第五章第四节防风固沙工程.ppt

风(治)沙工程 SCEA, Beijing Jiaotong University 第 讲第四节防风固沙工程 防风固沙工程的分类与作用原理 固沙工程 阻沙工程 输导沙工程 平整沙丘造地风(治)沙工程 SCEA, Beijing Jiaotong University 第 讲第四章防风固沙工程 防风固沙工程,也叫风(治)沙工程是风沙地貌学研究的应用基础部分。它是旨在防止土地沙漠化,以及保护农田、牧场、交通和居民点等免受风沙流和沙丘侵袭危害,所采用的一切(包括机械、化学和生物的)工程技术措施。 本章将从风沙流、防风固沙工程和局地条件三个要素之间的相互依存,和相互作用等基本原理和实验观测结果出发,阐述风沙危害防治工程的分类、作用原理和设计原则。通过对各种类型的风(治)沙工程进行较深入的剖析,使大家对各类防风固沙工程的作用性质有较深刻的认识,便于在今后的治沙实际工作中得到较好的应用。风(治)沙工程 SCEA, Beijing Jiaotong University 第 讲 防风固沙工程的分类与作用原理 土地沙漠化,风沙流动和沙丘移动会对农田、牧场、交通(铁路、公路)和居民点造成危害,必须采取各种防风固沙工程技术措施加以防治。一、防风固沙工程的分类 对防风固沙工程进行科学的分类,是正确认识和有效应用防风固沙工程的前提。长期以来,防治风沙危害(治沙)的措施, 因内外学者把它归纳为植物(或生物)措施、机械措施和化学措施三大类。作为机械措施主体的沙障,又分之为高立式沙障、立式沙障、半隐蔽沙障和隐蔽式沙障等多种形式 此外,查基罗夫( 1980 )提出了按减小贴地面风速、增加沙子之间的黏着力、减小积沙区的范围和增加贴地面风速等不同作用原理,进行治沙措施的分类;并将沙障划分为不透风和透风的两类,透风的沙障又分为贴地面不透风和贴地面透风的两个亚类。风(治)沙工程 SCEA, Beijing Jiaotong University 第 讲 防风固沙工程的分类与作用原理 一、防风固沙工程的分类 吴正( 1981 )和赵性存等( 1988 )则提出,治沙措施按其作用和性质,分为固、阻、输(导)等类。固、阻、输(导)的分类,不失为对其防治沙害功能的十分简明形象的概括。朱震达、吴正等综合了前人的工作,并结合自身多年研究,更系统地提出了防治风沙危害措施的分类体系。他们把治理沙害的措施,分为降低风速、削弱风沙流强度的植物治沙措施和工程防治措施,固结沙面、控制沙面风蚀过程发展的化学固沙措施等三类;每一类措施再细分为若干种治沙方法,如下图所示。风(治)沙工程 SCEA, Beijing Jiaotong University 第 讲 防风固沙工程的分类与作用原理 治沙措施降低风速削弱风沙流强度固结沙面控制沙表风蚀过程的发展植物治沙措施工程防治措施化学固沙措施封沙育草防护林带护田林网丘间片林丘表草灌丛固沙高立式沙障半隐蔽式或隐蔽式沙障砂砾石或黏土压沙喷洒各种化学加固剂流沙改良化学剂治理沙害措施的体系分类图式风(治)沙工程 SCEA, Beijing Jiaotong University 第 讲 防风固沙工程的分类与作用原理一、防风固沙工程的分类 刘贤万研究认为,风(治)沙工程的科学分类,最好是从根本的力学作用原理上着眼。风(治)沙工程的目的有两方面:一是为了防治风沙流的危害;二是为了防治沙丘前移压埋所造成的危害。据此,风(治)沙的基本作用就在于(1)制止沙粒起动; (2)抑制地表风蚀;国( 3)加速风沙流运动;( 4)强制风沙流沉积;( 5)转变风沙运动方向;( 6)变整体沙丘运动为分散风沙运动。因此,从风沙工程的力学作用原理去区分,可归纳为( 1) 隔断气固相在界面上的接触;( 2)抑制气固两相在界面上的相互作用(相干);( 3)增大风沙流运动局地阻力;( 4)减少和克服风沙流体的沿程阻力和局部阻力;( 5)引导风沙流体改向运动;( 6)降低和消除沙丘在推进过程中的各种阻力(如下表所示)。风(治)沙工程 SCEA, Beijing Jiaotong University 第 讲 防风固沙工程的分类与作用原理 扬沙堤,下导风,风力拉沙减少沙丘形状阻力, 增大输沙强度变沙丘整体推移为风沙流分散输移消散一字排,羽毛排增大迎面阻力,迫其侧向绕流迫使风沙流动改变运动方向改向下导风,输沙桥,不积沙断面减少风沙流运动阻力, 阻止分离的发生促进和加速风沙流体通过保护区输导栅栏,高立式沙障,林带, 挡沙墙增大风沙流运动阻力, 促使其减速沉积阻滞拦截过境风沙流阻拦洒原油、盐水、平铺草,封沙育草,草方格,黏土沙障抑制气固两相在面上的相干作用固定活动沙