中国科高校西北商量院屈建军企业,西南研究院

2019-10-01 作者:关于科技   |   浏览(150)

内蒙古自治区境内S315策克口岸至达来呼布段一级公路沙害一直较为严重,尤其被当地人称为“黑风口”的k9­—k32路段沙害更为集中,严重威胁着公路交通安全。

我们是防沙治沙“一线部队”—— 中科院西北研究院屈建军团队“黑风口”治沙回眸

S315公路“黑风口”路段风沙灾害呈现极端严重性、形式多样性,西北风和东南风均会造成大量积沙现象。每年清沙费用多达60万元,劳工重复劳动很大,人力疲惫,安全隐患很大。该一级公路为国家重要边防公路,如不能及时清沙,翻车事故时有发生,对口岸建设和商贸发展影响负面影响很大。

我国内蒙古自治区境内的策克口岸至达来呼布段一级公路,常年饱受严重风沙灾害侵袭,正因如此该段路也被人形象地称这里为“黑风口”。由于沙尘天气肆虐无度,威胁着这里的道路交通安全,已经成为当地人的一块“心病”。

中国科学院西北生态环境资源研究院(简称“西北研究院”)屈建军团队选取沙害最厉害的三段(K19+500~K20+000、K23+000~K26+500、K27+600~K29+600)总计6公里路段作为试验段作为攻坚项目实施。沙害较为严重时该试验段一次清理积沙一万多余立方米,一个月清沙近10次。据西北研究院监测,项目实施后,该试验段路面输沙量较项目实施前减少89%,路面已基本没有明显积沙现象发生。公路交通安全得到有效保障和提升。

策克口岸距内蒙古额济纳旗70多公里,离蒙古国边境线20多公里,这里条件艰苦、路途遥远、环境差,地处大漠戈壁滩的典型风沙地带中。如何通过科学合理的手段,让这里的风沙平静下来,是中科院一线治沙工作者追求的心愿。

同时,科研人员结合当地风沙灾害的特殊性,确定了“远阻中固近输,以阻为主,阻固输相结合”的防沙思想,实施了四种防沙方案,每一种方案自成一套防沙体系,具体涉及的防沙措施包括:前沿阻沙栅栏、高立式大网格栅栏、低立式固沙方格、化学固沙剂等。目前,所用方案已取得显著成效,有效减少了养路工的重复劳作,保障了道路行车安全。

一听见“黑风口”,当地人便就会闻风色变起来。的确,这里8级以上的大风一年要刮上4、5个月,4或5级大风则是“常客”,当地流行一句话“一年一次风,从春刮到冬”。

期间,内蒙古自治区交通运输厅副巡视员雲雯婧、自治区公路局局长张化平到该路段调研并听取了西北研究院博士肖建华的阶段性成果汇报。

在风沙主要聚集的K9到K32路段,风沙灾害呈现极端严重态势,形式也是多种多样,无论是西北风或是东南风,均会造成大量积沙。

该路段沙害地有效防治为沙漠戈壁地区高等级公路风沙防治提供了借鉴和推广示范作用,成为构建该类型地区有效风沙综合防护体系的典范。

据了解,此路段常年存在一种“怪象”:当额济纳旗天气风和日丽时,“黑风口”路段却是沙尘漫天,如同天空“下沙”。在特大沙尘暴天气,风沙会对路上的行车造成安全隐患。养路工平均每月清沙天数在20天左右,清沙频率高,作业量大。每年,这一路段的清沙费用都高达60万元。

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结合当地对科学治沙的迫切需求,受内蒙古自治区阿拉善盟公路管理局委托,中科院西北研究院研究员屈建军团队与内蒙古达来呼布边防公路机械化养护队临危受命,在强沙尘天气下,在遭遇策达一级公路K19到K29段沙阻情况下,为彻底解决困扰阿拉善养路人的“头疼”问题,他们开始根据当地特殊的地理环境和恶劣天气情况,对沙害形成原因进行分析和研判。

清理路面积沙

其实,对于“黑风口”的“怪象”,屈建军早已见怪不怪,他对此次治沙早就有了心理准备。作为一年中有三百余天活跃在野外的“沙漠游侠”,风沙对于他来说见得多了,也就胸有成竹了。他曾自豪地称自己是沙漠的“情人”。如今,他常年与沙漠相伴,已经离不开沙漠了。

作为中科院西北研究院敦煌戈壁荒漠研究站站长,屈建军曾经有过众多光辉的治沙历史。他希望自己能把干劲使在祖国偏远和闭塞的防沙治沙一线,如今的屈建军团队早已成为活跃在祖国治沙前哨的一支“一线尖兵”。

“找到病根才能对症下药。我们首先要对‘黑风口’风沙冲天,和积沙量大形成的原因进行有效分析,才能有针对性地采取相应措施。”屈建军告诉记者。

为此,屈建军团队通过对“黑风口”路段的沙害形成原因进行分析,确定了本区域以西北风为主的特点,并认为“黑风口”西北方向上吹的风向是来自西居延海。屈建军团队认为,由于西居延海自从60年代起就干涸了,其裸露的湖底及周围大量活化沙丘分布有大量沉沙物质。因此他们肯定,正因如此也造成了在大风的作用下,这里的沙子可以“一飞冲天”几百米甚至上千米的高度,形成“下沙”景象。

此外,据团队成员、中科院西北研究院博士肖建华介绍,团队还在观察中首先发现了“狭管”效应在风沙形成中起到的作用。

“‘黑风口’由于位于东居延海和西居延海之间,历史时期东居延海和西居延海是相通的,而‘黑风口’正是这样一个连接东居延海和西居延海的通道。”肖建华解释,由于“狭管”效应的影响,造成了风速在这里地势较低处会产生加速,而这也正是“黑风口”风沙比较集中且积沙严重的原因。

科学方案让治沙效果显著

为此,团队依据科学方法,结合现场观测,最终进行了有效的试验。通过分析,屈建军他们选取策达一级公路一段总计6公里的道路作为试验路段,进行攻坚,而这里正是被沙害侵蚀最严重的路段。

据屈建军介绍,原来沙害最严酷的时候该试验段一次清理积沙就可以达到一万多立方米。

通过风沙形成原因的分析,结合风沙危害的特殊性,屈建军团队确定了“远阻、中固、近输”的治沙方略。“我们确立了以阻为主,阻、固、输结合的防沙治沙思想,通过实施四种防沙治沙方案,每一种方案自成一套防沙体系。”屈建军表示。

据了解,治沙中,团队具体开展的措施主要包括:建立前沿阻沙栅栏、高立式大网格栅栏;设置低立式固沙方格以及化学固沙剂喷洒边坡和帮坡输沙四种方式。此外,依据每种防沙措施,团队又采用了2到3种不同的方式方法,高立式阻沙、低立式固沙障、化学固沙剂结合并用。

如今,据中科院西北研究院监测,项目实施后,该项目试验段路面输沙量较项目实施前减少了百分之八十九,路面如今已经基本没有明显积沙现象存在。

通过科学的研判,团队最终构建起了适合“黑风口”地区的风沙综合防护体系,此次“黑风口”成功的防沙方案更为未来其它沙漠戈壁地区高等级公路风沙防治提供了宝贵的经验,具有广泛的借鉴和推广意义。

肖建华博士最后就策达一级公路治沙项目对《中国科学报》记者表示,自工程实施后到目前为止,项目的确取得了一定成果,但项目还处在试验观测阶段,其长期防沙效果仍需进一步观测。

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