太中銀鐵路風(fēng)沙災(zāi)害治理措施及防護體系建立研究.pdf

1、太中銀鐵路穿越毛烏素沙地西南緣,沿線分布有高大流動沙丘、半固定沙丘、沙地,降水相對較少,蒸發(fā)強烈,風(fēng)沙活動頻繁且劇烈。太中銀鐵路在開工建設(shè)末期及開通運營之初即遭受了較嚴重的風(fēng)沙災(zāi)害,亟待治理。
　　太中銀鐵路穿越風(fēng)沙災(zāi)害的區(qū)段年平均氣溫7.2℃左右,年平均降水量280mm左右,全年降水的75％集中出現(xiàn)在7、8月份;沿線年平均風(fēng)速2.8m/s,起沙風(fēng)速4.46m/s,年平均大風(fēng)天氣49.8d。太中銀鐵路沿線在自然條件及人為因素的共同

2、作用下,形成了近處沙源、遠處沙源、農(nóng)田沙源、高大流動沙丘、平坦流沙地等沙源形式,危害線路運營安全的主要形式為掩埋防護欄、線路積沙、掩埋排水溝等。
　　太中銀鐵路沿線沙粒粒徑在0.075mm—0.25mm之間,在氣流中以躍移為主;干沙層厚度在3.8cm—20cm間變化;東南風(fēng)對線路的危害較大。太中銀鐵路沿線氣流中的沙物質(zhì)主要分布在距松散沙面0—10cm的高度范圍內(nèi);流動沙丘在雙主導(dǎo)風(fēng)向作用下呈往復(fù)運動,總體向線路方向逼近,移動速度在

3、0.5cm/d—3.44cm/d之間。太中銀鐵路沿線以ES、ESS、S三個風(fēng)向的輸沙量最大,應(yīng)對此三個風(fēng)向重點防御。
　　針對太中銀鐵路沿線風(fēng)沙流活動特點,采用Fluent軟件及現(xiàn)場建立試驗帶的方法研究沿線風(fēng)沙災(zāi)害區(qū)段的防護與治理措施。通過Fluent軟件模擬分析,太中銀鐵路沿線復(fù)式阻沙柵欄的最優(yōu)高度為1m,最優(yōu)疏透度為35%—45%。在太中銀鐵路沿線建立了半隱蔽式草方格沙障試驗帶、尼龍格狀防沙網(wǎng)試驗帶及植物固沙試驗帶并實地監(jiān)測各

4、種固沙試驗帶的防風(fēng)固沙效果,監(jiān)測結(jié)果表明,各種固沙措施試驗帶均能有效地達到降低風(fēng)速、固定流沙的預(yù)期效果;針對阻沙措施試驗帶及各固沙措施試驗帶出現(xiàn)的問題,在太中銀鐵路梅花井段建立了四種固阻結(jié)合試驗帶,通過實地監(jiān)測發(fā)現(xiàn),由草方格沙障固沙帶與緊密型復(fù)式阻沙柵欄形成的沙障緊密式固阻結(jié)合帶及由尼龍格狀防沙網(wǎng)與緊密型復(fù)式阻沙柵欄形成的格網(wǎng)緊密式固阻結(jié)合帶的防風(fēng)固沙效果較好。針對太中銀鐵路沿線部分風(fēng)沙災(zāi)害區(qū)段沙丘高大、流動性強的特點,在梅花井段沿線實