沙漠地区高速公路工程防沙体系效益分析

沙漠地区高速公路建设在西部大开发中的战略地位和重要作用，决定了高速公路沙害防治已成为交通线路沙害防治的主要内容之一。以新地-麻黄沟高速公路为例，对防沙体系的防护效益进行研究。认为新地-麻黄沟高速公路防沙体系设计合理，符合当地自然环境条件；阻沙带、固沙带改变了风沙流结构，降低了输沙强度，增加了地表粗糙度，有效的起到了削弱风速，阻截流沙，控制沙丘形态变化，保持地表稳定的作用；防沙体系建成后仅节省清沙费一项，3年可收回体系建设投资，而防沙体系设计使用寿命为5～7年，若日常维护及时并辅以封育恢复天然植被措施，其使用寿命还可延长甚至长期发挥防沙作用；该地区公路防沙体系的结构配置对干旱、半干旱沙漠地区高速公路沙害防治具有一定的借鉴作用。     

塔中沙漠油田基地路生物防沙技术示范──沙地咸水滴灌制度试验研究

为实现对基地路的永久防护，改善油田基地的环境质量，从１９９７年起在环境条件极其严酷的塔中四油田开展了沙漠油田基地路生物防沙技术示范工程建设，研究表明在塔克拉玛干沙漠腹地利用４～５ｇ／Ｌ的咸水，采用滴灌的方式营造公路生物防沙林，较适宜的灌溉制度是２０ｄ左右灌水一次，每次的灌水量３０　ｋｇ／ｍ２．     

路堤和路堑边坡土壤水分变化研究--以陕蒙沙漠高速公路为例

研究高速路边坡土壤水分含量及其动态对选择适宜的植物种类,提高边坡稳定性具有重要意义.采用定位取样法研究了陕蒙沙漠高速公路路堤和路堑边坡土壤水分的季节变化.结果表明,路堤和路堑边坡土壤水分具有明显的季节变化规律,其中5-6月土壤含水量较高,7-9月较低,10-12月期间土壤水分逐渐恢复;路堤和路堑边坡土壤含水量的垂直分布表现为表层土壤含水量最低,随着土层深度增加,土壤含水量逐渐增加,路堤边坡各层土壤含水量高于路堑边坡.     

高速公路弃土场边坡沟蚀规律研究——以湖北沪蓉西高速公路为例

为探讨公路弃土场边坡沟蚀发生发展规律,以湖北沪蓉西高速公路(宜长段)为例,从弃土场沟蚀发育特征、发生发展规律和与沟间侵蚀的关系3方面对弃土场沟蚀规律进行探讨.结果表明,弃土场边坡沟蚀与降雨有密切的关系,沟蚀在坡面土壤侵蚀量占的比重越来越大;弃土场坡面沟蚀发展呈加剧发展趋势,随着观测时间的变化,细沟侵蚀在整个坡面土壤侵蚀量中占的比重越来越小,而相对浅沟侵蚀和切沟侵蚀所占的比重越来越大.     

半干旱半湿润地区风沙运动规律初探 ——以山东省禹城市为例

以山东省禹城市为例．分析了半干旱半湿润地区风沙运动成因、特征及其对沙区农业生产的影响,初步探讨了风沙运动规律,为进一步探索该类地区防风治沙,建立合理的农业生态系统提供了科学依据。     

高速公路建设中不同边坡风力侵蚀特性--以银武高速公路同心至固原段为例

为研究高速公路边坡风力侵蚀的规律,选择银武高速公路同心至固原段为研究区段,通过10个小区的风蚀数据,对比分析了不同边坡的平均风蚀量,探讨了不同边坡的侵蚀规律。结果表明,土壤含水率可以不同程度地减少边坡的平均风蚀量。不同边坡土壤风蚀量有明显的差异,而且没有任何措施的松散堆积物的土壤风蚀量明显大于其它边坡。六棱砖防护措施防风效益最好,拱形框架梁防风效益次之,采用机械压实的办法防风效益最差。在降低土壤风蚀起始风速单方面,六棱砖相比拱形框架梁和机械压实更有效。     

