于背風坡長度。其中，半球形灌叢沙堆的平均高度為4. 74 m，底座平均直徑為12. 73 m;如果忽略迎風坡與背風坡坡長的差別，可考慮將灌叢沙堆的風洞實驗模型按40∶1的比例尺縮小制作成底座直徑(D1)為32 cm，高度(H1)為12 cm的近似半球形木制模型。同理，由于圓錐形灌叢沙堆的實際平均高度為5. 1 m，底座平均直徑為11. 95 m，忽略坡長的差別可將灌叢沙堆按照40∶1的比例尺制成底座直徑(D2)為30 cm，高(H2)為13 cm的圓錐形木制模型。

1.3　模擬實驗過程設計

從灌叢沙堆的形成演化過程來看主要分為兩個階段，即生長階段(植物生長發育)和衰亡階段(植物衰敗消亡)。因此，本項實驗分別設計無植物的半球形沙堆和圓錐形沙堆，以及有人工“植物”的半球形沙堆和圓錐形沙堆四組模型進行表面壓力的測定。實驗所用半球形沙堆模型和圓錐形沙堆模型是按照上述比例，用整塊樹樁加工而成的空心體。沙堆模型頂部的人工“植物”為高度(h)10 cm，冠幅10cm×10 cm，采用膠固定在模型的頂部，本項模擬實驗中暫時忽略“植物”高度、蓋度、疏密度等因素變化。表面壓力測點在每個模型表面分別按8個方位進行均勻布設(將模型分為A、B、C、……H八個區)，每個方位5個測點，再加1個頂點，這樣每個模型上共有41個測點(圖1a-c，黑色五角星代表測點)。每個測點埋設兩根內徑為0. 6 mm的空心細銅管，銅管一端出露模型表面另一端與數字式微壓計相連。模型固定在距實驗段入口10m處，利用精密微壓計在無供沙條件下測定。根據前人野外觀測和實驗結果，設定起始實驗風速為起沙風6 m/s，以算術級6、8、10、12、14 m/s依次增加實驗段風速進行表面壓力觀測，限于文章的篇幅本文僅刊出10m/s和12 m/s兩組風速下的表面壓力分布等值線俯視平面圖(圖2a-h)。

2　結果分析

2.1　半球形沙堆的表面壓力分布特征

從半球形沙堆各個風速下的表面壓力分布模擬結果來看(圖2a-圖2d)，半球形沙堆的表面壓力分布情況可以簡單劃分為沙堆迎風坡正壓增壓區、丘頂高壓區、背風坡降壓負壓區和兩翼高低壓相間分布區。在半球形沙堆迎風坡分布著正壓增壓區(主要在A、B兩區內)。從坡腳至1/2H1表面壓力增加緩慢，相應地等壓線也比較稀疏。這是由于半球形沙堆迎風坡下部坡度較大，氣流在迎風坡下部匯集反射形成風壓值小于10 Pa的較大低壓區域，因此這里反射渦流應當居于主導地位。野外考察發現，半球形沙堆迎風坡坡腳常常分布有凹槽，風沙在這里既不發生堆積，風蝕作用也較弱。從迎風坡1/2H1至丘頂，即迎風坡上部等壓線比較密集剪切力增大，表面壓力迅速增加，導致沙堆的表層氣流被加速。可見，從迎風坡坡腳向丘頂，表面壓力的增加并不是均勻的。野外對橫向沙丘迎風坡風速變化結果的類似觀測也證實，在迎風坡不同高度、不同測點風速都呈現出隨高度的增大而增大的趨勢，但增大的比率并不相同，順著迎風坡向上，風速在坡腳被放大，但風速遞增比率比較平穩，至沙丘頂部則再一次加速放大〔15， 16〕。

