移动沙丘地区旋挖钻钢护筒跟进干法成孔技术

移动沙丘地区钻孔灌注桩基施工因干旱缺水及流沙自稳性差,成孔难度大,操作难度高,成为沙漠地区桥梁施工中的难点。采用旋挖钻钢护筒跟进干法成孔施工,有效地克服了沙漠地区干旱缺水及振动动力作用下流沙自稳性差极易塌孔等不利条件对桩基施工的影响。现结合沙山沟特大桥工程施工实例,就沙漠地区移动沙丘桩基采用旋挖钻钢护筒跟进干法成孔施工进行技术探讨,为类似工程的施工积累经验。

基于GEE和Canoco的沙丘移动速率及其内外控制因子贡献率分析

环境因子控制沙丘移动速率的研究多集中于定性分析和一对一定量分析层面。基于高分辨率遥感影像分析2008—2021年间宁夏白芨滩流动沙丘在7个时段的移动速率,利用GEE获取研究区各时段的多个环境因子数值,再采用Canoco的冗余分析揭示各环境因子对沙丘移动速率的贡献率。结果表明:1)2008—2021年间,流动沙丘脊线数逐步减少而脊线平均长度递增,沙丘在移动中发生合并,沙丘移动速率分5个阶段稳步下降,每个阶段的降速在0.22~0.28 m/a间,13 a间共下降约1 m/a;2)内控因子沙丘高度和宽度与移动速率均呈极显著线性负相关关系,缺陷密度与其呈极显著线性正相关关系(P<0.01);外控因子合成输沙势(RDP)、植被覆盖度、累积降水量、平均地温(LST)、平均气温对沙丘移动的贡献率分别为78.7%、6.7%、3.9%、2.7%和2.6%,RDP是控制白芨滩流动沙丘近13年来移动速率的主要外因,但对比2个时段发现季节性冻结期内LST是控制沙丘移动的另一关键因子。

风沙地区铁路选线中的主导风向与沙丘移动速度判别方法研究

风沙危害是影响沙区铁路选线设计的重要因素。为解决主导风向和沙丘移动数据获取的技术难题,通过分析沙丘空间形态与风况作用的内在关系,构建新月形沙丘、线性沙丘和金字塔沙丘等不同沙丘区域的主导风向判别方法;结合沙丘形态学参数,利用Google Earth历史影像和GIS空间分析,提出沙丘移动速度的测算模型。以和若铁路沿线区域为研究对象,对该方法进行验证。研究结果表明:基于沙丘形态分析的铁路沿线主导风向识别方法能快速地得到选线范围内的主导风向,判别结果与气象监测数据的误差不超过15°;利用卫星影像和GIS的测量方法可实现沙丘移动速度的计算,沙丘移动数据能对气象站观测的风沙数据进行有效补充,提高了铁路设计中沙害勘察的准确性与效率。研究成果可为风沙地区铁路减灾选线提供一定的技术支撑。

黄河乌兰布和沙漠段沿岸风沙流结构与沙丘移动规律

为明确黄河乌兰布和沙漠段沿岸的风沙活动及沙丘移动特征,该文以黄河乌兰布和沙漠段沿岸的流动沙丘为研究对象,采用野外观测与实验室分析相结合的方法对沿岸沙丘的起沙风况、沙物质组成、风沙流结构及沙丘移动规律进行初步的定量研究。结果表明:起沙风的主风为西南—西风,集中于3-5月份,且5～6m/s风占起沙风的50.26%;沙物质粒径以细砂(0.1～0.25mm)为主,沿黄段沙丘粒径极细砂以下(≤0.1mm)的沙物质粒径组成比沙漠腹地减少8.92%;距地60cm高度范围内,81.75%的沙物质在0～10cm高的气层中通过。在沙丘的不同部位上,相对输沙量与高程之间有着良好的幂函数关系;沙丘向前移动的距离为8.19m/a,主要发生在3-5月份。该研究结果可为合理计算入黄风积沙量及完善黄河沿岸综合防护体系提供科学依据。

塔里木沙漠石油公路沿线沙丘移动规律

通过对肖塘南２ｋｍ试验路段１００ｍ×１００ｍ沙丘移动监测区１９９１年１０月、１９９２年１０月及１９９３年１０月的３次详测，总体上可以认为，沙丘各几何形态参数间存在着较好的相关性。但限于沙源供应不足，沙丘发育具有不成熟性，从而使有些沙丘几何形态参数间不存在理论上应具有的相关性。沙丘高度与宽度有较好的线性正相关关系，与底面积及体积存在较好的指数正相关关系。从而可以认为，沙丘高度是反映沙丘形成、规模及发育程度的较好示量指征。沙丘移动方向随主风向的改变而改变，并与落沙坡方向有明显的不一致性。沙丘移动强度与高度、底面积成线性负相关关系，而与体积成指数负相关关系。在不同时期，上述关系可用相似的多元线性方程表示。沙丘前移过程中，沙丘形态既有由不成熟到成熟的正向演变又有由成熟向不成熟的逆向演变过程。

