防风固沙_防风固沙的方法
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防风固沙
防风固沙工程也叫风（治）沙工程，是在风沙地貌学研究的应用基础部分。它旨在防止土地沙漠化，保护农田、牧场、交通和居民点等免受风沙流和沙丘侵袭的危害。所采用的一切（包括机械、化学和生物）的工程技术措施。查理罗夫提出了按减小地面风速、增加沙子之间的黏着力、减小积沙去的范围和增加地面风速等不同作用原理，进行治沙措施生物分类：并将沙障划分为不透风和透风的两类。透风的沙障又分为贴地面不透风和贴地面透风的两个亚类。吴正和赵性存等提出，治沙措施按其作用和性质，分为固、阻、输等。把治理沙害的措施，分为降低风速、削弱风沙流强度的植物治沙措施和工程防治措施，固结沙面，控制沙面风蚀过程发展的化学固沙措施等三类。
机械沙障固沙工程力学分类中的封闭和固定两类。所谓封闭就是用惰性材料（砂砾石、黏土）和稻草、麦秸等铺盖的沙面，或者用喷洒沥青乳剂材料等化学胶结材料固结流沙表面形成一定硬的保护壳。在流沙表面设置一切隔断层或断层。固定就是喷洒原油，盐水会长设置草方格和黏土方格沙障等稳定边坡、固定流动沙区表面，变动床为不动。草方格沙障在包兰铁路和干武铁路的防沙中运用有很好的效果。
化学固沙的原理是利用稀释了的具有一定胶结性的化学物质喷洒于松散的流沙沙地表面，水分迅速渗入到沙层以下，而那些化学胶结物质则滞留于一定厚度(1～5mm)的沙层间隙中，将单粒的沙子胶结成一层保护壳，以此来隔开气流与松散沙面的直接接触，从而起到防止风蚀的作用。一般应具有较好的渗透性和胶结性，喷洒后能够迅速渗入沙丘表层并粘结沙子颗粒，形成较牢固的结皮层，可有效固结沙丘表面，防止沙丘流动。固沙剂还应有明显的集水和保墒增温、改善土壤结构、促进植物生长、抑制盐渍土表层积盐等作用，同时应提高沙土中的有机物含量，改良土壤并可以生物降解。这种作用是属于固沙型的，只能将沙地就地固定不动，而对过境风沙流中所携带的沙粒却没有防治效能。化学固沙常见化学胶结物有沥青乳剂、油叶岩矿液、合成树脂、合成橡胶等，也可使用一些天然有机物，如褐煤、泥炭、城市垃圾废物、树脂等。
植物固沙一是在沙生植物具有发达的根系，能固结其周围的沙粒，加之枯枝落叶的堆积，腐烂后有利于有机质的聚集，促进沙形成土的作用，改变沙地的性质，使流沙趋向固定：二是由于在沙丘上栽种植物后，增加了地表的粗糙度，故而也增加了对风的阻办，降低风速，削弱与抑制风沙流活动。
(1)路基风浊。因表土被风剥蚀，使路基变窄变低。其对策可将路基表层进 行封固，以抵抗风蚀。(2)移动沙丘上路。沙丘在风的作用下，以近似滚动的形式上路，形成堆状积沙。对移动的沙丘可采用“阻”的对策加以控制。(3)路基流沙堆积。风沙流遇路上堤，路堑，取土坑，沙障及其他地形突然变化时，则地表的沙砾分离，产生涡流，局部风速因流速方向改变而使沙粒沉积，在公路上形成舌状或片状积沙。这种情况，必须在清除一切障碍的同时，采用“输”或“导”的对策。适当使风速加大，以增加风沙流的输沙能力，使积沙顺利吹走。
1985年，世界上第一条穿越流动性沙漠的铁路干线——包兰铁路建成。为防止风沙危害，构建了由前沿高立式阻沙带、草方格与无灌溉植物固沙带、灌溉造林带等多措施镶嵌组合的综合防护林体系。在腾格里沙漠东南缘形成50KM绿色长廊。20世纪90年代，我国建成全长544公里的塔克拉玛干沙漠公路，在先期实验研究成果的支持下，建立以半隐蔽草方格固沙沙障与高立式阻沙沙障相结合的机械防护体系。.在包兰铁路沙坡头段风沙危害防治中，从沥青乳液配方、稳定性、渗透性、团结层抗风性等方面，对沥青乳液固定流沙进行试验，在流沙表面喷洒沥青乳液能有效固定流沙。