在半球形沙堆的丘頂明顯地分布著一個閉合的高壓區。關于沙丘頂部高速氣流的存在已被國內外眾多學者的野外考察所證實，高速氣流必然導致沙丘表面剪切力加大，有利于風蝕作用的發生和發展。在和田河流域野外考察中也發現，那些處于退化演化過程初始階段的灌叢沙堆頂部經常存在不規則的風蝕凹坑，顯然與沙堆頂部存在的高壓剪切風蝕區域有關。當固定沙堆的植物衰敗，丘頂高速渦旋風沙流遇到植物殘根的阻截，以植物的殘根為渦旋中心，可能加劇其渦流強度，殘根周圍的沙粒不斷被吹散，風蝕坑也就不斷地被加深，沙堆的高度也隨之下降，沙堆變的不穩定，沙丘開始活化〔17-19〕。

在半球形沙堆的背風坡分布著降壓負壓區(主要在E、F兩區內)。當氣流翻越丘頂和側翼后，氣流回旋輻散，氣流速度迅速降低。從等壓線分布圖上也可以看出，碩士論文從沙堆頂部至沙堆背風坡約2/ 3H1的一段區域內表面壓力值迅速從最高值降到0，再往下則氣流反向，負壓值不斷升高，在約1/ 3H1高度處負壓值達到極值，反向氣流風速達到最高值。

姚正毅〔16〕研究也證實，從沙丘頂到落沙坡坡腳，貼地層氣流在沙丘的落沙坡會發生分離，氣流產生回旋運動，成為一個壓力均勻、平均流速很小的渦旋靜風區，因此表面壓力也很小，其壓差亦為負值且基本維持不變。由于在落沙坡表面壓力降低，風速減小使沙粒在落沙坡發生沉降堆積。筆者認為沙堆背風坡降壓負壓區的存在是造成在沙堆背風坡沙塵沉降堆積，促使沙堆增長的主要原因之一。王訓明等〔16〕對沙丘背風坡氣流觀測表明，在沙丘背風坡貼近地面的一定高度氣流仍能維持一定的強度，并有相當強的輸沙能力，但其作用被局限在背風坡范圍內，這對保持沙丘形態有重要的作用。

在半球形沙堆的兩翼分布著高壓低壓相間區(主要分布在C、D、G和H區內)。在半球形沙堆兩翼分布著2~3個高壓區，兩個高壓區之間分布著低壓區，高低壓區的延伸方向與風洞實驗段氣流方向幾乎平行分布。這種高低壓相間分布格局與野外考察看到的沙堆微地貌形態是吻合的。在自然狀態下，半球形沙堆的兩翼坡腳和腰部風蝕比較明顯，常分布有平行繞流方向的風蝕凹槽，顯然是氣流遇沙堆阻擋在兩側繞流加速、剪切力增大、風蝕加強的結果。在本次模擬實驗中也證實，在半球形沙堆模型的兩翼坡腳和腰部為明顯的高壓區，風速強勁，這是造成這些部位風蝕發生的根部原因，而在兩個高壓區之間為低壓區，風速較低不利于風蝕的發生。張偉民〔20〕在風洞實驗中也發現，在沙丘旁側基部兩側，氣流作用較強，產生旁側順向高輸沙率。

2.2　有植物半球形沙堆的表面壓力分布特征

從有植物半球形沙堆各個風速下的表面壓力分布模擬結果來看(圖2c-圖2d)，有植物半球形沙堆的表面壓力分布情況可以簡單劃分為沙堆迎風坡正壓增壓區、丘頂高壓破碎區、背風坡降壓負壓區和兩翼高低壓相間分布區。

