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高立式沙障是极端干旱沙区重要的防沙措施,也是半干旱、半湿润沙区普遍采用的固沙造林的辅助措施。尼龙网作为一种新型的防沙材料,具有抗老化和防风沙能力强、可工业化生产、便于施工等优点,因此高立式尼龙网沙障在治沙工程中应用较广。高立式尼龙网沙障作为阻沙措施使用时,大多数采用单道进行防沙。但在一些风沙危害较严重的地区,需要多道沙障组合配置进行防沙,但目前关于沙障合理间距的研究较少。本文以塔克拉玛干沙漠腹地的塔中地区为研究区,布设了四种间距为2H、5H、10H和15H(H为沙障高度)的高立式尼龙网沙障对比试验,对沙障前后近地表风流场和地表积沙断面形态、积沙量以及沙障沙埋情况进行了动态观测和数据系统分析,主要结论如下:
(1)四种间距的高立式尼龙网沙障对近地表风速都有一定的削弱作用。在沙障布设初期,2H间距阻沙量最大,对风速的削弱作用最强,5H间距次之,10H间距再次之,15H间距的高立式沙障对风速的消减作用最弱;在实验中期,随着沙障的沙埋程度加大,高立式沙障对风速的消减作用降低,此时高立式沙障的积沙形态对风速的影响明显,在地形抬升区风速增大,地形降低区风速降低,且有涡旋的产生。四种间距的高立式沙障的积沙形态随着时间不断发生变化,导致它们对风速的影响也在不断变化。
(2)四种间距的高立式尼龙网沙障的积沙断面形态有所不同,2H与5H间距的积沙断面形态呈单峰状,峰顶大约位于第一道沙障后的1H处,10H与15H间距的沙障积沙断面形态呈双峰状,10H间距沙障正中间风蚀状况最严重,双峰呈现对称性,处于两道沙障之间,15H间距风蚀最严重区域位于第二道沙障之前,双峰分别位于两道沙障之后。
(3)四种间距沙障积沙量的对比关系随时间而变化。在沙障设置初期,2H与5H间距的沙障积沙量最多,15H间距的次之,10H间距的最少。在风季中期,2H间距的沙障沙埋严重,积沙断面形态大体固定,此时5H与10H间距的积沙量最大,2H间距的次之,15倍间距的最小。在风季中后期,10H间距的沙障积沙量最大,15H间距的次之,2H间距与5H间距的最小。在风季后期,由于高立式沙障沙埋严重,风蚀有所降低,10H间距与15H间距的积沙量极大增加,2H间距与5H间距增加缓慢,甚至5H间距积沙量还有所降低,10H间距积沙量最大,15倍间距积沙量次之,5倍间距与2倍间距的积沙量最小。
(4)四种间距沙障的沙埋情况不同,2H间距与5H间距的沙埋最严重,几乎全埋,10H间距次之,15H间距最轻。