草方格沙障防沙治沙原理

1、浅谈草方格沙障防沙治沙效果 荒漠化是当前人类面临的重大全球性环境问题 , 困扰着人类社会的生存和发展。 而风沙运动所引起的土壤风蚀是沙质荒漠化主要表现形式之一。沙漠造成的危 害，归根结底还在于风沙流的风蚀、搬运、堆积的作用。为了防止沙丘的移动， 首先应该控制沙丘表面疏松的沙粒不被风蚀吹扬， 可以利用杂草、 树枝以及其它 材料，在沙丘上插设风障或覆盖在沙面上。凡此一类的措施，都属于工程治理。 草方格沙障是一种防风固沙，涵养水分的治沙方法，用麦草，稻草，芦苇等材料 在沙漠中扎成方格形状。 草方格沙障一是能使地面粗糙， 减小风力， 再一个可以 截留水分，如雨水，提高沙层含水量，有利于固沙植物的存活。

2、目录摘11草方格沙障 11.1草方格沙障防风固沙的机理和作用22 法 草方格沙障植护的方23草方格沙障植护的规格 .34 草 方 格 沙 障 对 植 物 的 影 响35 草 方 格 沙 障 对 沙 的 影 响 21 草方格沙障草方格沙障 沙区群众把沙障统称为“风墙”，草方格沙障是 用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动沙丘上扎设成方格状的挡风 墙，以削弱风力的侵蚀。1.1 草方格沙障防风固沙的机理和作用 在新设置的草方格沙障上， 当气流或风沙流经沙障时， 均 有涡旋产生， 并伴有积沙现象。过充分蚀积， 最后形成较为光 滑凹曲面 （ 蚀积平衡的洼面 ） ，方格沙障 沙区群众把沙障统称 为“风墙”，草方

3、格沙障是用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动 沙丘上扎设成方格状的挡风墙，以削弱风力的侵蚀。1.1.1 增大地表粗糙度，削弱近地面层风速。地面扎制草方格改 变了下垫 面性质的第一个反 映是加大 了地面粗糙度 。转化风沙运动条件阻滞近地面层的风速。1.2 引起流场结构的变化，目前，学术界虽然对草方格的研究较 多。但对草方格工程布设后附近流场的结构变化至今还没有统一的看法 ， 一般认 为柔性 草（ 尤其草头部 ） 在风中的抖动。能“ 击 碎” 顶部流场。 使顶部加速区的能量聚集不起来。1.3 导致草方格沙障内气流场地 和地表形态变化。从沙丘上设置沙障地 段的剖面来分析 ，在新设置 的草方格 沙障上，当

4、风沙流经时，均有旋涡产生 ，有积沙现象。经过充分 蚀积作用，最终形成光滑而稳定的凹曲面。由这种凹曲面组成的 有规则纹状的下垫面，由于凹槽内回流的存在。 对其顶 部气流 具有一种升力作用 ，通常称为这种小型浅槽的“ 升力效应” 。 既能保证在强风时沙面自身不起沙。又能使气流中挟带的少量外 来沙物质被升气流搬运过境。不产生流沙的堆积。2 草方格沙障植护的方法用麦秸草、 稻草扎制草方格前需在材料上洒一些水 , 使之湿 润 , 为的是提高材料的柔性 , 以免扎制时折断。芦苇在扎制前要 碾压 , 目标是将管状的芦苇压劈 , 改变为柔性材料。扎制前将材 料切成 60cm 长的段 , 整齐的堆放在事先计划好

5、的地上 , 然后在 沙丘迎风坡横对主风方向划出网络线 , 沿线平铺麦秸 , 扎制材料 要垂直 “线” 排放 , 并置中间位置于线上 , 用钝仞平头铁锹 （防止切断材料）在草中部用力将其对折压入沙层内1215cm ,出露高度1315cm偏差为士 2cm）,顶部宽度56cm ,再用脚 将草带两侧的沙踩实 , 并用铁锨或刮沙板将中间的沙向草带下刮 一刮 , 使草方格提前形成碟形凹槽 , 有利于沙障内地面稳定。草 方格沙障每 10m 布设一条 “Z” 型防火通道 , 宽度 1m , 通道内不埋设麦秸草。3 草方格沙障植护的规格 草方格沙障的规格要根据地区风力大小而定 , 草方格的形式为正方形，最常见的