與無植物的半球形沙堆的表面壓力分布情況相比較而言，“植物”對半球形沙堆的表面壓力的影響主要體現在沙堆的頂部、兩翼和背風坡，迎風坡的表面壓力分布情況二者相似。

在有植物的半球形沙堆的頂部，由于人工植物的干擾，使原丘頂高壓風蝕區破碎化。在無植物的情況下，半球形沙堆的頂部為一閉合的高壓強風區域，風速比同一高度前后實驗段給定風速高出1~2 m/s，而在有植物的情況下，在丘頂的來風方向和緊靠植物兩側，分布著2~3個小的相對高壓區，從數值上比較，可看出有植物的半球形沙堆的表面壓力值在相同風速下僅為無植物沙堆丘頂表面壓力的1/2。由于植物對氣流的阻截和干擾作用，使得原本無植物的沙堆的頂部相對較大較強的高壓區，分解成幾個相對較小較弱的高壓區，人工植物的存在明顯地削弱了無植物的沙堆的頂部高速高壓氣流，有利于風沙流從不飽和狀態達到過飽和狀態，導致部分碎屑物質發生沉降堆積。有關野外觀測證實，在相同的起沙風作用下，橫向沙丘鏈、裸露沖積平原和檉柳灌叢沙堆三者之間的風速比為118∶100∶87〔21， 22〕，植物對氣流的阻滯影響十分明顯。

另外，由于人工“植物”的干擾，半球形沙堆兩翼的高低壓相間分布區面積明顯縮小，愈靠近沙堆上部植物所在部位，沙堆表面壓力的數值比相同實驗風速下的無植被的降低越多，丘頂閉合高壓區和低壓區范圍也減小。而在背風坡降壓負壓區，由于植被的干擾， 0值等壓線區域略有上移，負壓區域大部分僅為10 Pa左右，渦旋區反向氣流風速強化過程不明顯，這種渦流狀態更有利于沙塵的堆積。與無植物的半球形沙堆相比，植物的存在削弱了植物叢附近沙堆表面的壓力，降低了氣流的速度，擴大了背風坡渦流區的影響范圍，為風沙流中部分顆粒的沉降、堆積創造了條件。Wasson〔4， 5〕指出在植株背風側回流積沙區的風速僅及來流的20%，凌裕泉〔23〕認為植被不僅直接減弱了風沙流強度，而且因為植物的阻截作用，使部分大的顆粒發生沉降堆積。因此植被的存在更有利于沙堆的生長發育。

2.3　圓錐形沙堆的表面壓力分布特征

從圓錐形沙堆各個風速下的表面壓力分布模擬結果來看(圖2e-2h)，圓錐形沙堆的表面壓力分布情況可以簡單劃分為沙堆迎風坡正壓增壓區、背風坡降壓負壓區和兩翼高壓區。

在圓錐形沙堆迎風坡分布著正壓增壓區(主要在A、B兩區內)。從等壓線分布圖上可見，在圓錐形沙堆的迎風坡坡腳處等壓線較稀疏，順坡向上等壓線逐漸加密且分布比較均勻，系迎風坡氣流不斷爬坡增速所致，在錐頂附近表面壓力達到最大值，風速也相應地為最大值。與半球形沙堆相比，圓錐形沙堆迎風坡風壓梯度變化均勻增大。

在圓錐形沙堆的背風坡分布著降壓負壓區(主要在E、F兩區內)。當氣流翻越沙堆后，在背風坡氣流回旋，風速迅速降低，表面壓力0值等值線區域頂點接近沙堆丘頂，再往下則氣流回旋反向，醫學論文負壓值不斷升高，在約1/3H2高度處負壓值達到極值，并形成一個負壓高值區，整個負壓區俯視平面形態大致呈現三角形。其負壓中心區風壓值與半球形沙堆相比，要高出許多(對比圖2a、2b、2e和2f)。

在圓錐形沙堆的兩側對稱分布著高壓區(主要分布在C、D、G和H區內)。從等壓線分布圖上可見，圓錐形沙堆兩翼的高壓區是對稱分布的，但是高壓區延伸方向是從側翼坡腳一直到沙堆頂部，與風洞試驗段氣流方向垂直相交，這與半球形沙堆側翼高低壓相間分布、延伸方向與風向平行的狀態明顯不同。這與野外觀察到的圓錐形沙堆退化過程中沙堆兩側發生的連續風蝕現象是吻合的。

