铁路沙害整治及其研究方向

概述了铁路沙害状况及沿线主要自然地理特征，对３０多年来研究建立的５种铁路沙害防治体系结构模式进行了剖析，评价分析了每个防沙体系的不同结构和功能、体系的整体特征以及推广应用的主要条件；同时针对铁路安全运输生产的特点，提出了铁路沙害整治的研究方向。     

兰新线玉门段戈壁风沙流地区铁路沙害的治理

兰新铁路通过戈壁地区线路长达1050km,铁路营建后受到戈壁风沙流危害,兰铁玉门段向阳湖、垦场区间长约30公里,危害尤烈。产生的原因是戈壁铁路修建中,破坏地表使蕴藏的沙粒失去掩蔽,成为风沙的来源和加强风沙流活动,并在铁路上形成积沙。经二十多年努力,采取"以林养障(沙障)","林外截沙源,路内消积沙"的防护措施,取得了成效。     

乌—伊公路387里程的沙害防治

乌伊公路经精河境内艾比湖盆地东南缘10余公里沙区,风大沙多,常被流沙埋没,断续交通。经采取沙障固沙和植物固沙,固沙与输沙措施相合的方法治理,取得显著成效,保证公路畅通。     

青藏线客城区段沙害成因与防治途径的研究

青藏铁路哈（尔盖）－格（尔木）段位于青藏高原，横穿柴达木沙漠，不少地段曾因沙害造成中断行车和机车掉道等事故，其中以客城最为突出。对青藏线客城区段气候、地质、地貌等自然因素和人为因素的研究表明：风大多风是该区段风沙猖獗的动力因素，分布广泛的洪积沙层则构成了风沙流的物质基础，不适当的人为活动加剧了当地的沙漠化，致使线路沙害日趋严重。在该锻铁路防沙中，采用的竹片栅栏与碎石方格相结合的机械措施取得较好的防沙效果，经过观测，阻沙措施降低了风速；固沙措施增加了地面的粗糙度，减少了沙面的流动性，为植物的生长创造了有利条件。植物固沙试验表明，白刺是当地最佳的治沙植物种，它具有冠幅大，根系发达、固沙效果好等特点，虽然地下水矿化度高，但用它浇灌，可提高白刷成活率。防沙措施取得了明显的防沙效果和经济效益，确保了该段行车安全。     

中国沙区铁路沙害防治综述

简要介绍了中国沙区铁路分布、风沙危害情况和形式；并论述了中国铁路防沙技术措施；提出了风沙地区修筑铁路应注意的技术要点。     

青藏铁路错那湖段沙害防治措施研究

通过分析青藏铁路错那湖段气候特征、地质地貌、植被、沙丘分布及特征的基础上,分析了该地段铁路沙害的类型与成因,并对近年来在青藏铁路错那湖段采用的固沙和阻沙工程防沙措施进行了评价。从工程性价比、风沙流成因和防护效果的综合角度出发,提出了采用尼龙网沙障、混凝土沙障、活动板挡沙栅栏、截沙沟等阻沙措施和卵（碎）石覆盖沙面、覆膜沙袋沙障等固沙措施以及植物措施相结合防沙措施的建议,这种防沙体系的结构配置对该地段铁路沙害防治具有重要的指导意义,对青藏高原其他地区的铁路、公路防沙也有一定的借鉴意义。     

“北疆供水工程沙害防治试验研究与应用”成果总体达到国际先进水平

2008年2月20日,新疆维吾尔自治区科技厅对中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心与额尔齐斯河流域建设管理局完成的“北疆供水工程沙害防治试验研究与应用”成果进行了鉴定。     

青藏铁路格拉段风动力环境及其对铁路沙害的影响

以青藏铁路格拉段沿线主要气象站点1955—2014年的气象数据及部分野外观测数据为基础,从风向、大风沙尘暴日数、输沙势和年均风速变化等方面阐述了青藏铁路格拉段风动力环境特征,并揭示了其对铁路沙害的影响。格拉段铁路沿线风向单一、风能环境较高、铁路沙害可能进一步发展。本研究在青藏铁路沙害监测和防沙体系完善方面具有指导意义,同时也为其他沙区公路、铁路防沙设计提供借鉴。     

