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摘要:国道207线及省道105线是穿越浑善达克沙地腹地的公路,风沙流埋压公路及风蚀路基成为主要公路病害。通过生态防护建设使得公路病害得到明显缓解。本文重点介绍防护体系建设技术。
关键词:浑善达克沙地;公路;生态防护
一、概述
浑善达克沙地是内蒙古自治区四大沙地之一,位于内蒙古中部锡林郭勒草原南端(42°~43°45′N、113°30′~117°30′E),距北京直线距离180km,是距离北京最近的沙源。浑善达克沙地东西长约450km,南北约300km,面积大约269.8万hm2,平均海拔1100多米,该地区气候干旱,大风频繁,地表沙源较丰富。近年来由于人为砍伐、过度放牧,严重破坏地表植被,使流动沙地面积不断增加,成为京津冀地区沙尘的起源地。
近年先后修筑的省道105线及国道207线一级公路分别由西向东及由北向南穿越了浑善达克沙地,由于修筑公路,填筑路堤及取土也造成部分植被破坏,原生态环境进一步恶化,对道路的畅通造成严重威胁,公路的服务功能显著降低。因此公路两侧的生态防护建设将在防风固沙中起到重要作用。
二、区域环境概况
1、沙丘主要特征。高度为10-30m的流动沙丘、固定沙丘、半固定沙丘。大面积沙丘为风积沙且植被较少,随风流动,成为流沙的主要供应区。
2、自然条件。该区属温带半干旱区大陆性气候,主要特点是干旱风大,降水较少;年均气温1.7℃,年均降水量200-300mm,蒸发量1500-2000mm;年平均风速4.3m/s,最大风速26m/s,风向以偏北风为主;年大风日数占全年40%～50%,大风造成土壤的严重风蚀并为沙丘移动提供了动力。
3、土壤及植被条件。该地区低地和固定沙地为栗钙土、半固定、流动沙丘土壤为风沙土。风沙土土质粗,肥力差,有机质含量为0.5%左右,成土过程微弱。植被组成上,丘间低地和固定沙地以典型草原植被为主,流动沙丘主要植物有沙米(AgriophyllumarenariumBieb)、沙竹、碱蓬、叉分蓼、砂蓝刺头(Echinopsgmeliniturcz)等沙生植物。半固定沙地主要生长的植物是褐沙蒿、叉分蓼、唐松草、虫实、杨柴、沙鞭、列当、狗尾草等,固定沙地植物以扁蓿豆、萎陵菜等植物为主。
沙生植物为一年生的短命植物,地上部分不宿存,因而地表在春季处于裸露状态。裸露的流沙基质为风沙流动提供了足够丰富的沙源。流动沙丘不仅集中在路边十几米的征地范围内,而且在征地范围之外仍有大片流沙、绵延不绝,后备沙源极为充分。
三、综合治理
1、流动沙丘治理。对流动沙丘的治理采取以工程措施为先导,以植物固沙为主的综合治理措施。即先在流动沙丘上设置不同功能和不同规格的沙障,进行流沙后续沙源的阻截和流动沙丘的固定。在上风侧设置10m宽平整硬化带、30m宽固沙带、50-80m宽阻沙带。在下风侧设置30m宽固沙带、40-50m宽阻沙带。阻沙带外侧均设置150m宽封育带。
(1) 硬化带由碎石、黏土平铺压实。
(2) 固沙带由低方格沙障构成。
(3) 阻沙带由高立式沙障构成。
(4) 封育带是在公路沿线设置一定面积的网围栏,封沙育草,恢复天然植被,防止牲畜破坏。
低方格沙障是选用当地萌芽能力强、耐沙埋的小红柳作材料,将小红枊截成58cm长,种植时地面以上应在38cm左右,作成1.2×1.2m方格规格。每延长米应在21-25根。
低方格沙障作用是减缓地表风速,固定流沙和保护植物生长。高立式沙障栽植用当地野生的小红枊、黄枊枝条与主风向垂直栽种,高度为1.5-1.7m,行间距为4-5m,每延长米应在21-25根。高立式沙障作用是使迎风坡及远方风沙流挟带的沙子受阻在沙障前后沉积,不再随风沙流运动造成危害。在设置好的沙障内种植适合沙地生长的植物,如:柠条、杨柴、沙棘等。
