防风固沙措施

沙障固沙
沙障固沙也稱机械固沙，沙障又叫风障，是用柴草、秸秆、粘土、树枝、板条、卵石等物料在沙面上做成的障蔽物，是消減風速、固定沙表的有效工程固沙措施。

主要作用是固定流動沙丘和半流動沙丘。

根據沙障防沙原理和設置類型，大致可將沙障概括為平鋪式和直立式兩種類型，按照設置形式及結構和建築材料還可進一步劃分。

平鋪式沙障是固沙型的沙障，利用柴、草、卵石、粘土或沥青乳剂，聚丙烯酰胺等高分子聚合物等物質鋪蓋或噴灑在沙面上，以此隔絕風與鬆散沙層的接觸，使風沙流經過沙面時，不起風蚀作用，不增加風沙流中的含沙量，達到風雖過而沙不起，就地固定流沙的作用。

直立式沙障大多是積沙型沙障。

其防沙原理主要表現為：風沙流所通過的路線上，無論碰到任何障礙物的阻擋，風速就會受到影響而降低，挾帶沙子的一部分就會沉積在障礙物的周圍，以此來減少風沙流的輸沙量,從而起到防治風沙危害的作用。

另外，直立式沙障如多行配置，還可起到降低障間風速的作用，從而減輕或避免再度起沙，造成障間風蚀等作用。

平鋪式沙障全面平鋪沙障
多層直立式沙障直立式沙障
水土保持
簡單地說水土保持就是防治土壤侵蚀，保持、保护土壤資源，並能永續利用。

《中國大百科全書水利卷》、《中國水利百科全書》中水土保持的定義為：防治水土流失，保护、改良和合理利用水土資源，維护和提高土地生產力，以利於充分發揮水土資源的經濟效益和社會效益，建立良好生態環境的綜合性科學技術。

《中華人民共和國水土保持法》（1992）稱水土保持，是指對自然因素和人為活動造成水土流失所採取的預防和治理措施。

《水利水電工程技術術語標平》（SL26—92）中水土保持的定義為：防止水土流失，保护、改良與合理利用水土資源的綜合性措施。

黃河兩岸的水土保持措施黃土高原上的水土保持措施水土保持的生物措施
水土保持生物措施是水土保持中關鍵措施之一，在治理水土流失中具有舉足輕重的地位。

主要是建立起兼顧水蚀、風蚀的綜合防护體系。

水土保持植被建設，包括水土保持林草、經濟林、防护林、薪炭林、飼料林等。

常用的水土保持生物措施有：
（1）一般山丘坡面的綠化；
（2）沟頭造林，沟頭是徑流匯入沟較為集中的地段，在結合防护工程的基礎上，沟頭選擇分蘗性強、固土抗衝的喬灌木進行喬、灌混交，營造水土保持林；
（3）沟坡造林，沟坡應採取先封坡育草，待草類繁茂後，再全面造林；
（4）沟底造林，在結合修建谷坊等水保工程基礎上，選耐水濕、抗衝淘、.分蘗性強的速生樹種栽植，以增加其抗衝緩流、攔淤泥沙的作用，阻止沟底沖刷下切；
（5）以生物措施治理荒山，根據適地適樹，兼顧生態效益和經濟效益的原則。

灌木田埂
沟頭造林
水土保持的工程措施
水土保持工程是在小流域內修建工程設施防治水土流失，是綜合治理體系的重要組成部分。

水土保持工程是一門應用工程原理，防治山區、丘陵區水土流失，保护、改良、合理利用水土資源，發揮經濟效益、社會效益、生態效益，建立良好生態環境的自然科學。

其研究對像是坡面與沟道中的水土流失機理，即研究在水力、重力、風力、冰川等多種外營力和各種侵蚀形式的作用下，水和土的損失過程及採取防治的工程措施。

就是通過各種措施改變小地形，達到改變徑流流態，減少和防止土壤侵蚀，攔蓄利用徑流泥沙的目的。

防护和攔蓄是水土保持工程的兩大主要作用。

水土保持工程包括山坡防护工程、山沟治理工程、小型蓄水引水工程等。

山坡防护工程的作用在於用改變小地形的方法防止坡地水土流失，將雨水及雪水就地攔蓄，使其滲入農地、草地或林地，減少或防止形成坡面徑流，增加農作物、牧草以及林木可利用的土壤水分。