2.4　有“植物”圓錐形沙堆的表面壓力分布特征

從有植物的圓錐形沙堆各個風速下的表面壓力分布模擬結果來看(圖2f-圖2g)，有植物的圓錐形沙堆的表面壓力分布情況可以簡單劃分為沙堆迎風坡正壓變壓區、錐頂負壓區、背風坡負壓區和兩翼高壓區。

與無植被的圓錐形沙堆的表面壓力的分布情況相比較，植被對圓錐形沙堆的表面壓力的影響突出地表現在錐頂附近部位和背風坡負壓區。在沙堆的迎風坡錐頂附近，由于植物的干擾，迎風坡氣流在錐頂附近加速到高值后迅速降低，等壓線值表現為先均勻增高后迅速降低，在圓錐的頂部形成一個閉合的負壓區，背風坡仍為負壓區，負壓區的范圍明顯地比無植物影響的擴大，而且負壓區的中心負值區風壓比無植物的削弱10~40 Pa以上，并且整個背風坡負值區域在局部也擾分解成更小的負值區。

3　結　論

通過以上純氣流風洞模擬實驗，結合新疆和田河流域的野外考察分析，初步獲得了無植被覆蓋與有植被覆蓋條件下半球形沙堆和圓錐形沙堆的表面壓力分布特征。其基本結論如下:

(1)無植被半球形沙堆的表面壓力分區可以劃分為沙堆迎風坡正壓增壓區、丘頂高壓區、背風坡負壓區和兩翼高低壓相間分布區。半球形沙堆迎風坡下部坡度較陡是造成沙堆迎風坡前氣流壓縮匯集形成渦流的主要原因。

(2)有植物半球形沙堆的表面壓力分區可以劃分為沙堆迎風坡正壓增壓區、丘頂高壓破碎區、背風坡負壓區和兩翼高低壓相間分布區。植物造成半球形沙堆丘頂的高壓區破碎化，丘頂風蝕壓力被弱化。

(3)無植被圓錐形沙堆的表面壓力分區可以劃分為沙堆迎風坡正壓增壓區、背風坡降壓負壓區和兩翼高壓區。圓錐形沙堆頂部無明顯正壓區和負壓區，迎風坡對氣流的壓縮匯集作用不明顯。

(4)有植物的圓錐形沙堆的表面壓力分區可以劃分為沙堆迎風坡正壓變壓區、錐頂負壓區、背風坡負壓區和兩翼高壓區。植物的影響使錐頂附近形成負壓區，迎風坡風壓值先均勻增加再迅速降低，同時弱化了背風坡渦流負壓值。

(5)沙堆幾何形態對沙堆的表面壓力分布特征影響較大。職稱論文比較半球形沙堆和圓錐形沙堆表面壓力分布特征，半球形沙堆迎風坡下半部等壓線分布稀疏，易造成氣流在坡前匯集，形成較強的渦流，頂部存在閉合的高壓區，易遭強風侵蝕，同時背風坡負壓區風壓較弱，以致背風坡渦流較弱;圓錐形沙堆反之，迎風坡等壓線分布由疏到密遞增梯度均勻，迎風坡前渦流較弱，背風坡負壓區負壓值較大，致使渦流也較強，頂部不存在明顯的高壓區，強風侵蝕不明顯。

(6)野外觀察在沙堆植被衰敗、遭受風蝕的過程中，半球形沙堆的丘頂往往最先遭受風蝕形成風蝕坑，兩側出現環繞沙堆側翼分布的風蝕凹槽，而圓錐形沙堆衰退過程中丘頂風蝕降低和側翼風蝕過程同步進行，沙堆風蝕降低過程中圓錐形形態可以維持較長時間，即圓錐形沙堆更易與區域氣流場達到形態動力平衡。野外考察中發現的不同形態沙堆演化特征也基本印證了本項模擬實驗勾畫出的表面壓力分布特點。

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