毛乌素沙地不同固沙措施下沙丘的移动特征

【目的】研究不同固沙措施下沙丘的治理效果及移动特征.【方法】以Google Earth平台高分辨率遥感影像为基础,选择毛乌素沙地中未经过固沙措施、沿迎风坡进行单圈植被固定、沿迎风坡进行多圈植被固定和生物与非生物沙障相结合的四种固沙措施条件下的新月形沙丘共70座,通过影像测量,并结合研究区风况资料,分析了2002-2010年,不同固沙措施下的新月形沙丘移动的性质、强度以及沙丘移动与高度的变化规律.【结果】研究区起沙风主风向为偏西北风,频率66.4%,受此影响,沙丘向偏东南方向移动;由于植被增加了沙丘表面粗糙度,四种不同类型沙丘的年平均移动速度分别为:流动沙丘(5.4m/a)>单圈植被固定沙丘(4.1m/a)>多圈植被固定沙丘(1.8m/a)>生物与非生物结合固定沙丘(1.0m/a).【结论】随着植被的增加,沙丘移动速度减慢.

沙丘移动的研究现状与未来研究思路

沙丘移动的研究经过数十年的发展与完善,基本上已自成体系。但是由于起步较晚,加之现象的复杂性,目前仍有很多重要的理论问题没能彻底解决,至少还未达成共识,成为学术界长期以来争论的焦点,从而影响了它的继续发展。本文在剖析沙丘移动研究现状的基础上,浅析其未来研究思路。重点对沙丘移动的判定指标进行了讨论,指出了Lancaste(r1988)提出的指标表达式不能够直接应用于我国,必须建立与我国国情相符合的指标体系。

基于无人机技术黄河沿岸沙丘移动速度监测及影响因素分析

为更便捷地监测乌兰布和沙漠黄河沿岸沙丘移动速度并解析其影响因素,该研究以乌兰布和沙漠沿黄段沙丘为研究对象,应用无人机航拍技术开展沿岸沙丘的季节性地貌过程和影响因素研究。结果表明:1)研究区沙丘年移动速率1.08~2.27 m/a,多年平均输沙势为78.82 VU,年合成输沙势为25.92 VU,处于低风能环境,8~12 m/s等级风输沙势是年输沙势的主要部分,约占73.24%。方向变率(合成输沙势(Resultant Drift Potential,RDP)与输沙势(Drift Potential,DP)的比值)RDP/DP保持在0.30~0.46之间,属于中等变率。合成输沙方向RDD为57.83°~107.39°,与沙丘移动方向较为一致,西风组占全年输沙势的52.09%,是沙丘年移动的主要驱动力。2)沙丘移动速率具有明显的季节特征,整体呈现春季移动速率快,冬末-春初次之,秋季与秋末-冬末相近,夏季移动速率最慢。其中,秋末-冬末、春季和秋季输沙势DP 8.48~20.49 VU,合成输沙势方向在90.02°~95.54°之间,RDP/DP值均在0.3~0.8之间,属于中等变率,西风组作用显著,这与年合成输沙方向及沙丘走向较为一致;冬末-春初和春末-夏季分别受东北风(NE)和南风组(SSE、S、SSW)作用,沙丘通过形态变化适应风向,移动速度降缓。季节输沙势主要集中在8~10m/s风速等级,约占整个季节输沙势的40.76%~56.93%。3)综合各季节和年际输沙势与沙丘移动距离呈线性正相关,拟合方程为y=1.02+0.006 62x(R;=0.339,F=5.616,P=0.045),方程总体显著,输沙势可以表征该地区沙丘移动距离。基于无人机监测的沙丘运动研究综合显示,风况是该地区影响该地区沙丘移动的主要动力,其中西风组8 m/s以上风速是研究区沙丘移动的主要驱动力。风向变率和合成输沙势方向与沙丘移动方向一致时沙丘移动则快,不一致时则缓;无人机可在较大尺度上为沙丘移动提供更为便捷的监测服务,研究结果可为同类地区沙丘移动的无人机监测提供参考依据。

