风沙对铁路的危害与防治

青藏铁路格尔木至拉萨段五道梁至雁石坪风沙路基调查报告铁道第一勘察设计院地路处一、概述：青藏线是铁路实现跨越式发展的标志性工程，受到国家、各部委以及国内外各界的广泛关注，具有重要的经济、政治、军事等意义。

根据目前铁路跨越式发展的思路和各级领导的有关指示精神，青藏线建设必须实现“三大目标”，即从格尔木至拉萨行车时间最短、少维修或免维修、实现无人化管理。

因此路基工程建设标准须围绕“三大目标”来制定和实施。

为贯彻执行各级领导关于青藏铁路建设的指示精神，建设世界一流的高原铁路，确保设计质量，真正实现青藏线工程的“三高”（高起点、高标准、高质量）目标，在2003年4月补强设计说明的基础上，我院地路处组织有关专业人员，于2003年6月23日至7月1日，对望昆至布强格段在建铁路的沙害进行了现场调查，基本查清了目前在建工程出现的沙害和存在问题，提出了具体段落和工程处理意见。

本次调查新增风沙路基工点57处，总长58.806km。

其中沙害相对轻微地段14处，累计长度15.640km；沙害相对较严重地段18处，累计长度15.985km；沙害相对严重地段24处，累计长度26.821km；沙害极严重地段1处，长度0.360km。

二、自然地理特征：青藏线五道梁至雁石坪段沙害地段平均海拔4500m以上，气候寒冷，空气稀薄，人烟稀少，无木本植物生长，自然条件较差。

1、可可西里山区（DK1072+000～DK1124+500）本段主要包括在楚玛尔河南岸、五道梁、可可西里山、红梁河、曲水河、地貌上呈沟梁相间，可可西里山走向近东西，海拔4500～4700m，相对高差100～300m。

红梁河河谷及山梁分布有流动沙地。

2、北麓河盆地（DK1124+500～DK1145+400）本段包括秀水河、北麓河滩及阶地，海拔4500m，属冲、洪积高平原地貌，地形略有起伏，低丘与洼地相间，冲沟发育，地表植被稀疏。

局部分布沙丘、沙地。

3、尺曲谷地（DK1165+500～DK1193+200）本段主要为尺曲河流阶地，海拔4580～4600m，地形平坦，微有起伏，冲沟较发育，地表植被稀疏。

格库铁路柴达木盆地风沙区选线摘要：柴达木盆地的风沙区是控制格库铁路线路方案的重要控制因素，通过分析线路行经柴达木盆地段风沙的分布、规模、特点和危害，提出线路经风沙区的选线原则，确定线路方案。

关键词：格库铁路；柴达木盆地；风沙；选线1 工程概况格库铁路位于位于青海省和新疆维吾尔自治区境内，线路东起青海省格尔木市，西抵库尔勒市，沿线经过柴达木盆地区、阿尔金低中山区和塔里木盆地区三个一级地貌单元。

线路正线长约1215km，其中线路走行于柴达木盆地区约490km 【1】。

2 格库铁路柴达木盆地区域地质条件简述柴达木盆地为高原内陆型盆地，夹于祁连山，阿尔金山和昆仑山之间，海拔高2700～3100m，地势西北高,东南低，地形起伏不大，盆地中部分布有沙丘、盐湖和沼泽。

其中尤以风沙范围广，对选线影响最大。

格库铁路走行于山前倾斜洪积平原的前缘及湖积、洪积平原上，沿线属典型的大陆型干旱性气候区，气候异常干旱、寒冷、多风少雨，昼夜温差大。

年平均气温1℃～4℃，年平均降水量39～44mm，年平均蒸发量大于2790mm，主导风向以西风、西北风为主，大于起沙风速（约5m/s）的风常出现，最大冻结深度100～250cm。

