沙漠地区公路边坡生态防护及其维护技术研究

论文摘要

该论文以防治榆靖高速公路风沙危害为目的,针对毛乌素沙地榆靖高速公路两侧典型路段风沙危害状况,应用风沙物理学、植物生态学、恢复生态学原理,采用野外观测、野外试验及室内分析的研究方法,本着因地制宜、适地适树、因害设防、化害为利的原则,论述公路两侧风沙移动规律以及风沙流运动对公路的影响,提出了适应于榆靖高速公路边坡生态防护及维护等一系列关键技术,研究成果对风沙区高速公路的后续管理和其它沙漠地区公路沙害防治具有一定的理论指导和实践意义。主要研究内容如下:(1)通过对公路两侧风沙流运动因素及其关系、风沙流及其结构特征以及沙丘移动规律的研究分析,并结合不同路基形式、高度、坡度、不同风向及不同夹角的公路参数的优化分析,认为路堑形式的沙害程度较路堤形式的沙害程度严重;路堤的风蚀程度与上风侧坡长、坡度成正比,与公路和西北风的夹角无显著关系,路堑的沙埋程度与背风面坡度成反比,与公路和西北风夹角成正比;沙害程度最轻的路堤坡面参数为迎风面坡长3m左右,迎风面坡度15°(1:3.75)左右。沙害程度较轻的路堑坡面参数为背风面坡长10m左右,当背风面坡度在15°(1:3.75)左右时,坡面的风蚀程度较轻,沙埋程度较重;随着边坡坡度的增大,沙埋程度降低,但风蚀程度加重。(2)提出路基边坡防护的四种典型模式:①沙质路基坡面搭建1m×1m柴草网格障蔽后全坡面种植踏郎2行、紫穗槐2行,带状混交配置;②沙质路基坡面搭建1m×1m柴草网格障蔽后上坡上部栽植柠条、坡中部栽植紫穗槐、坡下部栽植沙棘;③黄土包坡路基全坡面种植紫穗槐2行、柠条2行、蒙古莸2行,带状混交配置;④黄土陡边坡水平阶密植紫穗槐或柠条。由“封沙育林保护带”到“前沿阻沙带”再到“格状沙障与植物固沙保护带”最后到“平整固沙绿化带”,四带形成一体,由外向内层层防护,使风沙流一带一带逐渐减弱,达到防风固沙、稳固路基、保护路面防止风沙危害、保证高速公路畅通无阻的目的。通过榆靖沙漠高速公路的试验与检验,这一综合防护体系不仅经济可行,而且防护效果十分明显,可确保沙漠高速公路免受沙害、畅通无阻。(3)结合榆靖沙漠高速公路沿线自然环境状况和绿化植物成活、正常生长的基本要求,以“三分栽植、七分管护”为原则,以浇水、除草、施肥、病虫害防治、修剪、平茬、补栽更新、障蔽维护等管理技术为主要内容,提出了沙漠高速公路绿化及生态防护工程后维护及技术管理的关键技术体系,具有全面实用,简便易行的特点,可全面指导沙漠高速公路绿化及生态防护工程的维护工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究的主要内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 研究区概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 地貌
• 2.3 气候
• 2.4 土壤与植被
• 第三章 风沙对公路的影响及其规律的研究
• 3.1 研究内容与方法
• 3.1.1 研究内容
• 3.1.2 研究方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 公路两侧风沙流运动因素及其关系
• 3.2.2 风沙流及其结构特征
• 3.2.3 沙丘移动规律
• 3.2.4 路基边坡沙害模型与参数优化
• 3.3 小结
• 第四章 边坡生态防护技术措施及典型模式
• 4.1 研究的目标及原则
• 4.2 立地分类及质量评价
• 4.2.1 立地分类原则和依据
• 4.2.2 立地分类系统
• 4.2.3 造林类型立地质量评价
• 4.3 生态防护技术措施
• 4.3.1 生态防护技术模式
• 4.3.2 植物种选择
• 4.3.3 植物种配置方案
• 4.3.4 施工技术措施
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 路基边坡生态防护效益分析
• 4.4.2 积沙平台生态防护效益分析
• 4.4.3 "四带一体"生态防护效益分析
• 4.5 小结
• 4.5.1 路基边坡防护典型模式
• 4.5.2 公路两侧防护效益
• 第五章 生态防护工程维护技术及措施
• 5.1 养护管理
• 5.1.1 浇水
• 5.1.2 除草
• 5.1.3 施肥
• 5.1.4 病虫害防治
• 5.1.5 修剪
• 5.2 平茬复壮
• 5.3 补栽与更新
• 5.4 沙障维修与更新
• 第六章 结论与讨论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介