同時，將未能就地攔蓄的坡地徑流引入小型蓄水工程。

在有發生重力侵蚀危險的坡地上，可以修築排水工程或支撐建築物防止滑坡作用。

屬於山坡防护工程的措施有：梯田、攔水沟埂、水平沟、水平階、水簸箕、魚鱗坑、山坡截留沟、水窯（早井）、蓄水池以及穩定斜坡下部的擋土墻等。

山坡魚鱗坑山坡梯田
山沟治理工程的作用在於防止沟頭前進、沟床下切、沟岸擴張，減緩沟床縱坡、調節山洪洪峰流量，減少山洪或泥石流的固體物質含量，使山洪安全地排泄，對沟口沖積扇不造成災害，攔泥淤地生產。

屬於山沟治理工程的措施有：沟頭防护工程、谷坊工程和淤地壩工程，其作用在於防止沟頭前進，攔蓄和調節徑流泥沙，鞏固抬高侵蚀基平，
削減山洪洪峰流量。

沟道淤地壩
小型蓄水引水工程目的是將坡地徑流及地下潛流，採取攔蓄引措施，充分利用，合理調配，減少水土流失危害，為發展农业生產服務。

其主要措施包括小型水庫工程、山地引洪灌溉工程、引洪淤灘造田工程等。

如小水庫、蓄水塘壩、淤灘造田、引洪漫地、引水上山等。

小型蓄水引水工程
梯田
一般把山區、丘陵區不同坡度的坡面基本沿等高線方向修成具有不同寬度和高度的水平或緩坡臺階地，並在地邊緣加一道蓄水埂的這一類型農田統稱為梯田。

坡地修成梯田，改變了地形，縮短了坡長，從而能有效地蓄水攔泥，控制水土流失。

根據黃河中游各水土保持站的觀測資料，梯田與坡耕地相比，可減少水土流失85%以上。

坡耕地修成梯田，改變了田面坡度，增加了土壤水分的入滲時間，從而提高了土壤涵蓄水分、養分的能力，改善了土壤物理化學性質，為作物生長提供了良好的環境。

梯田的類型可按其修建目的、種植利用情況、斷面形式和建築材料劃分成不同類型。

隔坡水平梯田反坡梯田
石坎水平梯田水平梯田
土坎水平梯田耕地修成梯田
沟坡道路防蚀工程
黃土高原沟壑區面積約5萬k㎡，沟坡面積約佔50％，最大可達80％。

近80％的人口聚集垣面，人地矛盾日益尖銳。

沟坡道路是指高原沟壑區進行沟坡土地資源開發時所修築的道路，也泛指坡地或小流域中修築的农业生產道路。

道路建設是沟坡土地資源開發中的起步性工程或小流域開發中的先導工程，它促進了勞動力、物質、技術、資訊與土地的結合,即所謂“要想富先修路”。

道路侵蚀是黃土垣區沟谷系統演化的主要途徑之一。

黃土垣區，
垣面寬闊平坦，侵蚀微弱，但垣邊周圍沟道密布，其中大部分沟頭與農田集流槽和村莊道路直接連接。

特別是村莊道路等硬地面集水徑流的下切側蚀作用，導致黃土垣區沟頭迅速延伸，使垣面更加破碎。

針對沟坡道路侵蚀的特點，遵循“28字方略”原則，中國科學院水土保持研究中心主持的黃土高原綜合治理長武王東沟試驗示範區進行了
沟坡道路防蚀工程的規劃設計及實施，主要防蚀技術措施包括：1．控制道路內側山坡地表徑流，修成摘梯田或水平階覆蓋草灌；2．修建拱形路面以分散路面徑流；
3．布設截洪洞，即在路面外側土體壁上挖窯窖，分段攔截路面徑流匯入洞窖，一般每隔40～60米布設一個；
4．路坡種植草灌。