沿线出露地层较单一，主要有第四系、第三系、二叠系及华力西期花岗岩侵入体等地层，岩性以风积粉、粉质粘土、粉、细砂等细颗粒土为主。

沿线地下水类型主要为第四系松散层孔隙潜水。

3 格库铁路柴达木盆地区域风沙分布及特点3.1风沙分布范围柴达木盆地地形开阔，沙源丰富，风蚀和积沙较为普遍。

格库铁路经过柴达木盆地，沿线戈壁风沙流分布较广, 山前积沙地段主要为大乌斯至油砂山，大面积流动沙丘、沙地主要分布于茫崖湖东至大乌斯段。

线路行经区域，风积沙共93km/42段，戈壁风沙流118km/17段。

3.2 风沙特点柴达木盆地主导风向为W、N50°W，风速大，大风期长，地表物质受风的吹蚀向东南部漂移，在昆仑山脉的阻挡下风速降低，沙粒逐渐沉积下来，在山北麓形成了一条长达数百公里断续分布、宽窄不同的风沙堆积带，呈半固定、流动沙地以及孤丘、沙丘链、沙垄等多种形态，个别地段形成小规模的沙漠，如图1，图2示。

浅议风沙对公路的危害作者：马维纲来源：《科技资讯》 2011年第27期马维纲(宁夏固原公路管理分局宁夏固原 756000)摘要:我国正处于一个公路交通运输事业高速发展的时期,它将极大地推动国民经济发展。

随着国家实施西部大开发战略的进行,到21世纪末,宁夏交通运输已建成以银川为中心,以二级以上公路连接各市、县,以“三纵六横”为主骨架,东西南北四大出口通畅的公路网络。

关键词:风沙公路危害中图分类号:X43 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(c)-0069-01目前我国已在一些沙漠地区修筑了沙漠公路,虽已取得了不少建设经验,但仍存在着很多问题。

特别是对于不同地区的沙漠公路的筑路技术未作比较系统深入研究。

沙漠地区公路的选线、路基、路面结构设计以及防沙和固沙措施对于保障该地区公路结构物的使用寿命和行车的通畅安全作用巨大。

由于沙漠地区沙自身工程性质的特殊性,它对相应的公路勘测设计以及防护设施的要求就有特殊性。

仅限于一般公路设计并不能完全适应沙漠地区。

因而,针对沙漠地区的特殊性,在对宁夏已通车的二、三级沙漠公路和包兰铁路成功的防沙固沙措施,特别是借助于陶横公路穿越沙漠的代表性路段,从勘测、设计、施工分析总结沙漠地区的筑路技术,总结成功的经验,提出沙漠地区公路勘测、设计、施工过程中应注意的问题,这对于加快我区公路建设速度,节约基本建设投资,贯彻公路建设可持续发展战略具有重大的现实意义和长远意义。

