沙漠化是威胁人类生存和社会经济可持续发展的一个重大环境问题，由其引起的城镇缓发性风沙灾害，主要表现为沙尘天气和风沙流侵袭，其持续性足以使城镇掩埋在沙海之中，这样的事例在历史上已多次发生。狮泉河镇是西藏高原上直接受风沙流侵袭的一个典型城镇。经过15年的调查研究、科学论证、精心设计、严格的施工管理和维护，成功地实施了大规模防沙治沙工程，开创了极端高寒干旱条件下城镇防沙治沙的先例，它是一项永久性的生态环境重建、恢复和完善的重大工程。工程设计从区域社会经济可持续发展的观点出发，以保障社会经济发展和土地资源有效开发利用为目的，因地制宜，因害设防，采用机械、生物和水利工程等多种措施合理布局、综合治理，形成了独特的“四位一体”防沙治沙工程体系。 (1)狮泉河盆地风沙灾害是在长期地质地貌演化基础上，加之近40年来人类高强度经济活动双重因素影响下形成的。从自然因素看，狮泉河盆地气候干旱多风，河流冲积形成的沙源物质丰富，植物生态系统脆弱；从人类活动来看，多年的滥樵、过牧、乱采砂石等行为，将原植被破坏殆尽，使结构松散的含有丰富沙物质的狮泉河冲积物直接暴露于风力作用之下。狮泉河盆地内的风蚀、风沙流、风沙沉积、沙丘前移和粉尘吹扬等风沙活动十分强烈。在分布上，盆地西部以风蚀和风沙流为主；中部形成斑块状积沙区，表现为零星分布的沙丘和灌丛沙堆，风沙活动以风沙沉积和沙丘前移为主；紧临狮泉河镇上风向的东部以风蚀和戈壁风沙流过程为主。戈壁风沙流分布高，运行速度快，能量大，对城镇基础设施破坏力极强。自20世纪70年代以后，狮泉河镇风沙灾害越发严重，20世纪80～90年代初，出现了触目惊心的沙埋城镇惨景，冬半年平均约2万m3流沙侵入城镇，街道和房屋前后的积沙厚度20～180cm。 (2)针对狮泉河盆地风沙活动特征、自然和社会经济条件，治沙工程采用了砾石沙障、班公柳防护林带、障带间种植披碱草和辅助措施相结合的方法，探索出了“四位一体”的技术体系。自1990年以来开展了五期治沙工程研究，第一期至第五期治沙工程的规模分别为90hm2、770.18hm2、675.33hm2、1569.07hm2和1780.60hm2。这五期工程的设计和施工是一个研究→实践→总结→再研究→再实践→再总结的过程，是一个不断改进、不断优化和完善的过程。 第一期工程是试验性的，工程设计的指导思想是以“阻”为主，工程技术体系简单。设计的砾石沙障高度1.0m，间距10H；班公柳林带间距15.0m。在配置上，前面为砾石沙障，后面为防护林带，以此构成城镇边缘的防护带。 第二期工程设计的指导思想转变为“以固为主，固阻结合”。改进了工程配置，林带和草地配置在砾石沙障之间。砾石沙障由第一期工程的高1.0m、底边2.0m的等腰三角形截面改进为高1.2m、底边1.65m，间距仍为10H。这一改进使单行砾石沙障的有效防护距离增加，占地面积减小，提高了土地资源的有效利用率，降低了工程量和造价。林带间距扩大至24m，疏透度约为0.5，确定了林带栽培和修剪技术规范。灌溉系统除修建水渠外，还设计了面积为58.4hm2的人工湖，对春季灌溉进行调节，同时改善和美化城郊生态环境。 第三期工程布局在功能上是第二期的强化。在技术上将砾石沙障的间距扩大为12H，有效土地利用面积进一步增加；林带的间距扩大为40.2m，林带改为3行，缩减林带条数，减少灌溉用水量，从而使技术体系更加合理。 第四期工程为前三期的延伸。工程区内立地类型多样，对于不同的立地类型，采取相应的技术措施。戈壁区仍采用“砾石沙障+防护林带+人工草地+灌溉系统”的技术体系，砾石沙障的技术参数进一步改进为14H，林带间距增加到47.4m。对灌丛沙地实施造林种草、退化草地人工改良、湿地严格保护，此外还进行土生植物种的恢复试验。由此构成砾石沙障、班公柳林带、片状灌木林地、牧草带和辅助措施相结合的防护体系，增强整体防护功能，全面控制工程区的风沙活动。 第五期工程是对前四期的巩固，以及整个盆地防护工程布局的完善。该工程区地下水位较浅，地表组成趋于细化，主要为具有一定覆盖度的灌丛沙丘和灌丛草地，已无必要继续实施机械措施。工程技术以人工造林植草为主，在防沙治沙的同时，充分利用光、热、水、土资源，提高土地资源的经济利用价值。 这五期工程共同组成完整的、防治用有机结合的、寓多种功能于一体的狮泉河镇沙害防治体系，消除了风沙流对城镇的入侵，显著降低了沙尘天气的发生频率和强度，取得了显著的生态和社会效益。 (3)形成了完善的“砾石沙障+防护林带+人工草地+灌溉系统”“四位一体”工程技术体系。砾石沙障具有良好的防风阻沙性能，可就地取材，工程使寿命较长，便于在戈壁上施工。林带为林灌结合结构，物种选用在当地良好生长的班公柳，经修剪抚育后与砾石沙障相辅相成，共同构成防护体系的空间骨架，成为戈壁风沙流运移路径上不可逾越的屏障。人工草地切断风力对松散地表组成物质的直接作用。灌溉系统为林草工程提供必须的水源保障。这种技术体系符合风沙物理学原理，充分利用了狮泉河盆地沙害防治的有利条件和资源，遵循了因地制宜、因害设防的风沙工程设计的基本原则，经不断改进和优化，已成为成熟的技术。 在工程管理上，建立了完善的实施大规模城镇防沙工程的质量管理模式。可概括为：“总体规划，分期施治”的基本经验；“前期研究，初步设计，施工设计，工程验收”的方法程序；“工程资金，施工技术，激励政策”的保障体系；“工程后期管护”保证措施。 狮泉河镇防沙治沙“四位一体”工程技术体系和管理模式的提出和成功实施，开创了极端高寒干旱条件下城镇防沙工程先例，是对我国治沙工程模式的有益补充，可为我国数百个深受风沙灾害困扰的城镇防沙提供科学借鉴，应用前景广阔。 (4)狮泉河镇防沙治沙工程是一项生态环境综合治理和恢复工程，经环境影响评价，工程在施工过程中产生的扬尘、废水、噪声、固废等负面影响很小且短暂。工程中引进的班公柳植物种、引用狮泉河水资源，没有出现任何不良后果。