沙障的类型及设置方法

在风沙危害的地段,为改变风沙流的速度、方向、结构,改变蚀积状况而设置的障碍物体叫沙障。     

肠式沙障固沙作用及其结构稳定性研究

通过对肠式沙障沙埋程度、积沙宽度、位移程度及沙障控制区域植被盖度等指标进行调查,分别研究了不同规格、不同类型的肠式沙障稳定性及其所在沙丘植被恢复程度。研究结果表明:品字沙障位移距离最大,移动平均距离达到了58.72 cm,方格沙障移动距离最小,仅为36.11 cm。4 m品字形沙障的移动距离最大,达到了70.67 cm,2 m带状沙障的次之,移动距离为52.33 cm,说明规格越大,移动程度也越大。方格沙障铺设沙丘的植被盖度较大,其中4 m×4 m方格沙障铺设沙丘植被盖度达到最大。     

青藏铁路路基对风沙运动规律影响的数值模拟

【目的】通过Fluent软件进行模拟计算,研究青藏铁路原有路基及新提出的一种输沙型路基的流场分布情况以及路基积沙特征,并讨论了轨枕式挡沙墙与PE阻沙网对路基风场及积沙特征的影响,探索路基对风沙运动规律的影响,为青藏铁路防沙治沙提供理论基础。【方法】采用数值模拟的方法,选择3种路基(普通路基、通风路基、输沙路基)以及2种沙障(轨枕式挡沙墙、PE阻沙网)的组合形式,通过模拟流场及积沙分布特征,评价沙障的防沙效果并分析路基受风蚀影响的程度。【结果】3种路基的风速流场具有相同的功能分区,且风速对流场的影响较小;在路基迎风侧,普通路基对风速的降低作用最强,极易引起沙粒在路基坡脚和边坡堆积,路基顶部风速明显增加,大风时可能会影响行车安全,路基背风侧存在回流现象,部分沙粒在重力作用下会堆积在背风侧边坡处;普通路基迎风侧边坡积沙情况严重,沙埋铁轨现象频发,布设有通风管的路基会受到积沙影响,导致管道堵塞,影响其冻土保护功能,输沙路基利用狭管效应,使风沙流加速通过,防止迎风侧边坡积沙和风沙上道,且一旦输沙管道发生积沙,可通过自然风力清除,若必须人工清理也便于操作,可节省大量人力物力;当路基上风向布设沙障时,沙障对风速有极强的减弱作用,路基和沙障之间存在一个减速区,该区域速度呈中间大两端小分布规律,风速无法达到起沙风速,沙粒沉积在沙障前后,路基边坡积沙明显减少。【结论】3种路基在无防护措施情况下,均有不同程度的积沙,输沙路基积沙量最小,且便于清理;轨枕式挡沙墙积沙量迎风侧大于背风侧,PE阻沙网积沙量背风侧大于迎风侧,并且沙障间距影响着阻沙效果,适当调整沙障间距,使此区间内的风速不足以起动沙粒,提高沙障阻沙效果;模拟结果表明,输沙路基相对于普通路基和通风路基更适用于风沙地区,但目前的结果还停留在理论阶段,需要在高原环境中进一步进行试验验证。     

不同几何形状纱网沙障输沙量风洞模拟实验研究

风蚀危害是影响流动沙丘造林成效的关键因素。我们在跟踪调查纱网沙障野外固沙造林良好成效的基础上,进行了不同几何形状纱网沙障输沙量风洞模拟实验研究。结果表明:不同几何形状及其开口方向的纱网沙障改变了地表风沙流结构,拦沙效果显著;当沙障开口朝背风方向时,输沙量随着距离地面高度增加而减少,而沙障开口朝迎风方向时,拦截地表风沙流效果较好,且输沙量随着距离地面高度增加而呈抛物线形变化规律,迎风半圆型沙障最大输沙量在距离地面26~28 cm高度,迎风月牙型沙障在距离地面20~22 cm高度,而未设置沙障最大输沙量在距离地面0~2 cm;在沙障迎风侧0.5H和背风侧0.5H~2H范围内均处于积沙状态,并且距离沙障越近积沙越厚,而在沙障迎风侧1.5H~2.5H范围则以风蚀状态为主,这种风蚀积沙变化为在纱网沙障背风侧3H范围内植树固沙造林提供了理论依据。     