1 沙丘移动规律沙丘移动是相当复杂的,与风、沙丘高度、水分、植被等很多因素有关。

风是产生沙丘移动的动力因素,但并不是所有的风都对沙丘移动起作用,只有大于沙粒临界起动风速的起沙风才是有效的。

这种起沙风,从毛乌素沙漠气象站风的观测资料统计中可以看出,它仅仅占各地区全年观测过的风很小一部分,而沙丘移动性质和强度正取决于这一小部分起沙风的状况。

2 风沙对公路的危害2.1 公路沙害类型2.1.1 风蚀风蚀包括吹蚀和磨蚀两种作用。

第二节 风成地貌[学生用书P27]一、概述1．风是干旱、半干旱区地表形态的主要“雕刻师”。

2．风成地貌⎩⎪⎨⎪⎧风蚀地貌风积地貌二、风蚀地貌 1．风蚀作用(1)定义：地面物质在风力作用下脱离原地，称为风蚀作用。

(2)分类①吹蚀作用：风吹过地面时，带走细颗粒物质，造成地面的破坏。

②磨蚀作用：挟带沙粒的风吹过地面物体时，风中运动的沙粒对经过的物体进行磨蚀，造成地面物体的破坏。

2．风蚀地貌(1)定义：由风蚀形成的地表形态。

(2)常见风蚀地貌①风蚀蘑菇：突起的孤立岩石，尤其是裂隙比较发育的不太坚实的岩石，遭受风蚀后呈现出上部宽大、下部狭小的蘑菇状形态。

②风蚀柱：垂直裂隙发育的岩石或土体，在长期的风蚀作用下，形成一些孤立的石(土)柱。

③风蚀壁龛：陡峭的岩壁遭受风蚀后，岩壁表面形成大小不等、形状各异的凹坑，呈现出蜂窝状形态。

④风蚀残丘：风蚀作用形成的岛状高地或孤立的小丘。

⑤风蚀沟槽：风力沿着岩石之间的裂隙不断吹蚀，形成的沟槽地形。

⑥雅丹地貌：风蚀柱、风蚀残丘和风蚀沟槽等风蚀地貌的组合，泛指干旱地区的一种风蚀地貌。

三、风积地貌1．定义：风中挟带的沙粒，在风速降低时沉降在地面所形成的各种地表形态。

2．常见的风积地貌——沙丘(1)定义：风力作用下沙粒堆积而成的丘状或垄状地貌。

(2)影响因素：受风力大小、地表形态的变化，以及植被、沙源等条件的影响，往往形成形态多种多样的沙丘。

新月形沙丘是其中的基本形态。

新月形沙丘的迎风坡坡形微凸而平缓，背风坡坡形下凹，坡度较陡；两侧有近似对称的两个夹角，称为新月形沙丘的两翼，两翼延伸方向指向下风向。

四、风沙活动的危害与防治1．风沙的危害(1)破坏建筑物。

(2)降低土壤肥力。

(3)掩埋房屋、农田、道路等。

(4)影响当地人民正常的生产生活，严重时会造成生命财产的损失。

2．防沙措施(1)设置障蔽或植树种草。

(2)采取草方格、石方格、高立式沙障、防护林带等。

草方格沙障的功能(1)可以增大地面的粗糙度，削减风力。

思维导图：风沙问题【思维导图】[考点精析]（1）沙源①外地输沙：盛行风从上风地带将沙尘物质吹送至风沙活动地区沉积；河流从中上游地区搬运到风沙活动地区沉积。

②当地沙源：枯水期湖滩、河滩裸露，泥沙裸露；冬春季节地表缺少植被覆盖，表土裸露；耕地面积扩大、不合理的人类活动破坏植被，地表裸露，增加沙源。

（2）动力①盛行风：风大、大风日数多；受地形影响(山口处狭管效应、河谷延伸方向与盛行风向一致等)，地面风速增强。

②不稳定的空气条件：如沙尘暴多发生于午后或傍晚，不稳定的热力条件有利于风力加大、强对流发展。

③特殊天气、气候背景：干旱少雨、气温回升、蒸发旺盛，是风沙形成的温床；气旋与冷空气活动频繁。

（3）植被：冬春季节植被稀疏，地表缺少植被保护，表土疏松，沙源丰富、易起沙。

2风沙活动的危害（1）沙埋：埋压农田、村庄、工矿、铁路、公路、水源。

（2）风蚀：土壤肥力下降；大风袭击(毁坏房屋、刮翻火车、摧毁电杆，造成人、畜伤亡)。

（3）污染大气：沙石、浮尘弥漫，空气浑浊，危害人体健康。

（4）影响生产、生活：影响交通出行与安全、室外作业等。

3风沙活动的防治（1）工程措施：①阻沙：设置沙障阻挡风沙；②固沙：设置草(石)方格，固定沙面。

（2）生物措施：①因地制宜开展生态建设，保护和恢复植被(保育自然植被、植树造林、种草等)，防风固沙；②合理利用水资源，保障生态用水。

（3）组织管理措施：①调整农业结构，合理控制农牧业生产规模；②加强宣传教育，提高环保意识；③建立风沙灾害的监测、预报机制；④制定并严格实施防沙治沙的相关法律法规；⑤对风沙危害严重地区实施生态移民。

【典题精研】1．阅读图文材料，完成下列要求。

巴丹吉林沙漠位于祁连山北部的干旱半干旱地区，形成了世界上独一无二的沙山——湖泊景观，其湖盆的形成与当地风沙作用强密切相关。

区域多年平均降水量不足100mm，水面蒸发量在3000~4000mm。

水中可溶性Ca（HCO3）2，在压力、温度作用下CO2逃逸，形成大量碳酸钙沉淀。

论中国宁夏中卫铁路沿线的防沙阻沙原理中卫市沙坡头区地处腾格里沙漠东南前缘，东临中卫灌溉平原，西为半荒漠棕钙土山前平地，受大气环流和西伯利亚强冷空气的影响，为全国“三大风口”之一。