公路建设可能产生的水土流失及防治措施——以漳龙高速公路漳州境段为例

公路建设产生的新的水土流失主要发生在挖方，填方路基，边坡，弃土石场以及施工过程中乱挖，乱堆，乱倒现象，危害建设区内的河流，水库，农田和村庄，污染周围环境，以往对这类事件是发生后再来治理。本文试图通过对拟建工程可能产生的水土流失及其危害进行预测和综合分析，提出在建过程中加以治理的各种防治措施。     

青藏高原高速公路建设中弃土场土壤流失特性——以青海平阿高速公路为例

随着我国开发建设项目的发展,开发建设过程中引起的土壤流失问题已成为倍受关注的研究热点之一。作者以青藏高原平阿高速公路青沙山隧道南口的两个弃土场为研究对象,进行相关性分析,得出弃土场坡面土壤流失量与降雨量、平均降雨强度和径流深的相关性显著。通过回归分析得到高速公路建设过程中不同植物配置坡面的土壤流失量预测方程。研究结论对该地区高速公路建设过程中土壤流失量的预测和水土保持措施的合理布设具有指导意义。     

浅议开发建设项目水土保持监测——以昌金高速公路建设为例

随着江西"在中部地区崛起"战略的实施,开发建设项目逐年增多,开发建设项目水土保持监测成为该省水土保持工作的重要内容。高速公路的建设促进了公路沿线经济的发展,但同时有可能产生人为新的水土流失。实施高速公路水土保持监测,一方面可真实反映工程建设过程中的水土流失状况、变化规律及发展趋势,为项目建设管理单位提供水土流失防治的科学依据;另一方面可为水土保持监督管理部门提供监督管理的依据。以昌金高速公路建设项目水土保持监测为例,提出了线路工程应根据工程建设特点展开面上调查监测与点上的典型监测相结合;监测单位应及时将监测信息反馈给建设单位;要重视工程建设资料的归档整理。     

乌兰布和沙漠典型沿黄段格状沙障防风固沙效应

[目的] 探究乌兰布和沙漠典型沿黄段机械沙障的固沙效果,为沙区沿黄段的沙障合理配置及应用提供理论支撑和科学参考。 [方法] 以2 m×2 m规格的纱网沙障、聚乳酸(PLA)沙障、麦草沙障为研究对象,通过测定格状沙障近地表10,20,50,100和200 cm处的风速,同步收集近地表0—50 cm处的风蚀物颗粒,对3种格状沙障在形成稳定障面后的防风固沙效应进行研究。 [结果] ①纱网沙障、PLA沙障和麦草沙障均有效降低了近地表风速,尤以距地表10 cm高度处最为明显。在10.32 m/s风速下,其防风效能分别达到了49.73%,39.92%和38.33%。 ②PLA沙障的风速廓线呈现S形曲线特征,3种沙障的粗糙度均较裸沙丘有较大提升。 ③与裸沙丘相比,3种沙障降低了近地表10 cm处风的扰动度。 ④纱网沙障、PLA沙障和麦草沙障的输沙率随高度均呈指数关系,固沙效应分别为94.37%,44.80%和53.16%。3种沙障相较于裸沙丘有效抬升了沙粒的平均跃移高度,纱网沙障提升为对照的5.35倍。 [结论] 结合乌兰布和沙漠沿黄段风沙活动程度及材料获取度,沿岸向流动沙丘垂向上依次为麦草沙障固沙、PLA沙障固沙促生、纱网沙障防风固沙优化配置,可以实现3种格状沙障防风固沙效益的最大发挥。     

沙漠公路防护林影响下近地表风沙流粒度特征的空间分异

利用BSNE集沙仪对沙漠公路两侧灌木混交防护林影响下的近地表风沙流粒度特征进行了研究,结果表明:在水平方向上,风沙流粒度沿主风向从林带上风侧到下风侧邻近林带流沙地,平均粒径减小,分选变差,而且越向下风向变化越大,但两条阻沙林带间风沙流粒度受沙丘影响不同于其他点,其平均粒径增大,分选性变好;在垂直方向上,风沙流平均粒径随高度先减小后增大,在植物冠层高度之上略有增大。受防护林影响,风沙流粒度的垂直分异减缓,而不同观测点之间的季节变化增大。防护林影响范围内近地表风沙流粒度的时空变化特征与防护林垂直疏透度、季节以及防护林内具体位置的微环境有关。     

