荒漠化区域公路建设生态环境保护技术研究

2016-04-14 21:07苏州东瑞制药有限公司江苏苏州215124
地球 2016年10期
关键词:沙障风沙荒漠化

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在科技快速发展的当今社会,高水平的建筑技术为荒漠化区域公路建设提供了可能,使得一条条公路得以在荒漠化区域生存发展。在荒漠化区域公路建设中生态环境保护技术的运用非常关键与必要,它是公路建成的必要条件。由此,本文在分析荒漠化定义及其成因后,对荒漠化区域的公路建设生态环境保护技术进行了相关研究,希望能够加强荒漠化区域的生态保护。

荒漠化公路建设生态环境保护技术

前言:人类对自然资源的过度开发、使用与浪费,对生态环境的破坏,使得很多地区由绿色植被转变成荒漠化,荒漠化覆盖面积比例大大增加,既影响了环境,给公路建设带来了巨大困难与挑战,也给人类生存带来了严重威胁。为了克服荒漠化区域公路建设难题,降低荒漠化程度,减缓荒漠化进一步发展,就必须使用有效的生态环境保护技术进行公路建设。

1 荒漠化的定义及成因

荒漠化一词是由一位法国学者在1949年首次提出的,自该词问世后,各国相关领域专家、研究学者均给出了自己的定义。如联合国将荒漠化定义为,由人类活动或自然灾害、气候变异等各种因素所造成的土地退化现象,包括干旱、半干旱等。我国将法文的荒漠化一词译为沙漠化,实际上沙漠化是荒漠化的一种表现,荒漠化的内涵要更加广泛[1]。

从荒漠化的渐变过程分析,造成荒漠化区域出现的因素主要包括自然因素和人为因素,其中人为因素是主要驱动因素,大多数荒漠化区域的形成都是因为人类活动所带来的后果。自然因素以气候变化、地理环境和地壳运动为主,而人为因素包括过度放牧砍伐,土地过度开垦、房地产开发、建筑规模扩大、人口增长、工况开采建设缺乏生态环保措施、灌溉不合理等等。

2 荒漠化区域公路建设生态环境保护技术

2.1 施工期间的生态环保措施

荒漠化区域公路建设施工期间进行生态环境保护,首先需要在取沙前收集表土,以便于覆土改造。依据荒漠化沙地土壤的实际厚度合理设置表土收集的厚度,将收集来的表土放到沙地较低处,并削去不稳定的、坡度较大的沙体,同样将削去的沙土填充到取土区域的较低处,以使整个荒漠化区域公路坡度减缓,提高沙体稳定性。使用机械对覆土改造区域进行碾压处理和人工修整,使改造后的区域能够恢复生态种植能力[2]。针对在沙丘坡脚处的取土场生态防护,为了固定边坡沙土,加快沙丘植被恢复,应在取土场的迎风面采用植物网格沙障防护措施,减少水土流失和风沙流失。植物网格建成后,经过逐层结皮会使网格中的土壤盐分与有机质含量得到增加,虽然时间较为缓慢,但却可以为荒漠化区域公路建设的生态防护与植被恢复提供有利条件。

2.2 运营期间的保护措施

荒漠化区域公路运营期间的生态环境保护措施主要以风沙防治为主。根据公路运营期间风沙危害的主要类型,即路基路面风蚀和路基路面、桥涵沙埋,以及风蚀和沙埋的作用机理,即地表松散物质被风吹扬、搬运和以风沙流形式将附近公路等被风沙掩埋,对公路风沙的防治需要分类进行[3]。一般情况下,分为6种防治类型,为阻沙(高立式沙障、挡沙墙等)、固沙(草方格、平铺草等)、输导(输沙桥、下导风等)、消散(扬沙提等)、封闭(压面等)与改向(羽毛排等),通过改变地表性质与风沙流向实现风沙控制。

高立式沙障防治措施,也称阻沙栅栏,主要以高杆植物为主作为阻沙的屏障,通过将芦苇等高杆植物直接栽植在荒漠化区域上,从而形成一道阻沙栅栏。这种风沙防治措施的作用原理是,对于所有高杆植物的高立式沙障,当有气流经过时,沙障附近的能量都会重新分配,以回流、湍流或涡流的形式存在,使沙障附近能量梯度发生改变,形成新的能量分布区。采用高立式沙障措施对荒漠化区域公路施工前期阶段风沙进行防治,可以有效减少风的挟沙量和输沙量。所谓输沙量,是指单位时间内通过单位断面沙量的多少[4]。由于高立式沙障的存在,当风沙气流通过时,其能量分布会发生变化,使输沙量大大降低。

组合沙障是低网格沙障与高立式沙障相结合所形成的一种沙障。在荒漠化区域公路建设生态环境保护过程中,由于不同区域的荒漠化程度不同、类型不同,若单纯采用高立式沙障或其他任何一种防护措施,可能难以达到理想的防护效果。而采用组合沙障防护措施,将高立式沙障与低网格沙障两种措施结合在一起,共同对荒漠化区域进行生态防护,则可以有效弥补高立式沙障只对单一风向地区的公路生态防护效果较好的局限,并强化低网格沙障防护能力,将以阻为主的防护转变成以固为主的防护形式。

2.3 生态恢复技术

生态恢复技术主要是针对荒漠化农牧区防护治理的一种生态环境保护技术,同样以植物为主。对于不同荒漠化区域、不同公路扰动区(包括公路临时占地、路基、边坡),适合选用不同种类的植物,一般首选公路沿线当地植物,如羊草、狼针、沙蒿等。以某荒漠化农牧区公路建设为例,对其路基实施生态环境保护措施。根据防护边坡路基高度的不同采用不同的防护技术,对于高度在4m以下的路基采用植被防护,并在与公路衔接处种植乔灌木;对于高度在4到5m之间的路基防护,采用植被与网格相结合的防护措施;对于5到6m之间的路基防护采用石挡墙措施;对于6m以上的路基采用浆砌片石防护措施[5]。经检验,这种防护措施基本上较为成功,能够较好的恢复荒漠化农牧区生态环境,但也存在一些不足有待改进。

3 总结

在荒漠化现象日益严峻的形势下,对荒漠化区域公路建设进行生态环境保护迫在眉睫。根据公路建设不同时期采取对应的防护治理措施,综合运用各种生态环境保护技术将荒漠化区域公路建设全面防护起来,减小荒漠化对公路建设的影响,减缓公路建设对荒漠化的继续加剧。总而言之,做好荒漠化区域公路建设生态环境保护措施具有重要意义。

[1]王埃平.黄土高原生态修复与生态环境质量评价研究 [D].西安理工大学,2013.

[2]仝晓辉.陕西省高速公路路域生态恢复技术的研究 [D].长安大学,2014.

[3]卢涛.青藏工程走廊沿线土地荒漠化信息提取及分析 [D].中国地质大学(北京), 2014.

[4]彭士涛.基于3S技术的公路建设生态环境质量评价研究 [D].中国农业科学院,2012.

[5]刘景辉.长白山区域公路建设环保生态修复研究 [D].吉林大学,2013.

荒漠化区域公路建设生态环境保护技术研究

■任晓峰

D9[文献码]C

1000-405X(2016)-10-372-1

任晓峰,男,本科,研究方向为环境工程。

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