活化风蚀坑沙障固沙技术及植被恢复

风蚀坑活化形成的流动沙地直接危害草场,使土地逐渐丧失生产力。结合风蚀坑内风速变化特征,采取风蚀坑及边坡、风蚀坑积沙区沙障固沙技术,恢复风蚀坑植被。结果表明:风蚀坑及边坡设置黄柳沙障3 a,植被覆盖率达到27.0%,植物种为7种;PE纱网沙障植被覆盖率为31.0%,植物种为11种;PLA沙障植被覆盖率达到15.6%,植物种为4种;黄柳+PE复合沙障植被覆盖率达到75.3%,植物种为6种,而对照植被覆盖率为1.6%,植物种2种。在风蚀坑积沙区,设置沙障3 a后,PE纱网沙障植物种达到10种,黄柳+PE沙障为8种,PLA沙障为4种,黄柳沙障6种,而对照为1种;植被覆盖率分别达到50.3%、50.7%、22.7%、40.0%,而对照为4.0%。采取网格或带状PE沙障,带状黄柳+带状PE沙障对风蚀坑植被恢复具有良好效果。     

荒漠区沙障设置成本核算及阻沙效果、植被恢复情况研究

在石羊河下游干旱荒漠区设置不同材料、不同规格的沙障,本文选择稻草、麦草、玉米杆、芨芨为沙障材料,按照方格式1.5 m×1.5 m、2 m×2 m、2.5 m×2.5 m,行列式1.5、2、2.5 m的规格布设试验,通过核算各材料及各规格成本及调查阻沙效果和植被恢复情况,得出:同一规格下玉米杆的成本最低,麦草、稻草、芨芨成本依次增加;在方格式中各材料均为2.5 m×2.5 m成本最低,2 m×2 m次之,1.5 m×1.5 m成本最高;行列式中各材料均为2.5 m规格成本最低,2 m次之,1.5 m成本最高;各材料中芨芨材料沙障的积蚀高度最大,麦草沙障的最小,同一材料方格式高于行列式,各材料中麦草的凹曲面高度最深,芨芨的最浅,同一材料行列式深于方格式;各材料、各规格间植被种类没有差异,都以沙米为优势植被,同一沙障材料的行列式和方格式植被恢复情况差异不明显,不同沙障材料间植被恢复情况差异较明显,具体为稻草沙障植被恢复情况最好,其次为麦草沙障,芨芨沙障最低。     

