甘肅河西地區公路沙害的預防和治理

李坤

【摘 要】從甘肅省河西地區獨特的沙漠化氣候和地理條件出發，對公路沙害的類型和特性進行分析，進而提出了相應的防治公路沙害的措施和辦法。

【關鍵詞】甘肅河西；沙漠化；公路建設；沙害防治

0 概述

我國西北地區經濟在西部大開發和國家整體經濟高速發展的浪潮中，也得到了較快的發展和提升，公路交通作為基礎設施建設，不但解決了人民的出行便利問題，更是經濟發展的必要條件，通車里程不斷增加，工程質量也受到了前所未有的重視。建設在自然環境下的工程設施，自然環境和工程結構物雙方也起著互相影響和制約的作用，由于人類改造自然的能力不斷增強，大量的植被遭到破壞、草場退化，沙塵天氣日益增多，不但影響人類的生活環境，對公路工程的質量和使用壽命也起著嚴重的破壞作用。甘肅河西地區位于中國西北部，沙漠面積較大，是遭受風沙影響較為嚴重的地區之一，全區現有沙漠化土地面積多達1166.5萬hm2，按沙漠化土地類型統計，其中流動沙地（丘）189.1萬hm2，占總面積的16.21%；半固定沙地（丘）116.6萬hm2，占總面積的9.99%；固定沙地（丘）158.9萬hm22，占總面積的13.62%；另有露沙地、沙化耕地、非生物治沙工程地、風蝕殘丘、風蝕劣地、戈壁等；土地沙漠化對當地居民的社會經濟生活帶來了多方面的危害。沙漠地區公路有3800km左右，都在不同程度上遭受了風沙侵蝕和破壞，出現路面破壞、干翻漿等病害現象。所以，針對甘肅河西地區的獨特地理、氣候條件，提出公路風沙防治措施是非常重要和必要的。

1 風沙對公路危害的類型和特征

風沙危害自然環境和人類賴以生存的空氣，它對于公路的影響也不止“臟”這么簡單，而是會造成路基沙埋和路基風蝕，長久影響公路的正常使用，具體如下：

1.1 沙埋

沙埋是甘肅省河西地區公路中最主要的沙害之一，它是指公路建設于流動沙丘群中，在風的作用下，沙丘不斷移動并堆積在路面上方，阻礙交通的情況。根據風沙的移動形式和形狀一般可以分為片狀積沙、舌狀積沙和堆狀積沙三種。

片狀積沙有范圍廣、厚度小的特點，一般積沙范圍是成片相連的，長度范圍從數十米到數百米，甚至更長，厚度一般在10到20cm之間，雖然厚度較小，但是如果不及時清理，會在積沙日益增厚時阻斷交通，并且增加養護工作的困難。舌狀積沙較片狀相比，長度較短，厚度較大，并且呈現前低后高、前窄后寬、像舌頭一樣的形狀。這類積沙多發生在風口地段，特別是當路堤上風，側有障礙物時，或者路塹口有斜向風吹入或線路橫切沙丘走向時。舌狀積沙的形成時間短，厚度大，很容易造成交通阻塞。堆狀積沙是由于公路兩側的沙丘在風里作用下整體前移到公路造成的，一旦形成堆狀沙丘，只能中斷交通，且其消除工作量很大，所以危害在三種積沙形式中是最嚴重的。

1.2 風蝕

風蝕多發生在迎風路肩和邊坡上部，特別是高路堤處的風蝕病害最為明顯。是指風沙地區公路路基、路面在風力作用下，造成空洞、磨蝕、塌陷的情況。甘肅省河西地區氣候干燥，風力較強，風中沙塵含量較大，而另外一個客觀情況是該地區的公路修筑在就地取材中，不可避免的會使用缺乏黏性和不易固結的當地砂石料，公路建成后的使用過程中，由于風力影響，路基、路面的沙粒很容易被會走，造成路基空洞和路面松散。另外，風具有無孔不入的特性，在有地表徑流侵蝕的路基中，風從孔洞內吹入，長久會造成路基、路肩部分被掏空，形成路基塌陷。