6、为1nrK 1m。实践证明，在地形起伏不大的 沙面上1m x 1n草方格最为合理，在风能较小的平坦沙地可以灵 活地放大草方格规格 , 在迎风坡 , 因地形的倾斜 , 沿等高线的草 带要加密，原则上L h/ sin a （L为草带间距,h为草的出露 高度，a为地形坡度）。草方格的用草量要适当，草量过少影 响其防沙效益 , 太多造成材料的浪费 , 也增加施工难度 , 根据经 验 ,1nx 1n 的草方格设计植草量为 0. 8kg（ 因为成片草方格每 一个方格都与相邻方格有公用边 , 第一个方格按两个边计算用草 量 , 即每米植草量 0. 4kg） 。4 草方格沙障对植物的影响4.1 草方格沙障的固

7、沙措施能增大地表的粗糙度 , 有效降低 地表的风速 , 而无草方格固定的地面则处于风蚀状态。4.2 在草方格形成的风积环境条件下 , 细粒沙物质能够将落 在沙表面的植物种子埋积起来 , 便于植物种子的萌发生长 ;4.3 草方格中细粒物质增多 , 使沙面紧实 , 能够将夜间空气 中凝结水分和微弱的降水蓄积在沙层表面 , 不至于很快下渗到沙 层的下部 , 一定程度上为浅根性的先锋植物种的生长提供了短暂 的水分供应。4.4 细粒物质中多含有碳酸钙、二氧化硅和盐份 , 它们能溶解于水中并下渗 , 毛细作用可以将其带到沙表面 , 失水后将细粒 物质胶结在一起 , 硬化而形成沙面结皮 ; 草方格表层盐分含

8、量明 显比次表层高。4.5 随着植物在草方格中定居生长和进一步的演化 , 沙面趋 向固定 , 生物结皮的厚度、 硬度增大 , 有机质逐渐在沙层中积 累。虽然有机质含量很低 , 但随时间变化成正比 , 表层的含量明 显比次表层高。4.6 草方格中的植物定居过程同自然条件下相同 , 首先是适 于流沙环境的三芒草 , 接着是适于较稳定环境的沙蒿 , 再次是白 梭梭 , 随着梭梭株体的增大 , 在梭梭林下出现短命植物层片。4.7 原始背景植被覆盖不同 , 影响植物种源和植物的定居速 度。5 草方格沙障对沙的影响5.1 草方格沙障的固沙措施能增大地表的粗糙度 , 有效降低 地表的风速 , 而无草方格固定

9、的地面则处于风蚀状态。5.2 在草方格形成的风积环境条件下 , 细粒沙物质能够将落 在沙表面的植物种子埋积起来 ,便于植物种子的萌发生长 ; 草方格 中细粒物质增多 , 使沙面紧实 , 能够将夜间空气中凝结水分和微弱 的降水蓄积在沙层表面 , 不至于很快下渗到沙层的下部 ,一定程度 上为浅根性的先锋植物种的生长提供了短暂的水分供应。5.3 细粒物质中多含有碳酸钙、 二氧化硅和盐分它们能溶解 于水中并下渗 , 毛细作用可以将其带到沙表面 , 失水后将细粒物质 胶结在一起 ,硬化而形成沙面结皮 ; 草方格表层盐分含量明显比次 表层高。5.4 随着植物在草方格中定居生长和进一步的演化 , 沙面趋 向

10、固定, 生物结皮的厚度、 硬度增大 , 有机质逐渐在沙层中积累。 虽然有机质含量很低 , 但与时间变化成正比 , 表层的含量明显比次 表层高。5.5 虽然草方格沙障能在一定时期内起到固沙的作用，但随 着时间的推移， 草方格会腐朽损坏， 所以需要定期更换， 保证 其固沙作用的正常发挥。 同时， 应在采取机械固沙的基础上， 配 合生物固沙措施， 及时恢复塔河沿岸的植被， 以达到长久固沙 的目的。结论在流沙固定中 , 草方格沙障可以增加地表粗糙度 , 改变其上 的风速廓线 , 从而减弱贴地面层风速 , 降低实际风力作用 , 有效 地控制风速。它主要是通过沙障工程增大地表粗糙度 , 削弱近地 面层风速 , 引起流场结构和草