| 题名 | 敦煌莫高窟风沙危害与防治研究 |
| 作者 | 汪万福 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-06-03 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 王涛 |
| 关键词 | 敦煌莫高窟 风沙危害 机械阻沙 植物固沙 化学固沙 防护体系 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | （1）通过对莫高窟顶全自动气象站1990～2004年风况资料的分析，结合窟顶不同地貌单元及地表物质组成状况，表明造成莫高窟风沙危害的主要风向为偏西、偏南和偏东三组风向，分别占起沙风（≥5 m•s-1）总频率的21.97％、50.29％和12.67％。 （2）采用全方位积沙仪定点观测结果表明，窟顶年总输沙通量为1.62 t•m-1•a-1，其中，偏西风为0.74 t•m-1•a-1，占总输沙通量的45.75%；偏南风为0.66 t•m-1•a-1，占40.88%；偏东风为0.22 t•m-1•a-1，占13.35%。流沙区、戈壁区对构成莫高窟风沙危害的沙源贡献率分别占82.43%和17.57%。 （3）采用航卫片判读、GPS全球定位系统及近景数字摄影测量等技术，结合对典型沙丘运动的实地监测，确定莫高窟风沙危害综合治理的重点区域是：1）鸣沙山前缘的流动沙丘及平坦沙地；2）沙砾质戈壁区；3）窟顶崖面。 （4）建立一个由工程、生物和化学措施相结合的多层次、多功能的综合防护体系，构建对洞窟危害最小、日趋稳定的风沙均衡场，才能从根本上解决莫高窟的风沙危害问题。综合防护体系的建成，预计进入窟区的流沙将由目前的1000 m3•a-1左右降至100 m3•a-1左右，大气中TSP浓度有所降低，生态环境质量明显改善。以固为主，固、阻、输、导相结合是莫高窟风沙防治的基本原则。 （5）通过对生物固沙与机械固沙措施效益的数值模拟与实地观测，生物措施优于机械措施。机械措施中，草方格沙障又优于其它机械沙障措施。在相似的地表及风力作用下，麦草方格沙障的地表粗糙度、摩阻速度及输沙率分别是棉花秸方格沙障的54倍、15倍和1/4。 （6）通过风洞模拟实验与野外观测结果表明，窟顶戈壁砾石覆盖度在50％以上时可有效防治风蚀作用。当戈壁表面蚀积活动达到动态平衡时，砾石覆盖度随风速的增大呈对数关系增长，其所需时间随风速的增大而呈指数关系递减。 （7）风洞实验结果表明，用10%PS溶液加固后的莫高窟北区原始岩样，在20 m•s-1挟沙风的作用下，其吹蚀模数几乎为0。PS和新型高分子SH、LC固沙材料，可使固结层土壤水分和温度有所增加，改善了土壤水热状况，有利于植物生长。 综上所述，本文借助GPS全球定位系统及数值模拟等技术手段，通过对近15年风况资料的分析及结合大量的野外观测，在以下几个方面有所突破：1）明确了造成莫高窟风沙危害的主害风及其所占比例；2）确定了莫高窟风沙危害的主要沙源及其不同地表类型的贡献率；3）对不同防护措施的防护效应进行了比较研究，并通过风洞和数值模拟进行了验证。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 141 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21552]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 汪万福. 敦煌莫高窟风沙危害与防治研究[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2006. |
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