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棉秆沙障防风固沙效益比较

作　者: 李瑞军
导　师: 王继和；李毅
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 工程防沙棉秆沙障防沙效益蚀积量
分类号: X171
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 79次
引　用: 1次
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内容摘要

我国沙漠面积71.29万km²,仅次于澳大利亚和沙特阿拉伯,列世界第三位。随着全球气候变暖,我国沙漠化程度日趋严重,沙尘暴日益频繁,沙漠化土地约53.25万km²,土地沙化的面积不断扩张成为当前最为严重的生态问题。特别是我国西北地区土地沙化现象更为严重,虽然中国西部大开发过程中,建立了规模宏大的以退耕还林和植树种草为主体的防沙治沙措施,此举,对于改善西部生态环境将会起到巨大的推动作用。不过由于这些地区风沙危害特别严重,生态环境极端恶劣,采用生物固沙措施极为困难,工程防沙成为一种十分必要和不可取代的防沙措施。机械固沙措施是工程防沙的主体,经过科学工作者不断努力,对机械沙障的规格及防沙效益不断进行研究,在材料上也不断的创新,走出了一条经济实用、功能独特、效果显著而应用最为广泛的防风固沙措施之路。棉秆沙障是以我国干旱地区废弃的棉秆为原料,以我国治沙工作者对沙障的研究理论为基础,结合研究区状况,编织成集束式和栅栏式沙障。本文通过对孔隙度为40%的栅栏式棉秆沙障和棉秆集束式沙障内风速和风蚀风积量的观测,分析其防风固沙效益,得出以下结论:1设置棉秆沙障改变下垫面的性质,增加了下垫面的粗糙度,有效地降低了过境风沙流的速度。经实验观察,栅栏式方格沙障所在地表粗糙度为流沙的10^1.62倍,其风速变异系数和风速降幅最大,达到0.48和75%。2棉秆沙障改变了近地层气流的紊动特性,减弱风沙流的输沙势能,使风沙流中的沙粒大量沉积,而且沙障前沿积沙多,后部积沙少。3棉秆沙障经过长期的蚀积作用,最终达到蚀积平衡状态,形成凹曲面,从而达到稳定沙面固定流沙的作用。4受主风向的影响,栅栏式棉秆沙障形成了与集束式沙障不同跨障式凹曲面,由于沙障积沙的最高点不在沙障处,所以沙障不易被沙埋,延长了沙障的寿命,进一步提高了其防沙治沙的效能。5通过对三种沙障的防风固沙效益进行比较分析,集束式棉秆沙障容易沙埋,栅栏行列式沙障易倒伏,栅栏式方格沙障比较稳定。6通过对其防沙固沙效益的比较分析,证实作为防沙新材料的栅栏式棉秆沙障的防护效益十分显著,其设置方式是科学可靠的,在该地区取代尼龙网和塑料网材料等投资比较大的防沙固沙材料完全可行。7栅栏式棉秆沙障具有编织原料丰富,成本低廉,施工容易,对环境无污染等优点,可作为机械沙障中的一种新型沙障在工程防沙中具有推广应用的前景。

全文目录

中文摘要  2-4
SUMMARY  4-9
1 选题背景  9-11
2 研究的目的与意义  11-12
3 研究现状  12-17
  3.1 国内外工程防沙的研究进展及现状  12-13
  3.2 我国机械沙障的研究状况  13-17
    3.2.1 根据不同的立地条件及防治目的，选择不同的防沙治沙措施  13-14
    3.2.2 对机械沙障防护原理、规格与防护效益的研究  14-16
    3.2.3 机械沙障材料的改进  16-17
4 研究区概况  17-23
  4.1 自然地理特征  17-23
    4.1.1 地理位置  18
    4.1.2 地貌  18-19
    4.1.3 气候  19-20
    4.1.4 土壤  20-21
    4.1.5 植被  21
    4.1.6 水文  21-23
  4.2 社会经济状况  23
5 实验设计  23-27
  5.1 沙障设计原理及规格  23-25
  5.2 沙障设置  25-26
    5.2.1 实验地概况  25
    5.2.2 实验设置方法  25-26
  5.3 数据的观测  26-27
    5.3.1 风速  26-27
    5.3.2 蚀积量  27
6 实验结果与分析  27-34
  6.1 沙障的防风效益  27-30
    6.1.1 垂直方向不同风速变化  27-29
    6.1.2 水平方向风速变化  29-30
  6.2 沙障的固沙效益  30-34
7 讨论与结论  34-37
  7.1 讨论  34-35
  7.2 结论  35-37
致谢  37-38
参考文献  38-42
作者简介  42-43
导师简介  43-47

棉秆沙障防风固沙效益比较

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