综合防风固沙体系设计参数优化研究

基于Fluent欧拉-拉格朗日模型,对由立面网板及前期设计的环保固沙砖沙障相结合的新型综合防风固沙体系风沙流场进行数值模拟研究。研究结果表明,综合防风固沙体系中阻沙措施(立面网板)可有效改善原始流场形态,防护高度在1.2倍立面网板高度以下;大粒径砂粒大部分沉积在固沙砖沙障之间,且体系后区域砂粒浓度明显减小,具有良好的风沙净化作用;当立面网板与固沙砖沙障设计间距为5~10 m时,固沙砖沙障内部易形成良好涡旋,有利于砂粒聚集;随着间距变化,综合防风固沙体系有效安全距离呈现先减小后增大的趋势;当固沙砖沙障铺设位置超过阻沙措施原有遮蔽距离后,两者将失去协同防护作用。综合考虑流场情况及防护距离,立面网板与固沙砖沙障设计间距建议设定约10 m。

塔里木沙漠公路不同固沙体系的性能和成本比较

建立固沙体系是保障塔里木沙漠公路畅通的首要条件。通过比较塔里木沙漠公路不同固沙体系的性能和成本后认为 ,尽管采用植物固沙的成本比采用机械固沙或化学固沙的成本高 1～ 3倍 ,但植物固沙体系的固沙性能、防护年限要远优于机械固沙体系和化学固沙体系 ;在塔里木沙漠公路固沙工程中 ,机械固沙应作为一种临时性的、辅助性的固沙手段 ,植物固沙 (栽植灌木固沙带 )适于作为塔里木沙漠公路永久的固沙体系 。

石羊河下游防风固沙体系建设模式

由于对水土资源的长期不合理利用,导致石羊河下游地区脆弱的生态环境不断遭到破坏,由此引起防沙固沙林衰败死亡,沙漠化扩张速度加快,使得该区域成为我国当前荒漠化危害最为严重的区域。通过对石羊河下游民勤县的防风固沙体系建设发展历史、体系现状以及存在问题的研究,针对新的生态环境条件,提出了防风固沙体系建设的免灌模式和灌溉模式。

荒漠绿洲防风固沙林体系的模糊综合评判——以高台县为例

运用模糊数学方法,以植物生长状况及固沙效果、土壤机械组成和土壤含水量3类指标对高台沙区现存的、定植20a后的7种防风固沙林配置类型综合评判后,认为花棒+柠条锦鸡儿+梭梭(6m×3m)的隔带混交类型、梭梭+花棒(4.5m×3m)的隔带混交类型及柠条锦鸡儿(6m×5m)为生态健康,综合效益好,可以在高台沙区推广应用。

生态经济型固沙林体系建立的研究

通过盐池北部６个乡沙漠化土地综合治理，对林业治理技术措施，进行分析总结，提出生态经济型固沙林体系建设。其内容包括生态经济型固沙林体系含义，沙漠化土地类型划分及其治理生态型，将沙漠化土地划分成４个利用型、１９个类型及其相应的治理生态型。并提出生态经济型固沙林和灌草型饲料林的营造、管护、利用和更新等配套技术。

挡沙堤—固沙砖综合型体系防风固沙效果的数值模拟

[目的]针对河北省张家口市坝上地区风沙流对公路造成的沙埋问题,建立了挡沙堤—固沙砖综合型防风固沙体系,并对其防风固沙效果进行分析,以期为公路风沙灾害防治提供相关技术参数。[方法]利用ANSYS软件对挡沙堤周围流场变化、沙粒运动轨迹、固沙砖沙障间距以及固沙砖沙障周围积沙情况进行数值模拟研究,评价挡沙堤—固沙砖综合体系的防风固沙效果。[结果](1)风沙流经过挡沙堤时,会在其周围形成减速区、加速区、紊流区和恢复区,通过风沙流减速区流场分析得到,边坡率为1∶1.2的挡沙堤防风固沙效果最佳。(2)利用离散相模型(DPM)模拟了沙粒跃移挡沙堤的运动轨迹。当风速为12~20 m/s时,沙粒落点在距挡沙堤11~21 m的位置,进而确定铺设固沙砖沙障的相对位置。(3)当固沙砖起始位置距离挡沙堤11 m,铺设成11排,1 m×1 m的方格形式时,固定地表流沙效果最佳。[结论]挡沙堤—固沙砖综合体系通过“远阻近固”的方式来降低风速,阻挡地表流沙,固沙砖沙障能有效防止翻越挡沙堤沙粒的再次起动,改善公路沙埋现象,保证风沙灾害区域的行车安全。

论亚湿润干旱区彰武生态经济型固沙林体系的构建

针对治沙示范区自然资源现状 ,提出构建生态经济型固沙林防护体系的技术框架和治理方案 ,建立了 3种固沙林实体模式 ,对造林树种选择、配置、营造技术、抚育管理等进行了详细阐述 ,对林农复合经营方向及效果进行了分析。

