和田—若羌铁路戈壁盐碱区高立式“Z”字形沙障配置的风洞试验

[目的]探究多排“Z”字形沙障的合理配置模式,为和田—若羌铁路沿线戈壁盐碱区的风沙防护提供科学参考。[方法]在风洞中模拟当地的风沙环境,对孔隙率为40%的多排“Z”字形高立式沙障的防沙效果进行试验。[结果]多排沙障的迎风面与风向的夹角为钝角时,沙障后积沙出现分离现象;沙障的迎风面与风向的夹角为锐角时,沙障后积沙出现聚集现象。防沙效率随着风速增加都有所下降,当风速为12 m/s(7级风)时,设置两道高立式沙障和三道高立式沙障的防沙效率分别为74.0%和100%,当风速增加至15 m/s(9级风)时,设置两道高立式沙障和三道高立式沙障的防沙效率分别为72.7%,88.9%。[结论]鉴于该研究区风沙条件,建议采用三道沙障,沙障的迎风面与风向尽量呈钝角布置。

Sand control effect of HDPE sandbreak nets with different porosity structure

Straw checkerboard sand barriers with a porous structure that consists of a pervious upper portion and a dense lower portion are widely used to achieve great sand control effect.Considering this,and resolving the serious earth surface undercutting problem after HDPE sandbreak net checkboard barriers setting,the authors used HDPE(high-density polyethylene)materials to prepare new sandbreak materials with a similar porous structure.Through wind tunnel simulations and field sand control monitoring,we compared the sand control effect of three HDPE sandbreak nets with different porosity structure.Compared to the sandbreak net with uniform porosity structure,the three types of HDPE sandbreak nets with different porosity structure had poorer effect on reducing sand transport rates,but had longer effective protection distance before sandbreak nets at low wind velocity conditions(<12 m/s),longer effective protection distance at high wind velocity(>14 m/s)and longer effective protection distance between sandbreak nets at all experimental wind velocity conditions.Wind and sand control effect characteristics of HDPE sandbreak nets with different porosity structure provide an ideal material on semiburied checkerboard sand barriers for sand stabilization.By contrast,uniform-type sandbreak nets are used as materials on high upright sand fences for sand blocking.These HDPE sandbreak nets can be used to replace traditional sandbreak materials and have a very high potential for widespread and popular application in aeolian sand disaster control.

复膜沙袋阻沙体与芦苇高立式方格沙障防沙机理风洞模拟实验

模型按 1∶ 10比例尺设计 ,在 u∞ =7.0 m· s- 1、u∞ =10 .0 m· s- 1和 u∞ =15 .0 m· s- 1实验风速下 ,先在纯气流作用下测定流场结构 ,然后在风沙流作用下测定蚀积状况。实验结果表明 :紧密型、疏透型和通风型 3种不同结构的复膜沙袋阻沙体前近处分布有拐角阻滞绕流区、阻沙体顶下方抬升加速区、阻沙体后回流区、阻沙体后贴地层低速回流区等流场特征结构 ,紧密型、疏透型两种类型复膜沙袋阻沙体防风阻沙效果显著 ;2 .5 m× 2 .5 m、5 m×5 m和 10 m× 10 m的高立式芦苇方格前沿流速逐渐增大 ,最大值出现于迎风第一格上空 ,而后逐渐阻滞减速 ,至15～ 2 0 m处趋于稳定 ,区内积沙均匀。复膜沙袋阻沙体与原状芦苇高立式方格沙障适宜于流动性沙漠地区各种设施的沙害防治工程。

青藏铁路K1533路基风蚀防治措施效益研究

对青藏铁路K1533处高立式沙障和石方格沙障防风固沙的效益进行了研究，结果表明：高立式沙障可有效地降低防护区的风速，风速降幅范围在第1沙障后为14．63％～86．15％，第2沙障后为41．93％～97．91％，第3沙障后为22．80％～87．40％；同时降低了防护区的侵蚀量，高立式沙障后的侵蚀量和对照区相比，第1沙障后的侵蚀量仅占对照区的21．75％，第2，3沙障后的侵蚀量和对照区相比，其值缩小了数十倍到数百倍。石方格区的侵蚀量减幅更大，和对照区相比，相同高度的侵蚀量缩小了数十倍到数百倍甚至数千倍。高立式沙障、石方格沙障措施相结合使用，对于防治风蚀具有十分显著的作用，对保护风沙区铁路工程免遭风沙危害具有非常重要的作用。

挡风墙设计及其在呼伦贝尔沙地治理中的应用

为探索呼伦湖流域沙化严重的斑块状区域生态修复的治理模式,研发设计条形孔2.0 m高度(Ⅰ)、条形孔1.5 m高度(Ⅱ)、条形孔1.0 m高度(Ⅲ)、方形孔1.0 m高度(Ⅳ)和圆形孔1.0 m高度(Ⅴ)5种类型的可移动挡风墙作为沙障,并对其防风效能进行对比研究,明确挡风墙背风侧不同距离、距地表不同高度的风速及表层土壤含水量特征,为大风频发地区的挡风墙设置提供参考依据。结果表明:5种挡风墙均可在有限距离内降低风速,且距地表0.5 m高度处的防风效能均优于1.0 m高度处;其中在挡风墙背风侧1 m、距地表0.5 m高度处,防风效能为挡风墙Ⅴ(87.30%)>Ⅰ(83.91%)>Ⅱ(83.29%)>Ⅳ(80.20%)>Ⅲ(74.66%),表层土壤保水能力为挡风墙Ⅴ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅲ,制作成本为挡风墙Ⅰ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ。较适宜呼伦湖流域环境的挡风墙结构参数:1.5 m高,条形孔;1.0 m高,圆形孔。