莫高窟窟顶戈壁防护带阻截和输导功能研究

多风信条件下,沙砾质戈壁与鸣沙山进行着往复式的能量交换及物质运动。部分沙物质在砾石的保护下,形成阻沙。部分沙物质在跃移沙粒的激化下形成戈壁风沙流并对洞窟产生危害。戈壁风沙流是造成沙砾质戈壁从稳定向不稳定状态演化的主要动力因素;而上风向沙源的供给状况又是决定砾石床面阻沙和导沙的主要因素。基于此,戈壁防护带应首先控制来自鸣沙山的沙源,采取以阻断或减少外来沙源,通过固定和覆盖沙砾质戈壁地表以及增加下垫面粗糙度等,来造成一种既利于沙子堆积的条件,又能促进形成天然戈壁输沙场,从而为偏东风反向搬运创造一个适宜场。因此,如何因势利导,使窟顶流场与风沙地貌达到一种动力平衡,是莫高窟综合防护体系成功与否的关键之一。这与以往单风向或双风向条件下所探讨的防护体系效应有着本质的区别。