库布齐沙漠含水率对风沙运动影响的风洞模拟

采用室内分析和风洞模拟试验的方法,研究了不同风速下库布齐沙漠沙丘沙含水率对粗糙度、风速廓线和风沙流结构变化的影响。根据风洞实际动力情况,确定试验进口风速为6,8,10,12,14,16m/s;除干沙外,人工配制了含水率为0.25%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%6组不同湿度的沙样,分别开展了风洞模拟试验。结果表明,地表粗糙度随着风速的增加而增大,但随湿度的增加整体呈减小趋势;试验所包含的湿度范围内,其风速廓线均随高度呈对数分布,随风速的增大,风速廓线的对数规律越好,风速梯度逐渐减小;湿度越大输沙率随风速增加的绝对量变小,但相对量有所增加;随着湿度的增加输沙率呈整体下降趋势;不同湿度输沙率都出现随高度增加而减少的趋势,当湿度达到2.5%时,不管任何高度风蚀过程几乎停止;干沙输沙量80%集中于近地表5cm内,但随着湿度增加,5cm以上输沙率所占比重呈增加趋势,当湿度介于0.25%~1.5%时,地表5~8cm之间输沙量占总输沙率的30%以上。说明在地表含水率较高的库布齐沙漠,采用格状沙障等增加地表粗糙度的机械防沙措施能收到比西部沙漠和戈壁地区更为理想的效果,而且采用固沙措施的高度也应高于干沙地区。     

基于变权物元可拓模型的沙漠公路防沙工程综合效益评价

[目的] 对沙漠公路防沙工程综合效益进行评价,为风沙区公路防沙工程的评价研究与后期运维工作提供科学参考。[方法] 以乌玛会（乌海—玛曲）高速公路沙漠区段的防沙工程为例,在分析沙漠公路防沙工程综合效益影响因素的基础上,从工程效益、经济效益、环境效益3个维度建立沙漠公路防沙工程综合效益评价指标体系。构建变权物元可拓模型,利用变权理论对固定权重进行修正,以体现指标值波动对指标权重的影响,并通过敏感性分析指出对综合效益影响显著的指标。最后,将模型应用于乌玛高速公路沙漠区段防沙工程。[结果] 乌玛高速公路沙漠区段防沙工程的综合效益处于“较好”效益等级,但有大幅偏向“中等”效益等级的趋势,与传统的固定权重法相比,本研究结果更加符合工程实际;在众多评价指标中,防护效果、破损程度、施工质量、植被环境影响对评价结果影响最为显著。[结论] 为进一步提升乌玛高速沙漠区段防沙工程的综合效益等级,在后期运营过程中应重点关注这几项指标的变化趋势,针对性地开展维护工作,保证综合效益最大化。     

沙漠地区三种风沙侧向输导工程的数值模拟

[目的]研究沙漠地区交通线路周围侧向输导工程的风沙流场规律,为侧向输导工程的应用提供理论基础。[方法]基于新疆维吾尔自治区哈密市了墩地区风信数据和CFD三维数值模拟,建立不同工况对3种侧向输导工程的风沙流场进行对比分析。[结果]3种侧向输导工程由于结构的不同,风沙流通过开放式羽毛排的排间间距进行侧向输导,封闭式羽毛排和一字排则在排前进行输导。3种侧向输导工程流场作用区域都由输导区和减速区构成,但开放式羽毛排的减速区面积明显小于封闭式羽毛排和一字排。风速较大沙源丰富应使用一字排,风速较大沙源一般应使用开放式羽毛排,风速一般沙源丰富应使用封闭式羽毛排。[结论]侧向输导工程可以对风沙流进行有效输导,不同类型的侧向输导结构适用于不同的工况。     

某国道沿线地质灾害分析与防治

在国道地质灾害调查的基础上，分别从地质灾害现状分析和地质灾害危险性预测评估两方面对该国道沿线地质灾害特征进行了分析和场地评价。并针对各自特征就其防治措施进行了探讨，这为国道公路合理设计及施工建设提供了依据。     