如杞柳、枝穗槐、胡枝子、小冠花、苜蓿、萱草、賴草、長芒草等；
5．涵洞導洪。

凡路經現代切沟，需設置涵洞導洪，以防切沟內洪水衝擊路面。

黃土區沟坡道路侵蚀狀況
沟坡道路設計圖淤塞水庫
王東沟沟坡道路
王東沟沟坡道路
黃土區沟坡道路侵蚀狀況
护坡工程
為防止崩塌，可在坡面修築护坡工程進行加固，這比削坡節省投
工，速度快。

常見的护坡工程有：干砌片石和混凝土砌塊护坡、漿砌片石和混凝土护坡、格狀框条护坡、噴漿和混凝土护坡、鋪固法护坡等。

干砌片石和混凝土砌塊护坡用於坡面有涌水、坡度小于1:1，高度小于3米的情況，涌水較大時應設反滤层，涌水很大時最好採用盲沟。

防止沒有涌水的軟質岩石和密實土斜坡的岩石風化，可用漿砌片石和混凝土护坡。

坡度小于1:1的用混凝土，坡度1:0.5~1:1的用鋼筋混凝土。

其中漿砌片石护坡可以防止岩石風化和水流沖刷，適用於較緩的坡。

格狀框条护坡是用預製構件在現場裝配或在現場直接澆制混凝土和鋼筋混凝土，修成格式建築物，格內可進行植被防护。

有涌水的地方干砌片石。

為防止滑動，應固定框格交叉點或深埋橫向框条。

在基岩裂隙小，沒有大崩塌發生的地方，為防止基岩風化剝落，進行噴漿或噴混凝土护坡。

若能就地取材，用可塑膠泥噴塗則較為經濟，可塑膠泥也可做噴漿的熱層。

注意不要在有涌水和凍脹嚴重的坡面噴漿或噴混凝土。

在有裂隙的堅硬的岩質斜坡上，為了增大抗滑力或固定危岩，可用錨固法，所用材料為錨栓或預應力鋼筋。

在危岩上鑽孔直達基岩一定深度，將錨栓插入，打入楔子並用水泥砂漿固定其末端，地面用螺母固定。

採用預應力鋼筋，將鋼筋末端固定後要施加預應力，為了不把滑面底下的穩定岩體拉裂，事先要進行抗拔試驗，使錨固末端達滑
面以下一定深度，並且相鄰錨固孔的深度不同。

根據坡體穩定計算求得的所需克服的剩餘下滑力來確定預應力大小和錨孔數量
防风固沙的方法
设置沙障。

主要有草方格沙障、黏土沙障、篱笆沙障、立式沙障、平铺沙障等。

草方格沙障使用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动沙丘上扎成挡风墙，以削弱风力的侵蚀，同时有截留降雨的作用，能提高沙层的含水量，有利于沙生植物的生长。

黏土沙障是将黏土在沙丘上堆成高20~30 m的土埂，间距1~2 m，走向与风向垂直。

黏土固沙施工简单，固沙效果较好，且具有良好的保水能力，但需要大量的黏土。

在沙面上覆盖致密物。

以色列尝试了一种塑料薄膜固沙法，即将塑料薄膜覆盖在沙漠上，并用石头等重物压住。

这种方法可有效防止水散失，但塑料薄膜易被风刮起，使其丧失固沙和保水功能，同时造成二次污染。

利用废塑料治理沙漠。

该方法可有效固沙和保水。

利用简单工艺将废塑料改性成为固沙胶结材料，然后在所种植物周围的沙表面喷洒1层固沙胶结材料，15~20 min后固沙胶结材料就将表层沙胶结在一起，形成黏
性固沙层。