海岸红树林地沙丘移动对林内大型底栖动物的影响

沙丘在广西北海大冠沙白骨壤红树林内的移动 ,破碎了原有的平滩 ,形成了埋没滩、过渡滩、侵蚀滩 3种沙化滩涂生境。比较研究了不同滩涂生境间大型底栖动物群落的差异。结果表明 :除藤壶外 ,研究地点共有大型底栖动物 3 1种。平滩跟其它滩涂生境间的动物群落相似度都小于 0 .5,表明沙丘移动使原有底栖动物群落异质化。沙化不仅使原有底栖动物群落的种类、密度和生物量分别下降了 3 5.1 % ,74 .68%和 89.76% ,而且还降低了原有优势种群的栖息密度 ,引起群落多样性测度值的提高。沙化越严重的生境越不利于底质表面上生存的底栖动物 ,但却相对提高了底质表面下生存的动物种数、密度和生物量在全部动物中所占的比例。

广西海岸沙滩红树林的生态研究Ⅰ：海岸沙丘移动及其对白骨壤的危害

广西北海大冠沙红树林为开阔沙滩白骨壤林。为了解沙丘移动的规律及其对红树林的危害，从１９９２年４月到１９９５年７月对一处于发育初期的活跃沙丘进行实地观测。结果表明，３０多年前沙丘才开始在林内发育和移动。沙丘高可达８８ｃｍ，每年移动１２．６４ｍ，在４～７月大潮期移动尤其迅速。沙丘在３．２５年面积扩大了２．４４倍。研究样地白骨壤植株高４９．５～６７．９ｃｍ，８６％的植株因被沙丘埋没而死亡。在埋没过程中存活下来的植株继续受侵蚀、呼吸根上的固着动物和人为活动的危害。沙丘的移动引起白骨壤林的明显退失和生境的分化。

基于遥感影像的新月形沙丘动态监测

浑善达克沙地地处内蒙古锡林郭勒草原南端,是中国东部沙漠/沙地的重要组成部分。利用遥感影像对沙地内新月形沙丘进行动态监测,结合风况数据,对沙丘移动特征及形态变化进行分析。结果表明:2011-2020年研究区新月形沙丘移动速率范围为1.22~6.63 m/a,均值为4.23 m/a;沙丘移动方向范围为93°~122°,平均移动方向为105°。风况为沙丘移动提供动力条件,沙丘移动方向与起沙风主导风向存在很好的一致性。地表粗糙度的变化造成了沙丘移动速率的差异,沙丘形态对移动速率的影响弱。沙丘形态演化具有复杂性,双风向引起的沙丘不对称,沙源供应状况以及植被覆盖对沙丘形态的改变是造成这种复杂性的主要原因。

塔里木盆地西部图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙环境特征

为了摸清在建图木舒克—昆玉沙漠公路沿线的风沙环境特征,根据沙漠公路沿线风沙要素特征有针对性地进行风沙防护工程实践,采用现场踏勘、结合ERA5风速数据以及卫星影像数据,对图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙活动规律进行分析。结果表明:公路沿线年平均风速在3.03~3.28 m·s^(-1),年均起沙风速在5.85~6.10 m·s^(-1),年起沙风频率在16.87%~21.41%。起沙风集中处在春、夏季,4—8月是一年中起沙风频率最高的月份,公路沿线以偏东风(NE,ENE,E,ESE)为主,麻扎塔格山以南偏西起沙风频高于以北。沿线年输沙势(DP)在99.77~145.30 VU,属低风能环境,中变率。麻扎塔格山南北两侧沙丘体积、密度差异明显,沿线沙丘移动速率在1.19~3.69 m·a^(-1),为中等移动速度,沙丘移动速率与沙丘垂直投影面积大小存在明显的负相关关系,移动方向范围在171.76°~192.53°,与合成输沙方向(RDD)基本吻合。麻扎塔格山以北防沙体系的设计以东侧为主,以南则要东西兼顾。

腾格里沙漠南部格状沙丘的形态演变及移动特征

沙丘的形态变化与移动蕴含区域风沙环境和地貌演化的关键信息,是风沙地貌研究的重要内容。以腾格里沙漠南缘的长格状和方格状沙丘为研究对象,利用风况资料和Google Earth卫星影像,监测2009—2020年两种格状沙丘的形态变化并分析其移动特征。结果表明:(1)腾格里沙漠西南缘和东南缘的主风向均为西北风,长格状沙丘分布区的次风向为东南风,方格状沙丘分布区次风向为东风和东南风,都属于低风能环境、中变率风况。西南部风能环境大于东南部,研究区近10年风动力呈衰减趋势。(2)格状沙丘的主副梁长度和间距在增加,其中,长格状沙丘高度增加,方格状沙丘高度在降低。沙丘主梁向东偏移,副梁向南偏移,形态整体保持稳定。(3)长格状沙丘平均移动速率为1.57~1.71 m·a^(-1),方格状沙丘平均移动速率为1.63~2.01 m·a^(-1),沙丘平均移动方向与合成输沙方向基本一致,沙丘的体积是造成移动速率差异的主因。