基于组合赋权法的中巴公路奥依塔克至布伦口段泥石流危险性评价

[目的]研究泥石流危险性,为泥石流多发地区危险性评价指标权重的确定提供一种有效的方法。[方法]针对单一赋权法确定权重的缺陷,分别采用层次分析法和熵值法确定中巴公路泥石流危险性评价指标的主观和客观权重,再用组合赋权法确定指标的综合权重。以中巴公路沿线重点单沟泥石流为例,选取爆发规模、爆发频率、主沟长度、流域切割密度、流域面积、流域相对高差、主沟纵坡、24h最大降雨量、松散堆积物厚度、泥沙补给段长度比10个指标作为评价因子。获取泥石流现场调查数据后,依据上述方法对该区域泥石流的危险性进行评价,并将计算结果与集对分析方法和现场调查结果进行了对比分析。[结果]属于中度危险的沟谷只有5条,占25%,说明该地区大部分泥石流危险性偏高。[结论]评价结果与现场调查结果吻合,证明了该方法的可行性。     

乌兰布和沙漠流动沙丘纱网沙障防风效能研究

为了选择适宜规格的纱网沙障进行流动沙地治理,在乌兰布和沙漠流动沙丘设置2 m×2 m,4 m×4 m,6 m×6 m网格或2 m,4 m,6 m带宽的带状纱网沙障,采用美国HOBO全自动风速风向仪测定其风速变化,并分析了地表粗糙度、相对风速和防风效能。结果表明:2 m×2 m网格纱网沙障地表粗糙度随着风速增加而呈现出线性降低的规律;纱网沙障主要是降低近地表30 cm以下高度的风速,并提高近地表粗糙度;随着风速增加,纱网沙障防风效能变化总体呈现出降低的趋势。在流动沙丘设置2 m×2 m,4 m×4 m网格或2 m,4 m带状纱网沙障可有效降低近地表风速、增加地表粗糙度,总体防风效能较好。     

川藏公路南线泥石流坝溃决洪水过程试验研究

川藏公路南线(西藏境内)由于区域地质地貌和气候环境条件的特殊性,近几十年来曾多次发生泥石流堵溃事件,坝体溃决所产生的洪水给下游造成了灾难性破坏.根据13组室内泥石流坝溃决模型试验对洪水流量过程进行研究发现,对流量影响最大的是堵塞坝的溃决形式,即重力再启动形式的溃决洪峰流量最大,水力再启动次之,冲刷型溃决最小;溃坝洪水洪峰流量与上游来水量流量成正比关系.溃决过程中的洪峰位置出现在库区水下泄30%～50%的时候;不论哪种形式溃决,洪峰在时间轴上的位置主要集中在整个洪水历时的1/3处.该研究可以为泥石流坝溃决洪水预测和下游综合避险减灾提供参考.     

高寒沙区人工沙棘对风沙危害的生态响应

[目的]沙棘(Hippophae rhamnoides)是高寒沙区典型的优良治沙物种,其风沙危害的抗逆性研究对沙棘生态适应性机理及高寒沙区生物治沙工作具有重大的探究与指导意义。[方法]对不同类型沙丘不同林龄的人工沙棘林进行了样方调查和风沙活动监测。[结果]沙棘群落特征与地表风蚀强度变化具有时空同步性。轻度风蚀与中轻度沙埋现象有助于沙棘的生长与群落的发展,固定与半固定沙丘人工沙棘的株高冠幅均为流动型沙丘沙棘的3~6倍;沙棘各生长指标与株下蚀积深度具有显著的二次函数拟合关系,8年生沙棘生长的最佳沙埋深度在30—40cm。2008—2016年,各沙丘沙棘群落特征与局地输沙率、粗糙度、蚀积深度等风沙活动特征分别表现出显著的指数递减、多函数递增和二次函数先增后加减的变化规律。[结论]高寒沙区沙棘对风沙危害的响应特征反映了沙棘良好的风沙适应能力,也指示沙棘造林技术需要注重立地条件选取、造林结构改进与多物种配置,保障沙棘的稳定生长势态与良好的生态修复效益。