青藏铁路南山口段沙害防治措施的效果

【目的】青藏铁路沙害段约占铁路全长的22.5%,是铁路安全运营的主要威胁。本研究通过实地调查不同沙害防护措施下的积沙量,分析其防护效益及空间布局影响,为合理布设防沙措施、有效降低铁路沙害、保障铁路安全运营提供科学依据。【方法】选择已部分布设沙害防治措施的青藏铁路南山口段,根据不同区段沙障的组合方式,设置无防护措施的对照区和4个不同措施组合防护区(Ⅰ区:无防护措施区;Ⅱ区:低立式聚乙烯(PE)网格沙障防护区;Ⅲ区:高立式栅栏沙障与低立式PE网格沙障共同防护区;Ⅳ区:高立式栅栏沙障防护区;Ⅴ区:高立式栅栏沙障与高立式PE阻沙网防护区),通过测定积沙体断面要素和平均深度,计算不同防护措施组合的年均单宽阻沙量,用于评价不同措施或措施组合的阻沙效果及空间布局的影响。【结果】1)在无防护措施的对照区对应铁路轨道没有积沙现象,同时目前也没有观察到明显磨损,可见,南山口地区沙害程度较轻,在此处布设沙障必要性不大,积沙较多的沙障甚至还可能发展成为沙源地,将沙引向铁路路基;2)在4个不同措施组合防护区中,Ⅲ区沙障内年均单宽阻沙量最大,为1.125 m~3·m~(-1),由此可推断,南山口段的年均单宽风沙流至少为1.125 m~3·m~(-1);3)Ⅳ区沙障内年均单宽阻沙量为0.978 m~3·m~(-1),约为Ⅲ区的87%,说明单个高立式栅栏沙障的拦沙效果也很好;4)Ⅴ区沙障内年均单宽阻沙量为0.782 m~3·m~(-1),仅为Ⅲ区的70%,说明高立式PE阻沙网的布设不仅没增强Ⅴ区沙障内的拦沙量,反而降低了同区内栅栏沙障的拦沙效益,分析认为主要是由于PE阻沙网的布设间距过小。5)结合阻沙效果与建设成本,本研究认为南山口段PE网格沙障的最优宽度为13 m,另外,在南山口设置一道栅栏沙障便可达到很好的防沙效果,还能使建设成本降低。【结论】南山口地区设置的沙障中:PE网格沙障宽度过大造成材料的浪费,布设宽度应以13 m为宜;PE阻沙网布设间距过小,使得拦沙作用很弱,且降低了同区内高立式栅栏沙障的拦沙效益;单个栅栏沙障在防护区中表现出很强的阻沙作用。研究认为南山口地区的沙害程度较轻,设置沙障必要性不大,如果设置沙障,可只设置1道栅栏沙障,既能达到很好的防沙效果,又能使建设成本降低。研究结果可为铁路轻度沙害地段科学、合理的布设防护措施提供依据。     

沙柳集束沙障固沙技术探讨

风蚀沙埋是制约沙区人工造林成活率的主要因子之一。设置沙障是防止风蚀沙埋，提高造林成活率的主要措施。本文通过对沙区人工造林设置不同类型沙障的对比试验，筛选出沙柳集束沙障。该沙障具有明显的效益，可在高大流动沙区人工造林中加以推广。     

纱网沙障输沙量风洞模拟实验研究

风蚀危害是影响流动沙丘造林成效的关键因素。为此,我们在跟踪调查纱网沙障野外固沙造林良好成效的基础上,进行了纱网沙障输沙量风洞模拟实验研究。结果表明:设置带状纱网沙障后改变了地表风沙流结构,当沙障高出地面20 cm、10 cm和15 cm时,其最大输沙量分别在距地面6~10 cm、10~14 cm和14~18 cm高度范围,而无沙障时其最大输沙量在距地面0~2 cm高度范围,并且,与带状沙障相比,网格沙障拦截地表风沙流的效果更好,如在距地面0~14 cm高度范围,其输沙量为1.89 g/4 cm2·3 min,而带状沙障为4.96 g/4 cm2·3 min。在纱网沙障迎风侧2H、1.5H和1H处的风蚀深度分别为0.47 cm、0.4 cm和0.2 cm,在背风侧0.5H、1H、1.5H、2H和3H处的平均积沙厚度分别为1.7 cm、1.1 cm、1.0 cm、1.3 cm和1.4 cm,这种风蚀积沙变化为在纱网沙障背风侧3H范围内植树固沙造林提供了理论依据。     

纱网沙障对植被恢复的影响

既降低沙障成本又能有效控制风蚀过程是流动沙丘治理中急需解决的问题。本文利用PE抗老化纱网材料沙障并进行造林取得了预期效果。调查结果表明,纱网沙障设置区风蚀深度为6.52 cm,对照区为14.24 cm。不同规格的纱网沙障均在纱网两侧5.20~5.50 cm范围内积沙5.42 cm。沙障背风侧30 cm范围内栽植杨树平均成活率为95.35%、黄柳为96.62%,且没有风蚀危害。纱网沙障设置2年后,草本植被盖度平均提高到40%左右,风沙危害得到明显控制。     

章古台沙区采伐迹地更新造林技术研究

通过多年的生产实践和科学研究，总结出从树种选择、整地、造林、抚育、施肥到病虫害防治等一整套可行的采伐迹地更新造林技术，并提出9种可行的造林设计模式。对于干旱沙区采伐迹地更新造林技术有一定参考意义。     

