高寒風沙環境大網格高立式沙障風沙危害防治模式——青藏鐵路

2006?年建成通車的青藏鐵路,是世界上第一條海拔最高、穿越多年凍土及沙漠的高原鐵路。調查研究表明,該鐵路沿線大部分地處高寒干旱半干旱區,而少雨多大風、風旱同期的氣候狀況為風沙活動提供了動力條件。隨著全球氣候變化,青藏高原冰川退縮、多年凍土退化、凍融交替,導致地表土壤結構松散,沙源增多,風蝕沙化加劇。此外,鐵路修建等人類活動對原始地表擾動也逐漸增加。青藏鐵路沿線風沙危害日趨嚴重,沙害路段達到?270?km,風沙危害防治刻不容緩。

針對青藏鐵路沿線不同區域自然環境特點和沙害持續加劇的現實,在沙源豐富地段建立了結合生物、化學措施,以機械措施為主的遠阻近固、輸導結合的綜合防護體系。研究表明,由于空氣密度不同,與低海拔地區相比,高海拔低氣壓環境具有較高的起動摩阻風速,且躍移沙粒比重及躍移高度也相對增高。依據高海拔區這一沙粒運動形式及風沙流結構特征,提出了通過增加工程措施布設高度以降風速、固流沙的思路,研發了大網格高立式沙障防沙關鍵技術(圖?2)。采用高密度聚乙烯(HDPE)高立式阻沙柵欄、大網格高立式固沙障、石方格、碎石壓沙等機械措施,結合噴灑固沙劑、地表植被保護與恢復等措施,構建了適宜青藏鐵路的風沙危害綜合防治技術體系。

基于高寒風沙環境大網格高立式沙障風沙危害防治技術,在青藏鐵路沿線河谷型、季節性干湖盆型、退化草地型等沙源區,因地制宜布設了一系列防護措施,使得風沙流得到有效控制,天然植被蓋度達到?30%?以上,年累計清沙量大幅降低,目前僅?12?000?m³,防治成效明顯。該模式填補了高寒風沙區交通干線沙害防治的研究空白,為高寒生態脆弱區風沙危害的科學防治提供了借鑒。

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