柳军 肖玉濮 于曙华 周孟坤

摘要：为有效解决沙漠公路风沙防护难题，文章依托新疆乌尉沙漠公路建设项目，采用Fluent有限元软件建立了草方格沙障数值模型，研究不同芦苇高度、不同草方格间距对草方格沙障防沙固沙效果的影响。研究结果表明：风沙跃迁率与芦苇高度成正相关，而与草方格间距成负相关;考虑防沙固沙效果与工程经济效益，推荐了适用于南疆沙漠地区草方格沙障的最优规格：芦苇高度为20 cm，草方格尺寸为1 m×1 m。

关键词：草方格沙障;数值模型;防沙固沙效果;风沙跃迁率;最优规格

0 引言

土地沙漠化是人類面临的一个重大的生态环境问题，我国土地沙漠化发展迅猛，形势异常严峻。新疆乌尉公路项目处于新疆沙漠地区，风沙对公路沿线有很大危害，主要造成沙埋和风蚀等问题。目前对沙漠公路风沙防护的措施有工程防沙[1-2]、化学固沙[3-4]、植物固沙[5]等，其中对植物固沙研究较多。20世纪初期我国就开始进行植被恢复，并研制新植物防护技术。吴启东[6]采用芦苇等材料制作了草方格沙障，在沙区扎成方格状屏障用于防沙固沙，研究证明该技术是一种经济实用、效果显著的技术措施。凌裕泉[7]通过理论模型得出草方格沙障内最大风蚀深度和草方格间距的解析关系式，进而分析了草方格沙障的防护效益。王振亭和郑晓静[8]利用单排理想涡列模型模拟风沙流场，并给出了草方格沙障的建议间距。刘贤万[9]对草方格沙障进行了风洞实验，将实验结果与理论模型进行了对比分析。……