通过对低方格沙障和高立式组合沙障防风效果测定;高度在0.25m平均风速为9.5m/s,经过组合沙障后降为4.5m/s,最大防风效能达到74.6%。
2、固定、半固定沙丘治理。修筑在固定和半固定沙地的公路主要病害是路基风蚀。当大风卷带着大量沙粒流吹过时,因地表存有的较多植物阻挡,使得风速有所降低,引起了部分沙粒沉积,当其遇到路堤时,则会在迎风路肩处形成磨蚀,以致将沙性路基的路肩部分或路面底层掏空,造成塌陷。
为防止公路病害的发生,保证行车安全,应对半固定沙地进行降低风速、减少风沙流对公路路肩的侵蚀的工作。
(1)对风蚀坑及周围设置带状或网格状黄柳活沙障,同时在沙障内土壤、水份较好的地方,种植褐沙蒿、白柠条、杨柴、沙棘以及沙地柏、樟子松和云杉等常绿固沙树种。
(2)对路肩用碎石土或铺筑水泥混凝土护肩板进行封闭,增强其抗风蚀能力。
(3)对沙性路基进行生物防护,设置植物护坡,最大限度减少风沙流对公路路基的侵蚀。
采用多种植物进行的生物防护不仅可以防风固沙,同时起到绿化、美化之功能,并可减缓司乘人员长途运行的视觉疲劳。
3、丘间低地治理模式。低地治理主要是通过保护原有植被的基础上,以绿化、美化为目标,选用抗性强、防风固沙性能好、观赏性强的乔、灌木、草混种方式营造带状防风固沙林。通过合理配置乔灌木的比例和优化植物种的空间结构,构建成立体生态防护林带。
(1)距公路上风侧80米范围内设置多行由柄扁桃、柽柳、云杉等植物构成的组合式生态防护带,株行距为2×4m。
(2)各治理模式林带间进行人工补播草种,种植牧草。尽快增加地表覆盖度、覆盖流动沙丘,固定流沙,使之达到风虽过而沙不起的目的,减轻沙害对公路危害。
四、结束语
通过对公路两侧生态防护的建设,路域环境生态恢复效果显著,植物数量明显增多、植被覆盖率显著提高,路域景观也有了较大的改观,由单调的杂草草原、流动沙丘景观变为集防风固沙树种、经济林种、观赏树种于一体的乔、灌、草、花相结合的景观。同时公路两侧流沙均得到有效控制,公路沙害基本消除,保障公路畅通,极大地推动了区域生态建设和经济的同步发展。
关键词:浑善达克沙地;公路;生态防护
一、概述
浑善达克沙地是内蒙古自治区四大沙地之一,位于内蒙古中部锡林郭勒草原南端(42°~43°45′N、113°30′~117°30′E),距北京直线距离180km,是距离北京最近的沙源。浑善达克沙地东西长约450km,南北约300km,面积大约269.8万hm2,平均海拔1100多米,该地区气候干旱,大风频繁,地表沙源较丰富。近年来由于人为砍伐、过度放牧,严重破坏地表植被,使流动沙地面积不断增加,成为京津冀地区沙尘的起源地。
近年先后修筑的省道105线及国道207线一级公路分别由西向东及由北向南穿越了浑善达克沙地,由于修筑公路,填筑路堤及取土也造成部分植被破坏,原生态环境进一步恶化,对道路的畅通造成严重威胁,公路的服务功能显著降低。因此公路两侧的生态防护建设将在防风固沙中起到重要作用。
二、区域环境概况
1、沙丘主要特征。高度为10-30m的流动沙丘、固定沙丘、半固定沙丘。大面积沙丘为风积沙且植被较少,随风流动,成为流沙的主要供应区。
2、自然条件。该区属温带半干旱区大陆性气候,主要特点是干旱风大,降水较少;年均气温1.7℃,年均降水量200-300mm,蒸发量1500-2000mm;年平均风速4.3m/s,最大风速26m/s,风向以偏北风为主;年大风日数占全年40%～50%,大风造成土壤的严重风蚀并为沙丘移动提供了动力。
3、土壤及植被条件。该地区低地和固定沙地为栗钙土、半固定、流动沙丘土壤为风沙土。风沙土土质粗,肥力差,有机质含量为0.5%左右,成土过程微弱。植被组成上,丘间低地和固定沙地以典型草原植被为主,流动沙丘主要植物有沙米(AgriophyllumarenariumBieb)、沙竹、碱蓬、叉分蓼、砂蓝刺头(Echinopsgmeliniturcz)等沙生植物。半固定沙地主要生长的植物是褐沙蒿、叉分蓼、唐松草、虫实、杨柴、沙鞭、列当、狗尾草等,固定沙地植物以扁蓿豆、萎陵菜等植物为主。