响沙成因问题探讨

响沙是一种自然现象 ,而沙层水分状态是影响响沙成因的关键因素。文章提出响沙临界水分的概念和响沙成因的水分控制理论 ,同时对响沙的种种现象做出了合理的解释     

从混合沙输沙率增大探究沙粒的流体起动机理——兼析混合沙输沙率增大原因

以混合沙输沙率增大为例，借助室外试验，通过混合沙超前起动探究了沙粒的流体起动机理，提出风力集中等论点。指出风力集中和扩大气流与沙粒接触面积是流体起动机理的两个有机成分。从理论和治沙实践两方面论述了流体起动的重要作用，指出混合沙输沙率增大主要是粗细沙粒相间排列有利于流体起动机理得到发挥的结果     

克什克腾旗浑善达克沙地沙源治理研究

在京津周边地区内蒙古沙源治理紧急启动工程已进入实施阶段之时，通过对克什克腾旗境内辉善达克沙地沙源现状与治理情况的调查分析，总结沙源治理存在问题与优势，提出沙源治理指导思想与基本原则，并结合无什克腾旗浑善达克特点和农业等各业具情况研究制定沙源治理模式及保障京津周边地区内蒙古沙源治理工程科学系统顺利实施的有效措施。     

挤密砂桩处理无覆盖层饱和砂土效果分析

本文结合工程实例,从挤密砂桩的设计、施工、检测及砂土液化的主要因素分析挤密效果,指出挤密砂桩处理和砂土未达到预期效果的原因,提出一些对今后工作有利的建议。     

城市道路绿化设计中地方特色文化的完美体现——记东川区新村路绿化改造设计

基于昆明市东川区自然地理和地方特色历史文化概况,从分析新村路现状入手,在总体设计思路及原则的指导下,将地方特色文化应用在道路绿化设计中,形成"巨龙腾飞"、"马踏露铜"、"京铜铸币"三大设计主题.对街头绿地、挡土墙及护栏景观设计的具体内容进行阐述,并提出绿化植物的选择建议.     

响沙,沙响与共鸣箱之奥秘

本文通过国内外学者对响沙的研究、试验和学说，提出了响沙和沙响的区别，在２０年前作者提出“共鸣箱”理论的基础上，进一步阐释了特殊地貌对响沙形成的机理。     

河西走廊绿洲区沙尘暴灾害的发生及其防治

甘肃省河西走廊绿洲地区是严重受荒漠化威胁的地区，而沙尘暴在该区的发生强烈地影响了当地人民的日常生活和社会经济的发展。尽管河西地区的沙尘暴和当地的自然因素息息相关，但人类的活动加剧了现代沙漠化的发展进程。恶劣的自然条件，如持续干旱、大风天气、丰富的沙源、植被稀疏、滥用水、土地以及植物资源等，导致了河西绿州区沙尘暴的频频发生。从沙尘暴的发生和发展的原因予以分析，最后提出了切实可行的防治措施。     

青海省防治荒漠化成就与展望

青海省现有荒漠化土地１４４７．５万ｈｍ＾２,且以每年１３．３ｈｍ＾２的速度发展,是全国荒漠化最严重的省份之一。４０年来,青海省在防治芒漠化方面给予充分重视,建立起沙珠玉、香日德、诺木洪、格尔木等一批绿洲,近１０年来,随着治沙工程项目的实施,加快地治理速度,局部地区生态环境得到改善。但是,芒漠化总体趋势是在扩大。为更不效地防治芒漠化,本文提出了以防为主,防与治结合等一系列对策和建议。     

鸡树条荚蒾种子沙藏催芽试验

以鸡树条荚蒾种子为材料,研究其在室内变温条件下沙藏催芽处理的发芽能力,结果表明:在8℃~23℃相对较高温度的变温处理条件下,经历了近4个月的沙藏层积处理,平均发芽率为92%,不发芽种子均因霉烂所致,无空粒、病虫粒等,说明授粉相对充分,没有种实虫害发生。幼苗平均高度为4.75 cm,子叶展开。