当前,许多人都感觉到了沙漠化以及环境的退化给人们生活带来的种种危害。这种危害不是一个地区、一个国家的问题,而是全球性的重大问题。本研究主要进行了以下几个方面的工作:(一)学习研究了国内外学者在风沙流动力学领域的研究成果(包括颗粒起动、悬移、跃移和蠕移;风沙流结构、沙纹运动等)。在塔克拉玛干沙漠西北边缘进行了现场风洞实验,得到了典型的沙纹形状,并可根据防沙墙前的风沙流结构和沙纹形状推断出较理想的防沙墙形状。(二)利用气流场和沙流场理论进行了沙纹形成数值模拟,它与以往的数值模拟方法相比对气流场和沙流场的关系运用的比较充分。最后得出的模拟结果与自然状态十分相符。我们也讨论下列情况对计算结果的影响,即(1)沙传输的公式,(2)沙表面的边界条件,(3)计算的网格和(4)计算沙的移动的时间增加量。(三)对光滑粒子流体动力学(SPH)数值模拟方法进行了研究,系统地总结了SPH 方法的理论基础,并运用SPH程序进行了几种实例的模拟,最后得出的动态结果与实际情况比较相符。(四)本研究的目的是将一种新的数值计算方法(SPH方法)运用到风沙运动的计算中去。并且对这种现象做出高准确性预测。因为沙丘本身空间体积大,运动时间长,所以用观察或实验的方法预测沙丘的移动是很困难的。另一方面,由于近来并行计算机的发展,数值方法在研究这些现象方面似乎是功能很强大。可是由于自己的水平限制和时间上的原因,我还没有做到把这种方法运用到沙纹形状的模拟中去。这将在以后的工作中继续完成。