沙生植物为一年生的短命植物,地上部分不宿存,因而地表在春季处于裸露状态。裸露的流沙基质为风沙流动提供了足够丰富的沙源。流动沙丘不仅集中在路边十几米的征地范围内,而且在征地范围之外仍有大片流沙、绵延不绝,后备沙源极为充分。
三、综合治理
1、流动沙丘治理。对流动沙丘的治理采取以工程措施为先导,以植物固沙为主的综合治理措施。即先在流动沙丘上设置不同功能和不同规格的沙障,进行流沙后续沙源的阻截和流动沙丘的固定。在上风侧设置10m宽平整硬化带、30m宽固沙带、50-80m宽阻沙带。在下风侧设置30m宽固沙带、40-50m宽阻沙带。阻沙带外侧均设置150m宽封育带。
(1) 硬化带由碎石、黏土平铺压实。
(2) 固沙带由低方格沙障构成。
(3) 阻沙带由高立式沙障构成。
(4) 封育带是在公路沿线设置一定面积的网围栏,封沙育草,恢复天然植被,防止牲畜破坏。
低方格沙障是选用当地萌芽能力强、耐沙埋的小红柳作材料,将小红枊截成58cm长,种植时地面以上应在38cm左右,作成1.2×1.2m方格规格。每延长米应在21-25根。
低方格沙障作用是减缓地表风速,固定流沙和保护植物生长。高立式沙障栽植用当地野生的小红枊、黄枊枝条与主风向垂直栽种,高度为1.5-1.7m,行间距为4-5m,每延长米应在21-25根。高立式沙障作用是使迎风坡及远方风沙流挟带的沙子受阻在沙障前后沉积,不再随风沙流运动造成危害。在设置好的沙障内种植适合沙地生长的植物,如:柠条、杨柴、沙棘等。
通过对低方格沙障和高立式组合沙障防风效果测定;高度在0.25m平均风速为9.5m/s,经过组合沙障后降为4.5m/s,最大防风效能达到74.6%。
2、固定、半固定沙丘治理。修筑在固定和半固定沙地的公路主要病害是路基风蚀。当大风卷带着大量沙粒流吹过时,因地表存有的较多植物阻挡,使得风速有所降低,引起了部分沙粒沉积,当其遇到路堤时,则会在迎风路肩处形成磨蚀,以致将沙性路基的路肩部分或路面底层掏空,造成塌陷。
为防止公路病害的发生,保证行车安全,应对半固定沙地进行降低风速、减少风沙流对公路路肩的侵蚀的工作。
(1)对风蚀坑及周围设置带状或网格状黄柳活沙障,同时在沙障内土壤、水份较好的地方,种植褐沙蒿、白柠条、杨柴、沙棘以及沙地柏、樟子松和云杉等常绿固沙树种。
(2)对路肩用碎石土或铺筑水泥混凝土护肩板进行封闭,增强其抗风蚀能力。
(3)对沙性路基进行生物防护,设置植物护坡,最大限度减少风沙流对公路路基的侵蚀。
采用多种植物进行的生物防护不仅可以防风固沙,同时起到绿化、美化之功能,并可减缓司乘人员长途运行的视觉疲劳。
3、丘间低地治理模式。低地治理主要是通过保护原有植被的基础上,以绿化、美化为目标,选用抗性强、防风固沙性能好、观赏性强的乔、灌木、草混种方式营造带状防风固沙林。通过合理配置乔灌木的比例和优化植物种的空间结构,构建成立体生态防护林带。
(1)距公路上风侧80米范围内设置多行由柄扁桃、柽柳、云杉等植物构成的组合式生态防护带,株行距为2×4m。
(2)各治理模式林带间进行人工补播草种,种植牧草。尽快增加地表覆盖度、覆盖流动沙丘,固定流沙,使之达到风虽过而沙不起的目的,减轻沙害对公路危害。
四、结束语
通过对公路两侧生态防护的建设,路域环境生态恢复效果显著,植物数量明显增多、植被覆盖率显著提高,路域景观也有了较大的改观,由单调的杂草草原、流动沙丘景观变为集防风固沙树种、经济林种、观赏树种于一体的乔、灌、草、花相结合的景观。同时公路两侧流沙均得到有效控制,公路沙害基本消除,保障公路畅通,极大地推动了区域生态建设和经济的同步发展。