材料专业还是以化学固沙为研究对象，国外化学固沙研究始于上世纪30年代, 到50年代有了较大发展，60年代起，国内出现了化学固沙的研究与试验，取得一定的效果。以往的研究和实践表明，化学固沙在缺乏工程固沙材料、环境恶劣、降雨稀少、不易建立植被的干旱流动性沙漠地区公路、铁路及文物沙害防治中 具有较好的适宜性。化学固沙可采用 机械化手段完成，具有施工快速方法。化学固沙防沙作用差，无防护高度，所以要从根本上治理沙化，还应靠生物固沙。但在年降雨量只有数十毫米的西部，如甘肃、新疆广大沙漠地区，种植植物一般难有成效。为此从长远考虑，应开展化学—生物一体化固沙新技术的综合研究
由兰州大学承担的国家 "863 计划项目课题“ 固沙植被用新材料和低成本制备技术”，目标是研制长效、低成本和在其表面可长出植物的固沙剂及超强吸水、保水材料。课题组研制出的新材料是 固沙、植被一体化材料，该材料喷洒在沙粒表面，实现其第 1次表层的 暂时性固化，固化后的沙层有良好的透气性和保水性，当植物种子发芽生根，植被形成，实现其第 2次深层的永久性固化。超强吸水保水剂的使用可保证植物在降雨极少情况下成活。所以固沙植被用新材料及低成本制备技术的研发，预计将在极干旱区具有广阔应用前景。
现在常见的化学固沙材料有：
乳化沥青，是当前世界各国应用化学固沙最广泛的材料，它是沥青乳化剂作用下通过乳化设备制成的一种有机化合物。乳化沥青优点是用途广泛，使用方便，无毒害，价格较一般化学治沙材料低2倍，不妨碍植物生长；缺点是固结层易老化，变脆，发硬，最后开裂被风掏蚀。
高分子材料固沙，其效力较其它化学材料显著和稳定，只是因成本较高而未能广泛应用，但具有发展潜力。LVA、LVP、WBS、STB等。这些固沙剂固结速度快、固结层强度较高，固沙效果明显。它们无毒害，不污染环境，易于机械化作业，操作简单、易行，但成本较高。在塔克拉玛干沙漠公路沿线有良好的适应性，是理想的优良固沙材料
草浆黑液与苯酚、甲醛合成固沙剂，该固沙剂成本低，并能减少中小型草浆厂黑液对环境的污染。碱法草浆黑液固沙剂可使沙层坚实度提高44倍，固沙后的沙层不会妨碍雨水渗透，而且具有保水性能。风化及雨水侵蚀前后沙层坚实度下降不大，能抵御风力和雨水的侵蚀。固沙剂成本低，且可减轻草浆厂黑液对环境的污染，为环保性固沙材料。该固沙材料仅处于实验室研究阶级，尚未用于沙漠
水玻璃改性或添加有机、无机胶凝剂进行复合而成的液态高效复合固沙剂,水玻璃浆液作为价廉、无毒的固沙材料使用历史已近 100年。过去所采用的水玻璃，固结层强度不高，易为风力所破坏，抗水性和耐久性低，易造成环境的二次碱污染。现在对其改性利用。
高矿化度盐水，塔克拉玛干沙漠地区用盐水胶结风成沙。实验结果表明，硫酸盐型卤水，在各种条件适宜时，具有优良性能。用它饱和处理的试样外观平整，表面无盐析出现象，不鼓包，不容吸湿，平均抗压强度可达123Kpa，用这种卤水，在 60度以上的沙面温度条件下，有可能成为一种非常经济的固沙方法。但这一实验仅限于室内。
新型有机—无机复合化学固沙材料
乳化沥青、水泥，再掺加少量聚丙烯酸钠复合固沙剂。实验室内对此固沙剂的性能进行了初步研究，表明本固沙材料强度高，吸水保水性、耐久性良好。水玻璃—乙酸乙酯乳液。浆液流动渗透性好，对沙土具浸润亲和性，固沙体强度高。还具有成本低、无毒、单液施喷操作方便，在催化作用下固沙体强度可调、固化时间可控制等优点。
新型高分子固沙材料，植物栲胶高分子固沙浆材该浆材初始粘度低，渗透能力强，对沙的润湿胶凝性好。催化剂作用下，可形成强度不同的、稳定的热固性高分子体型凝胶。SH高分子固沙材料。
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