柴达木盆地西南缘新月形沙丘移动特征及其影响因素

柴达木盆地西南缘新月形沙丘连片分布、数量丰富、大小各异、形态多样,是开展沙丘动态演化研究的理想区域。基于2013年和2021年两期高分一号卫星影像和气象资料,分析了柴达木盆地西南缘沙丘区537个新月形沙丘移动、形态和区域风况特征,探讨了沙丘移动的影响因素。结果表明:(1)该区域新月形沙丘移动速率1.43~22.37 m·a^(-1),平均移动速率7.23 m·a^(-1),沙丘移动方向109.22°~171.28°,平均移动方向142.86°,整体呈NW-SE方向移动。(2)受低风能环境和西北偏西风的影响,该区域新月形沙丘移动速率相对其他沙漠较慢,移动方向与盛行风向基本一致。(3)受沙丘尺度的影响,该区域新月形沙丘越大,移动越慢,呈幂函数递减的关系。(4)该区域新月形沙丘分布密度、植被状况、地形起伏等在一定程度上影响沙丘移动速率。

中国荒漠地区铁路防沙的新认识

本文介绍了通过风沙机理和铁路沙害防治研究及工程实践所得出的关于中国铁路沙害防治的一些新认识、新观点,除具有学术意义外,并具有一定的实用价值。

基于Google Earth的毛乌素沙地新月形沙丘移动规律研究

以GoogleEarth平台分辨率为0．61m的QuickBird高分辨率遥感影像为基础，选择毛鸟素沙地22座典型新月形沙丘，提取2个不同时期的沙丘形态参数数值。沙丘形态参数分析表明：沙丘宽度与背风坡水平长度之间显著相关。沙丘在移动过程中，宽度减小，迎风坡水平长度增加，背风坡水平长度减小；沙丘移动速度与沙丘宽度间具有良好的相关性，移动速度为3．5～9．5m／a。沙丘前移过程中，沙丘形态既有正向演变又有逆向演变，说明沙丘移动的复杂性。

塔克拉玛干沙漠南缘策勒县沙丘移动规律的初步研究

关于塔克拉玛干沙漠南缘策勒县的沙丘移动速度,从已经发表的材料来看,存在着两种不同的判断。一种认为“塔克拉玛干沙漠南缘策勒、和田之间……沙丘移动强度也不大”,并且把策勒绿洲西南沙丘移动列为“快速的类型(6—10米/年)”;另一种判断,策勒县“五十年代以来,在县城西北的沙漠,每年前移蔓延80—100米,1957—1980年在策勒乡、

青海湖周边地区沙丘移动监测及其气候驱动力分析

根据青海湖周边地区3个定点沙丘监测点近5a沙丘移动监测资料，结合邻近气象局气象资料，分析了青海湖周边地区沙丘移动距离、方向和高度变化规律及其气候驱动力。结果显示，近年来青海湖湖东地区沙丘主要向ENE方向移动，移动速度减慢，沙丘高度降低；龙羊峡水库西北部的两个沙丘主要向偏SW方向移动，移动速度东部快西部慢，沙丘高度均有所降低。沙丘移动速度及方位主要受4～8m·s^-1风速级风向出现频率的影响。近年来兴海、海晏水热条件向暖湿化方向发展，兴海风速自1996年以来变化平稳，海晏近几年虽有所增加，但在2004年前经历了16a较平稳的低风速阶段，气候条件对沙丘发展有一定的抑制作用；共和降水增幅较小，气温持续升高，且在2004年以前经历了13a的高风速阶段，对沙漠化具有加剧作用。

非金属管道的受力分析与结构设计

针对顺北油田苛刻的腐蚀环境和特殊的地形地貌,地面集输管线建设面临沙丘起伏大(落差>10 m)、移动性强(沙暴天气>1个月)等不利因素,开展非金属材料管体和接头的受力分析和结构设计研究。利用有限元分析软件对不同内径的管材在不同外压载荷作用下展开的分析,计算管材在不同载荷下对管材挠度与应力的影响,校对所设计的结构是否能达到使用标准。结果表明,在内压载荷下增强层是主要承压层,增强层损坏意味着管道的失效;外压载荷下的风力载荷对管道影响最小,惯性载荷与沙丘移动均对悬空管道产生较大影响,可以通过应力分析来判断管道连接的可行性。