在塔克拉玛干沙漠腹地，发现存在有沙粒胶结体，前人实验证明，沙粒胶结体具有与砾石类似的防风蚀效益，且胶结体外形及其不规则。为了探究覆盖沙面的粗糙元的几何外形对其防风蚀效果的影响，本实验选取了:球形，三棱锥形，圆柱形，正方体形，饼形和半球形6种形状的粗糙元，（实验所用粗糙元模型自制，并保持单个颗粒的质量相等），用盖度为10％的粗糙元覆盖流沙面，分别在无沙源供给的净风和有沙源供给的挟沙风条件下，进行风洞模拟实验。实验结果表明:　　(1)无沙源供给的净风时，饼形粗糙元、半球形粗糙元覆盖床面的风蚀量最大，且明显高于球形粗糙元、三棱锥形粗糙元、圆柱形粗糙元和正方体形粗糙元覆盖床面。饼形粗糙元、半球形粗糙元的抗风蚀作用也差于其他四者。风沙流结构值也表现出一定的差异，1 cm高度范围内（粗糙元高度范围内），输沙量由大到小依次为:CK＞饼形、半球形粗糙元＞球形、圆柱形、三棱椎形、正方体形粗糙元。风速＜10m/s时，0～3cm含90％的输沙，风速＞10m/s时，在0～5cm以内含90％的输沙。随着风速的增大，风沙流结构特征值λ随风速的增大而逐渐增大，表示床面随着风速的增加呈易被风蚀状态。　　(2)有沙源供给的挟沙风条件下，床面的蚀积状态随着风速的增加有着不同的变化，其中球形、三棱锥形、圆柱形粗糙元覆盖的沙面由风积向风蚀转化，且风蚀量随风速的增加而增大。当风速＞10m/s时，床面出现强烈侵蚀的现象，实验表明饼形粗糙元、半球形粗糙元的阻沙功差于其他四者，其覆盖沙面的风蚀率也最大。1cm（粗糙元平均高度）高度范围以内，输沙率由大到小依次为:CK＞饼形、半球形粗糙元＞球形、圆柱形粗糙元、正方体形和三棱锥形粗糙元。各个风速条件下，0～7cm高度含有90％的输沙。风沙流结构特征值λ表示，当风速为8m/s时，6种外形粗糙元覆盖沙面接近蚀积平衡的状况，随着风速的增大，床面逐渐呈现为易吹蚀的状态。　　(3)各个外形粗糙元床面的风速廓线也有一定的区别。1 cm(粗糙元平均高度)处，风速随着粗糙元方向比率的增大呈减小趋势。对比方向比率相同的的球形和正方体形粗糙发现，正方体形粗糙元的阻风作用略优于球形。大于床面高度7cm处，床面风速基本处于稳定状态。　　(4)无论有无沙源供给的风速时，床面风蚀状况均易受到风速、粗糙元的外形（方向比率AR、粗糙元的高度h）和间距等因素的影响，在相同的覆盖度条件下，细高、边界明显（三棱椎形、圆柱形）的粗糙元对其覆盖床面的防护效益好于粗矮（饼形）的粗糙元。