玉门地区铁路防沙体系建设的研究

论文分析了戈壁风沙流区铁路沙害现状,提出了玉门地区铁路防护体系建设中树种选择的依据,并筛选了二白杨、沙枣、花棒、柠条以及线叶柳等一些适合该区铁路防护林营造的树种。研究结果还表明,在该地区的铁路沙害防治中,工程措施和生物措施相结合是一种行之有效的治理措施,"客土造林"和乔、灌、草相结合是提高铁路防护林效益的关键。该研究结果为今后该地区的沙漠化整治和铁路防沙体系的建设提供了一定的依据。     

额济纳旗人工绿洲生态建设试验研究

根据额济纳旗弱水下游近河戈壁区的立地条件和气候特点进行合理布局,利用春季河水浇灌补充地下水位,采取开沟积沙保墒,选用乡土树种,乔灌结合,封造结合等严格的管理技术措施,１５ａ造林１３００ｈｍ２以上,年经济效益１４０多万元。通过边营造边观测取得数据,从防风固沙,改善土壤结构,增加植被覆盖度、生物产量以及社会效益等方面进行分析研究。结果表明,近河戈壁是可以逆转为绿洲的,这为综合整治居延绿洲环境提供了科学依据。     

堰塞湖溃决人工结构体滞洪效果实验研究

汶川地震后唐家山、小岗剑等堰寒湖的应急处置中都采用了开挖泄流槽这一措施,但出现了溃决流量超过了下游城镇防洪标准的危险情景.为控制堰塞湖排泄洪水超过下游区域的防护能力,排泄后期在泄流槽中加入人工结构体可能是一种有效的措施.通过室内模型实验,在泄流槽排泄后期抛投不同型式的人工结构体进行流量调控,包括四面体实体结构、四面体实体结构串、四面体实心框架结构和四面体实心框架结构串4种型式.通过抛投人工结构体与未抛投人工结构体的对比实验,发现:1.前者比后者溃决洪峰流量减小了26.6%～61.7%,说明人工结构体在控制溃决洪峰流量方面有显著效果;2.通过流量综合分析,提出人工结构式优选次序为:四面体实心框架结构串、四面体实体结构串、四面体实心框架结构、四面体实体结构;3.从残留体高度上看,未抛投人工结构体的坝体残留高度为原始坝高的1/3,堰塞体后部基本上是冲刷到底,而抛投了人工结构体的坝体残留高度为原始坝高的1/2,说明人工结构体控制堰塞坝下切侵蚀方面有较显著的效果.且从制作工序、制作时间和制作成本三方面,探讨了四面体实体和四面体实心框架结构的适用性,在施工条件许可的情况下,使用四面体实心框架结构更为理想.     

蠕移沙粒流体起动风速的实验研究

 设计制作了能够有效避免沙槽下风端沙粒塌陷的蠕移沙粒集沙仪,并分析了该集沙仪中集沙槽的高度和厚度对单宽蠕移输沙率实验测量结果的影响,给出了集沙槽的合理高度和厚度;利用该集沙仪在风洞中测量了不同风速下的单宽蠕移输沙率,外推给出了沙粒的流体起动风速。     

临河至策克铁路防风治沙措施设计方案初步研究

临河至策克规划铁路沿途经过著名的巴丹吉林、乌兰布和两大沙漠。在沙漠地区修建铁路,一方面沙漠地区的自然条件十分恶劣,同时又有一些有利因素,如地形开阔、坡度平缓、河流稀少、不占农田等。在铁路规划初步选线过程中,依据修建风沙地区铁路工程的实践经验,以及风沙地区铁路选线设计原则,绕避对铁路危害较大的戈壁风沙流、大风区风沙流及高大流动沙丘,使铁路沙害减轻到最小程度。鉴于本线建成初期的运营状况,在保证运营安全的前提下,减少初期投资,待铁路建成运营后,结合我国沙漠综合治理措施,在工程治沙防护的基础上,分步骤实施植物固沙,从根本上解决铁路沙害问题。     