陕北榆林风沙区防风固沙林体系结构优化研究

以群落为研究对象,在全面调查研究陕北榆林风沙区防风固沙林体系植被建设状况和历年经营情况的基础上,针对该区域复杂的地貌环境和立地条件,筛选提出了各种适合不同立地类型区的林种、树种结构优化配置模式,为低质林分改造和沙地综合治理提供了科学依据。

吉兰泰盐湖防风固沙林体系土壤理化性状特征

以吉兰泰盐湖防风固沙林体系为对象,通过测定不同部位土壤理化性状,评估该防风固沙林体系防沙治沙效益,并可为干旱区植被恢复提供理论依据。结果表明:(1)吉兰泰盐湖防风固沙林带营建35年后,在林带拦截风蚀物质和植被改良共同作用下,原有流沙质地发生了明显改变。与流动沙垄相比,防护林带土壤细砂及粉粒含量显著增加,其增幅分别为30.55%,500.00%,粗砂含量与流动沙垄相比减少27.00%。(2)防护林带内土壤有机质、速效氮及全氮含量最高,分别是流动沙垄的252%,665%,1 466%;全磷各样地差异不明显,盐湖湖心土壤速效磷和速效钾含量最高,分别为流动沙垄的276%和202%;过渡带白刺灌丛样地土壤全钾含量最高,为流动沙垄的153%。总体上各养分含量与中砂、细砂、极细砂和粉粒呈现显著正相关关系。(3)土壤有机质、全氮和钾素能够综合反映防护林体系土壤质量改良效果,且防护林带土壤综合养分最高。在历经35年发展后,防护林带土壤速效氮、全氮和有机质含量分别增加204.20%,90.63%,94.11%,说明防风固沙林体系对土壤具有明显的改良作用。研究成果可为评价吉兰泰盐湖防风固沙林体系防护效益提供数据支撑。

乌兰布和沙漠公路“麦草沙障-梭梭”的防护效益

[目的]研究公路防护体系的防风固沙作用为区域公路沙害防治提供科学依据。[方法]以乌兰布和沙漠东北部磴—额线沙漠公路防护体系为研究对象,并对防护体系的输沙量和风速进行了同步观测。[结果](1)风沙流穿过防护体系后各高度风速和总输沙量降低,地表粗糙度增大,防护体系上风向(B点)和下风向(C点)风速由高到低较A点降低分别48.7%,14.4%和3.9%;总输沙率分别较A点降低86.4%和98.3%,地表粗糙度约由0 cm增大到4.92 cm。(2)沙物质粒径的垂直分布表现出中砂含量显著降低,细砂含量显著增加;表层沉积物颗粒粒级变小,频率分布曲线部分波段变窄,分选性变差,颗粒分布均匀且颗粒向着细粒化方向发展,易风蚀颗粒范围在180~200μm。[结论]对于道路防沙工程要有“以阻为主,阻固结合”的建设思想,同时本研究区道路防风固沙体系实践可以为其他区域公路防沙提供重要借鉴经验。

陕北榆林风沙区防风固沙林体系结构优化研究

文章以陕北榆林风沙区为例,对防风固沙林体系的结构优化进行了深入的研究,为低质林分改造及沙地的综合治理工作顺利开展提供有价值的理论依据。

准噶尔盆地南缘绿洲与沙漠交错带植被防沙体系构建模式

准噶尔盆地南缘位于新疆北部天山与阿尔泰山之间,系中亚荒漠与蒙古荒漠的交汇带处,这里地形较破碎,植被相对复杂,大面积开垦形成的绿洲与保存的天然草地、林地和灌丛并存,存留于绿洲外缘与荒漠接壤的地区,称之为绿洲荒漠过渡带,植被覆盖率仅为自然状态的2.3%,此区也由维护绿洲稳定的屏障演变成威胁绿洲存在的外患。因此,在准噶尔盆地南缘绿洲-荒漠交错带构建合理有效的防风固沙体系,减轻流沙对农田、公路、居民区等的危害,对于形成维护绿洲可持续发展的天然防护屏障,维护绿洲人民生活稳定,保证绿洲生态和谐安全和社会稳定发展具有重要的意义。

宁夏迎水桥地区人工固沙区成土过程初步研究

以宁夏中卫迎水桥地区防风固沙体系内土壤剖面形态观察和土壤理化性质分析为依据 ,结合土壤环境因子分析 ,揭示人工固沙条件下土壤形成的主要过程 ,研究了各成土因子在成土过程中的作用 ,为人工促进流沙固定。

福建省沙区资源现状与对策

在介绍福建省沙区自然概况与沙区资源现状的基础上,从3个方面对沙区自然资源进行详细分析,最后提出进一步防沙治沙的对策。