固沙层为柔性，很难开裂，且固沙层由固沙胶结材料与表层沙紧密黏结，重量较大，大风也很难将其刮起。

植物治理
沙漠植物治理指在沙漠地区播种沙生植物，以阻止沙漠扩张及改善沙漠土地。

沙生植物具有水分蒸腾少，机械组织、输导组织发达等特点，可抵抗狂风袭击，并尽快将水分和养料输送到亟需的器官，其细胞内经常保持较高的渗透压，具有很强的持续吸水能力，使植物不易失水，能够适应干旱少雨的环境。

其治理的方法：
①在沙漠地区有计划地栽培沙生植物，造固沙林。

一般是在沙丘迎风坡上种植低矮的灌木或草本植物，固住松散的沙粒，在背风坡的低洼地上种植高大的树木，阻止沙丘移动。

②在沙漠边缘地带造防风林，以削弱沙漠地区的风力，阻止沙漠扩张。

防风林的效果与林带的高度有关，树木越高大防风效果越好。

此外，还与树木的疏密结构和透风性能有关。

其类型有3种：紧密结构林带、疏透结构林带及通风结构林带。

植物治理的效果重点在于选择适当的树种和科学的林带结构。

水资源利用
水资源利用在沙漠治理过程中最为重要。

沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。

但沙漠区域的降水量不稳定，一般随气候的变化而变化，湿润年份降水量多，而干暖年份降水量少。

沙漠地下水较稳定，其沙层厚，具有一定的“隔热”性，使水得以在地下保存。

但这种稳定是相对
的，受到降水的制约。

解决水资源主要从汲水、输水和节水灌溉等方面考虑。

汲水。

其方式主要有2种：①地下井汲水工程。

在含有水体的古河道、
古湖泊或地下水发育的沙漠区域可以建立地下井。

井深度及口径的确定要综合考虑需水量、水层厚度与井底持力层等因素。

②坎儿井。

坎儿井是井渠相连的汲水工程，由地表开挖许多竖井，挖到含水层，然后再在各竖井的底部相互挖通，以洞相联，形成地下渠道，在新疆地区被大量应用。

渠聚的地下水顺渠道流至坎儿井的终端，引水出地面流入渠沟再进行灌溉。

由于其沿山前倾斜的冲积层挖掘，渠头水位高，终端水位低，无需动力设备即可把水引到地面，且在地下渠道流动，蒸发损耗量小。

输水。

水资源的输送方式主要有渠道引水和管道输水。

①渠道引水。

这是我国农业进行灌溉的主要方式，目前全国渠系水的利用系数为30%~40%，即输水损失率高达60%~70%。

②管道输水。

该方式可减少水资源在输送过程中的蒸发和流失，其输水损失率仅为20％~30％，且输送量大。

节水灌溉。

节水灌溉技术主要包括喷灌和微灌技术。

喷、微灌技术与地面灌溉相比，节水30%~70%，被广泛应用。

①喷灌。

被大量用于沙地的
灌溉，其效果与风速的大小有关。

据陈渠昌等人测试：风速小于3m/s时，喷灌的喷洒均匀度一般在80％左右；风速小于2 m/s时，喷灌的喷洒均匀度可达85％以上。

②微灌。

微灌是按照植物需水要求，通过压低管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中。

微灌形式较多，有
滴灌、
地表下滴灌、微型喷洒灌、
涌泉灌等，
其中应用较广的是滴灌。

微灌具有很多优点，如比喷灌省水15%~25% ；灌水均匀；微灌工作压力比喷灌低，节约了抽水的能量；较其他灌溉方法增产30％左右；自动控制，省力且非常方便。

虽然微灌的效果明显优于喷灌，但其对水质要求高，投资成本高，限制了其应用规模。

目前，在我国沙漠、沙地地区最理想的灌溉方式仍然是喷灌。

③小畦灌。

其方法即长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦的“三改”畦灌灌水技术，具节水、灌水均匀、减轻土壤冲刷等优点。

畦灌试验资料表明：采用小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别增产10.9%、11.7%和29.1%。

在同等产量条件下，小畦灌比块灌、漫灌和串灌分别省水13.73%、22.90%和48.45%，长畦分段灌比一般畦灌省水40%~60%，灌溉效益提高1倍。