Sand Calamity along Wuda-Jielantai Railway and Integrated Control Approaches

乌达至吉兰泰运盐铁路穿越乌兰布和沙漠西南缘,全长130 km,沙害极为严重。主要危害特点由于修建铁路及通车以来人为经济活动的加剧,破坏了原有植被,导致沙化,危害铁路;风沙流是危害乌吉铁路的主要形式;由于风的多向性,使风沙作不规则的往复式摆动,造成铁路积沙;风沙危害严重地段集中在35～40 km,47～52 km,69～83 km和99～105 km等区间。通过对该线沙害程度、特点及自然因子的分析,提出“以封为主”,“封、飞、造”、“固、阻、输(导)”相结合的综合治理措施。     

乌吉铁路沿线沙害分析及综合治理途径

乌达至吉兰泰运盐铁路穿越乌兰布和沙漠西南缘,全长130km,沙害极为严重。主要危害特点:由于修建铁路及通车以来人为经济活动的加剧,破坏了原有植被,导致沙化,危害铁路;风沙流是危害乌吉铁路的主要形式;由于风的多向性,使风沙作不规则的往复式摆动,造成铁路积沙;风沙危害严重地段集中在35~40km,47~52km,69~83km和99~105km等区间。通过对该线沙害程度、特点及自然因子的分析,提出"以封为主","封、飞、造"、"固、阻、输(导)"相结合的综合治理措施。     

北疆铁路沿线风沙危害的研究

北疆铁路沿线存在着严重的风沙危害。在三个典型路段风沙危害有不同的表现形式, 北疆铁路沿线风沙危害发生与当地干旱多风的气候条件、铁路沿线下伏含沙地层、铁路施工对地表的破坏以及艾比湖周围沙漠化的发展有关。作者通过实验计算空气动力学粗糙度, 比较了三种典型的机械防沙措施的效果, 指出了其中存在的不足。并根据研究结果, 提出了一个优化的防沙体系方案。     

青藏铁路盐桥沙害的调查和治理方案

本文简要介绍了青藏铁路哈格段盐桥沙害的形式、特点和危害情况,并根据实地调查提出了可行的治理方案。     

北京地区风沙活动及其整治的初步研究

根据两年来北京地区的野外风沙考察,半定位风沙(尘)观测,室内风洞实验以及有关区域资料的分析研究得出:风沙问题是北京区域环境存在的严重问题之一,区域风沙活动由来已久,在频繁程度上不亚于半干旱区的河北坝上和乌盟后山地区。区内各地风沙活动均以春季为主,冬春两季风沙活动约占全年的80%以上。风沙天气的年际变化较大,五十年代最为频繁,六十年代最少,七十年代初期又有回升,中期以后至八十年代中期又逐渐趋于减少。风沙活动的形成及其盛衰变化,除与自然因素有关外,还与地表植被和土壤结构等因人类活动所造成的变化息息相关。风沙活动不仅使大气遭受污染,而且使土地资源遭受破坏。全区风沙危害严重的区域(风沙区)面积达342万亩,约占平原区总面积的35.6%,其中沙质地表因长期遭受风力作用所形成的风沙化土地面积约为136万余亩,占平原区面积的14.2%,以永定河冲积平原分布面积最大。研究证明,北京地区风沙主要来源于本地,系就地起沙。因此,风沙防治要立足于本地,特别是风沙土地的治理,对根治本区风沙危害、改善首都环境具有根本性意义。     

青藏铁路沙害及其防治研究进展

青藏铁路是中国乃至世界上海拔最高、穿越沙漠冻土的高原铁路。建成以来风沙危害日趋严重,成为危及铁路安全运营的一大隐患,因此,沿线的风沙防治一直备受关注。由于青藏高原风力强劲,沙物质丰富加上人类活动的影响,铁路沙害呈现出分布相对集中,冻融与风力、水力复合侵蚀,不断发展并持续累积,风沙活动稳定性差等特点。沙害分为路基风蚀、道床积沙、磨蚀等类型。累计有轻度、中度、严重沙害路段440 km,主要分布在锡铁山、伏沙梁、红梁河、秀水河-北麓河、沱沱河、通天河、扎加藏布、错那湖等8个路段。目前铁路沙害防治以机械措施为主,在设置初期有一定的防沙效果,但随着时间的推移,最终会被积沙埋没而失效。因此,青藏铁路防沙应以生物措施（恢复植被）为主,机械措施为辅。