境内流动沙丘密集分布，以格状沙丘及格状沙丘链为主，沙丘作西北向东南呈“之”字形前移，年平均前移3-5m。

土地总面积6619平方公里，其中沙漠占22.7％。

年平均气温8.4℃，降水量188.4毫米，蒸发量1973毫米，属典型的大陆性气候，年均起风时数达900小时，最大风力11级，风大沙多，气候干燥，为风沙危害严重地区。

近几年来，中卫市采取工程措施和生物措施相结合，乔、灌、草种植相结合的措施，建立起以麦草方格、沙生植物为主的“五带一体”固沙防护林工程，以防止包兰铁路在该处被风沙掩盖，保证畅通。

一、“l米×l米”麦草方格固沙法麦草方格固沙这一简单易行、便于操作的治沙技术，特别适合流动半流动沙丘及新垦沙地的流沙固定。

麦草方格固沙平面形状有圆形、三角形、马蹄形、带状、方格状等。

经过多次实践证明，l米×l米半隐蔽式麦草方格的固沙效果最好，所谓的“草方格沙障”就是将小麦秸秆纵横交错地撒在沙面上，形成一个个1米见方的草方格，然后用铁锹的尖头将麦草压入沙中，留10 多厘米长的秸秆露在沙外面。

紧密相连的草方格织成了巨网，而在每个网格里栽种了耐旱抗风沙的沙生植物，巨网护住了小绿苗，小绿苗渐渐长大，成为连成一片的绿色植物带，在包揽铁路两旁使用麦草方格固沙法，铁路两旁的绿色植物带，阻挡了风沙减弱了风沙对铁路的危害。

麦草方格防风固沙的原理是：麦草露出地面高度约15厘米，而风沙流就是在地面1０—15厘米内的高度贴地面移动的，方格状的麦草沙障可有效阻挡来自任何方向的风沙并将其封闭。

将大量的方格麦草沙障连接起来，就可构筑大面积的遮蔽防风固沙区域，达到固定沙流的目的。

麦草方格沙障的使用寿命一般是3—5年，经过3—5年，麦草成为银灰色，又是一种对植物生长很有利的肥料。

高中地理第五章《植被与土壤》综合题专题训练 (4)一、综合题（本大题共30小题，共600.0分）1.阅读材料，完成下列问题。

材料一东北地区局部区域略图材料二中俄东线天然气管道自我国黑河入境，经过东北，最终到达华北、华东。

该管道沿线自然环境复杂，季节冻土广布，林带交替。

2019 年12 月正式投产通气，东北地区率先受益。

（1）该管道线路在我国自北向南穿过的主要自然带是________和________。

从可持续发展角度分析该管道工程建成后对东北地区的有利影响（2）描述图中季节冻土等日数线的走向________，并指出其主要影响因素2.阅读材料，完成下列问题。

材料一图1为新西兰植被分布图，图2为新西兰人工松林运作示意图，图3表示新西兰农林牧产业中重要子项GDP贡献数值，图4表示新西兰人工林木材出口增长值。

图1图2图3图4材料二新西兰霍克湾区中部被称为“新西兰的果盘”，是重要的葡萄种植区，这里土壤肥沃，气候温和、光照较多。

（1）比较南、北两岛自然带的分布规律差异，并分别说出其主要影响因素。

（2）从外力作用的角度简述B地区土壤较为肥沃的原因。

（3）新西兰农业领域中产值贡献度最大的产业是_____。

从农业技术、社会经济因素的角度，简析林业近年来在农业结构中占较大比重的原因。

3.阅读下面图文材料，完成下列各题要求。

青藏铁路锡北段（锡铁山一北霍鲁逊盐湖矿区，如图1）位于柴达木盆地，沿线风沙灾害严重，且主要为就地起沙。

在我国铁路沿线风沙防治工程中，较为成功的案例是包兰铁路沙坡头段的以植物防沙为主的“五带一体”的防护体系，但青藏铁路锡北段无法利用植物防沙。

通过对锡北段进行考察研究，专家认为防治该地风沙灾害最有效的措施是采用透风挡沙墙与石方格相结合（如图2所示）的方式。

（1）简述青藏铁路锡北段风沙对铁路及运行列车的主要危害。

（2）分析青藏铁路锡北段无法利用植物防沙的原因。

（3）说明透风挡沙墙与石方格相结合防沙方式的优势。