综合考虑自然环境和气候条件，沙漠公路区划方案

2023-09-22 理论教育版权反馈

【摘要】：综合性原则是指在区划工作中，要综合考虑多种对公路建设影响较大、与公路建设有密切关系的自然环境和气候条件；在此基础上结合对沙漠公路建设有显著影响和便于进行区划的主导因素进行区划，以体现沙漠公路区划的特点。表1-8 沙漠公路二级区划指标利用上述两个指标分别区划出为公路设计、施工及养护服务的两个专项二级区。

我国地域辽阔，沙漠分布较广，不仅存在着南北纬向地带差异，而且存在着很大的东西水平差异，同时沙漠之间在成因、形态及自然条件上也存在很大的差异，这些差异性造成沙漠公路建设在不同区域的多样性，对沙漠公路建设中诸多设计参数、技术指标以及养护和沙害治理技术的选取有很大的影响。为了区分不同沙漠区域公路建设条件的差异性，在沙漠公路的设计、施工和养护中能采用适当的技术措施和合理参数，保证路线、路基和路面设计以及防沙养护措施等的合理性，必须研究沙漠公路建设的自然特点，建立区分不同自然条件的沙漠公路自然区划，达到对沙漠公路建设规划、设计、施工、养护起指导和宏观控制作用的目的。

在对国内13个典型沙漠（沙地）进行了调查，遍及内蒙古、新疆、陕西、宁夏、黑龙江等省区，调查项目涉及沙漠（沙地）的地理特点、自然特征、气候、植被及风积沙的特性等的基础上，对区划方法进行了研究，为区划指标和区划方案的确定奠定了基础。

1.2.4.1 区划原则

区划原则是指导划区的根本。根据沙漠和沙漠公路的特点，提出沙漠地区公路区划应遵循的原则是：

（1）综合性因素与主导因素相结合的原则。综合性原则是指在区划工作中，要综合考虑多种对公路建设影响较大、与公路建设有密切关系的自然环境和气候条件；在此基础上结合对沙漠公路建设有显著影响和便于进行区划的主导因素进行区划，以体现沙漠公路区划的特点。本区划的主导因素突出表现在降水和温度等方面。

（2）相似性与差异性相结合的原则。辨别综合自然条件的分布，找出对沙漠公路建设相关且影响类似的各种自然条件，区分区域的差异，保证在同一区域中具有筑路相似性。与此同时，为使公路建设使用方便，尽量不将区划分得过于零碎或区域过大。

在上述两个原则指导下，从沙漠公路的建设要求出发划出每一区，以满足沙漠公路设计、施工、养护等方面的需要，达到实用的目的。

1.2.4.2 指标的选定

沙漠地区自然条件对公路工程的影响主要有以下几个方面：①公路选线的合理性；②路基路面的稳定性；③施工的材料及条件；④公路防沙；⑤环境保护；⑥公路养护。

在调研分析的基础上，经过分析论证，归纳出在沙漠地区与公路建设中关系密切的自然环境和气象要素有沙漠地貌类型（沙丘高度）、温度（气温和地温）、植被覆盖状况（沙丘流动程度）、水分状态、风力风向（沙丘运动方向）、风积沙组成和粒径等。影响公路建设和养护的自然因素见表1-5。

表1-5 影响公路建设和养护的自然因素

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从这些因素的分析看出，在沙漠地区对公路建设影响最大的因素主要反映在几个方面：一是水分条件；二是温度状况；三是地貌形态；四是流动性。

经多次深入讨论，提出一级区划指标采用干燥系数和1月均温与7月均温的比值（热冷比），在它们之下分别采用植被覆盖度和沙丘高度作为二级区划指标。

1）一级区划干燥度指标

干湿状况是气候方面水分资源的一种标量，一般采用干燥度或湿润系数。干燥度指有植被地段的最大可能蒸发量与降水量之比值，比值公式为

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式中 K——干燥度；

∑t——日平均气温≥10℃积温；

r——同期降水量；

0.16——假定我国秦岭淮河一带降水与蒸发接近平衡的系数。

比值小于1，表示降水有余，气候湿润；比值大于1，表示降水量不敷蒸发与蒸腾所需的水量，气候干旱。干燥度分区指标见表1-6。

表1-6 干燥度分区指标

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对路基路面有直接影响的一个自然要素是沙漠中的天然含水量。但天然含水量的大小受自然降水和沙物质持水能力的影响很大。降水量多的年份，沙漠中天然含水量大；干燥年份则含水量小。风积沙是非常好的含水层，但因物质组成不具有持水能力，沙漠中的水分几乎都蒸发或下渗流失。因此，为综合反映沙漠地区的干湿状况，选用干燥度作为区划指标之一是合理的。

2）一级区划温度

沙漠地区路面的强度和稳定性，受温度（冬季低温寒冷、夏季高温炎热以及日温差变化大）的影响较大。对温度资料的收集，由于在沙漠中没有气象站点，各项气候指标无法得到，只能得到沙漠边缘气象站点的有关资料。在对气象资料分析时，看到由东至西气温最高月（7月）时，均温等值线值越来越高，而1月均温等值线值也呈越来越高的趋势，但若用这2条线进行叠加，则呈现相互交叉，不具有很好的一致性。且这些资料并不是完整的连续资料，从中无法直接做出可做区划指标的界线。因此，利用沙漠周边各气象站点的气温资料，对1月均温与7月均温的绝对值进行相除，得到一个无量纲的比值，以此值作为本次区划的指标之一，能够较好地反映各沙漠间的差异。

经实地调查、查阅资料和论证，认为7月最高月均温、1月最低月均温与干燥度等指标包含了公路建设主要的直接和间接要素，能反映沙漠地区的自然条件变化，同时可为路基、路面等提供服务。热冷比值分区指标见表1-7。

表1-7 热冷比值分区指标

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3）二级区划植被覆盖度和沙丘高度指标

植被覆盖度、沙丘高度等自然因素可反映地形地貌、沙丘形态、流动性以及环境特征，可为公路路线方案、防沙、环保等提供服务。

公路选线、防沙、环境保护等都和植被覆盖度、沙丘高度等有密切关系，通过划分植被覆盖度和沙丘高度，可以为路线方案确定、防沙形式选择、环保措施选择、景观设计以及后期养护等提供依据，对沙漠公路设计具有重要的指导作用。二级区划指标值见表1-8。

表1-8 沙漠公路二级区划指标

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利用上述两个指标分别区划出为公路设计、施工及养护服务的两个专项二级区。

1.2.4.3 区划方法

自然区划的方法一般有两种：一是综合区划，二是类型划分。不论采用哪种方法，其目的是将所研究的区域按照区域内与区域间的同异性程度进行分类与合并。沙漠地区公路区划是依据公路建设的要求对其进行划分，既要满足路基、路面服务要求又能兼顾公路选线和防护的需要。本次区划工作采用的是类型划分，这样可以解决我国沙漠沙地的不连片特征。所划分的每个小区都可以是一个独立的单元。这也是本区划不同于以往各类区划的特征。

采用自然要素叠加法作为本次区划工作的方法。通过对沙漠地区自然要素资料的分析，按公路建设的技术要求确立分区指标。利用卫星影像作为工作底图，在GIS（地理信息系统）下依据确定的各要素对西北部10个不同沙漠的形态特征进行判读和统一归类分析（图1-1），找出不同沙丘形态的共同特点，提出西部沙丘形态遥感判读标志（表1-9），确定沙漠遥感判读分类指标。

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