2 防治公路沙害的主要措施

2.1 因地制宜，正確選線

在設計階段，應根據甘肅河西地區地貌類型和風沙運動規律，盡可能避開嚴重沙害地段，選擇沙害較輕、較短地段通過，或選擇靠近水源、材料產地有利于防治沙害的地段通過；在通過沙區時，還應正確選擇線位、合理設計路線，以最大限度地減少沙害和有利于防治沙害。從路線著手，正確選擇沙區路線，可收到事半功倍的效果，是防治公路沙害的首要原則。

2.2 重視公路防沙體系建設

雖然人類不能改變和控制風沙的自然條件，但是在公路建設中可以根據路基、路測的防護體系建設，來抵制風沙公路的風蝕與沙埋病害。防沙體系建設應根據當地實際情況，全面考慮，總體規劃，保證工程效果和經濟合理性。例如：公路兩側可根據風沙地貌類型和風沙運動規律，整平沙丘，并需要種植植被保護帶和防護帶，防護帶應根據當地自然條件與建設條件，可能采用工程措施或植物措施，也可以是兩者的結合。

2.3 預防為主，防治結合

就產生沙害的原因來說，不外乎是自然條件和人為因素兩個方面。在自然條件中，風信、沙源和地貌是三個主要影響因素，彼此相互制約，影響著沙害的發生和發展，改變其中一個因素，沙害的情況就會隨之而異。人為因素系指施工營運中，人為破壞公路沿線植被，或因工程防沙措施設置不當而引起流沙再起，加劇了沙害。故防治沙害應從積極地消除發生沙害的原因著手，以防患于未然。因此，首先要保護公路兩側一定范圍內的天然植被，防止人為破壞的沙源；其次，要從路基設計入手，根據不同風沙地貌類型，順應風沙運動規律，選擇合理的路基斷面形式，為沙子創造非堆積搬運條件。

2.4 因害設防，因地制宜

路基兩側的防護應按通過地區的自然條件，因地制宜地采取不同措施：

（1）在水熱條件較好、天然植被較為繁茂，或者是草原地區，沙害多由人為破壞沙地地表植被所造成的。所以其防治沙害方法應以植物固沙為主，工程防治為輔。植物固沙宜采用喬、灌、草相結合。

在路基兩側設置防沙帶時，其寬度，主要根據沙源情況、風沙流的強度、沙丘移動的形式和速度，以及風的狀況而定。根據我國沙漠公路的治沙實踐，路基兩側整平帶以外的防沙帶的寬度要注意以下幾點：首先，在單一主導風向作用地區，路基迎風側防護帶的寬度為100～200m，背風側可不設。其次，在除主導風向作用外，還有反向風作用時，路基兩側均設防護帶，迎風側為100～200m，背風側為50～100m。另外，在半荒漠地帶，年降水量較少，且不穩定，水分條件只能使耐旱的沙生灌木和草本植物生長。宜采用以工程防護措施為主，與植物固沙相結合的辦法，固沙植物應以灌木和半灌木為主。

（2）在荒漠地帶，降雨稀少，靠天然降水植物難以生長，故防治公路沙害主要采取工程防護措施。工程防治措施有固、阻、輸、導等方法，可單獨使用，也可幾種方法配合使用。

2.5 根據沙區特點，綜合治理

工程防沙措施應該以固、阻、輸、導相互結合使用較為適宜，每一種措施各有利弊，通過綜合應用，可以取長補短，充分發揮防治風沙危害的效果。但各種措施必須從沙區特點出發，根據工程防護材料的來源與性能，做到就地取材，因材施用，力求防護工程經濟、耐用，便于維護。植物固沙是防治沙害的根本措施，但需要一定的條件，種植管理也比較困難、復雜而又需要較長的時間，為使之卓有成效，應依靠當地群眾，取得地方農林部門的密切協作和支持。

3 結語

甘肅省河西地區的公路建設和質量保證，不但需要從工程建設角度進行把關和治理，并且要根據當地的氣候和自然條件，因地制宜，采取相應的防沙和固沙措施，從工程管理單位、建設單位到林業管理部門和黎明老百姓，自上而下，綜合治理協調規劃，才能夠把公路沙害的影響降到最低，保證公路的使用質量和壽命。

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