農(nóng)墾區(qū)公路風(fēng)吹雪雪害的防治措施探討

于照海，高 智

(新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830002)

1 引 言

風(fēng)吹雪雪害作為嚴(yán)重危害我國北方公路的三大雪害之一，主要發(fā)生在緯度和海拔較高和地形起伏的穩(wěn)定積雪區(qū)。在這些區(qū)域一旦發(fā)生雪阻，就會(huì)嚴(yán)重的影響該地區(qū)人民的正常生活以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。政府、交通部門每年都會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力來治理雪災(zāi)，其對公路風(fēng)吹雪的防治主要從阻雪和導(dǎo)雪兩方面入手。在兵團(tuán)農(nóng)墾區(qū)，通常會(huì)綜合考慮防雪效果、工程成本、土地利用等方面的因素，同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件綜合的選取防治風(fēng)吹雪的措施。

2 農(nóng)墾區(qū)公路上常用防治風(fēng)吹雪措施

2.1 防雪林

防雪林的結(jié)構(gòu)如果設(shè)置合理而且具有足夠的寬度，一方面能夠充分的過濾和阻擋風(fēng)吹雪，另一方面則會(huì)囤積大量的積雪，儲存優(yōu)質(zhì)的水源。雪粒在防雪林中得到凈化、沉積，不會(huì)阻擋公路上的視線。采用防雪林防治措施，自然資源沒有遭到破壞，水土流失也在減緩，完全符合國家對環(huán)境保護(hù)的政策，因而在諸多的防護(hù)手段中該措施應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮。在風(fēng)吹雪發(fā)生的區(qū)域，其降水量必定不少，這也就具備了營造防雪林的基本條件。防雪林的設(shè)置還可以與農(nóng)墾區(qū)植樹綠化工程相結(jié)合，這樣不僅保障了公路的通暢，還能夠改善局部小氣候，優(yōu)化農(nóng)墾區(qū)人民的生活環(huán)境。

通過諸多窄而密的“小林帶”經(jīng)過縱橫交錯(cuò)的分布形成的防雪林，能夠有效的起到防風(fēng)儲雪的作用。其中“小林帶”中的植物需要能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂?，此外還需要具備枝條茂盛的特點(diǎn)，以抗旱耐寒的喬木和灌木最佳。其中植物的行間距多為0.5～0.8 m，“小林帶”的寬度大概為2～4 m，其中縱向和橫向的林帶間距還需要考慮到風(fēng)速以及樹高。防雪林的總寬度主要是通過風(fēng)吹雪的移雪數(shù)量來確定，防雪林的一般形式如圖所示1。防雪林與路堤坡腳的距離為40 m左右。防雪林的縱向走向與路線平行。

圖1 防雪林的一般形式

2.2 擋雪墻

擋雪墻主要應(yīng)用在自然條件下不適宜種植植物且移雪量較少的地段。擋雪墻的減速效應(yīng)如圖2中所示，在迎風(fēng)路段，風(fēng)吹雪由于地形的影響受到了抬升的作用，其速度在不斷的增加，而此時(shí)擋雪墻的阻擋作用則能夠有效的削弱其速度，距離擋雪墻越近，其風(fēng)速也就越小。在擋雪墻前方3 m左右的區(qū)域風(fēng)速達(dá)到最低值，越過擋雪墻后風(fēng)速又會(huì)逐漸增大，之后又因?yàn)槁坊吰碌淖钃踝饔?，風(fēng)速又會(huì)逐漸降低。擋雪墻前方所阻擋的雪量基本上能夠達(dá)到總阻雪量的70%以上。對于背風(fēng)路段，其阻雪效果正好與迎風(fēng)段相反，阻雪量主要集中在擋雪墻的后方。

1.測風(fēng)高度1.5 m(虛線)；2.測風(fēng)高度0.5 m(實(shí)線)圖2 迎風(fēng)路段4 m擋雪墻阻雪減速效應(yīng)圖

擋雪墻的走向?qū)ψ柩┑男Ч绊戄^大，當(dāng)擋雪墻走向與風(fēng)向垂直時(shí)，阻雪量最大。隨著擋雪墻走向與風(fēng)向交角的減小，擋雪墻的阻雪量也逐漸減少。在移雪量大、風(fēng)吹雪發(fā)生頻繁的路段，可以設(shè)置多排擋雪墻，其中排數(shù)與間距需要移雪量的大小和以及擋雪墻高度來決定。

2.3 阻雪堤

土壤不適宜種植植物且積雪量較少的地段還可以采用防雪堤來進(jìn)行阻雪。防雪堤通常情況下會(huì)布設(shè)在積雪路段的迎風(fēng)的一側(cè)，且與冬季的主導(dǎo)風(fēng)向接近垂直；在雪量較大時(shí)，可設(shè)置多道防雪堤。在發(fā)生風(fēng)吹雪時(shí)，通常情況下會(huì)在防雪堤的堤前和堤后均產(chǎn)生渦流，形成減速區(qū)。因此首先會(huì)在堤前的減速區(qū)形成積雪，如圖3中的(a)階段；如果積雪高度等于堤高，風(fēng)吹雪就會(huì)越過防雪堤，積雪會(huì)下落至堤后的減速區(qū)域，如圖3中的(b)階段；直到堤后的積雪高度也與墻的高度相同，如圖3中的(c)階段。

圖3 防雪堤附近的堆積過程

2.4 儲雪壕

儲雪壕基本上是垂直于風(fēng)吹雪的主風(fēng)向布設(shè)。儲雪壕設(shè)置的道數(shù)與其它阻雪工程相似，均與風(fēng)吹雪的移雪量成正比。儲雪壕與阻雪堤配合使用效果更好，將建設(shè)儲雪壕的棄土用來直接填筑阻雪堤，能夠達(dá)到一舉兩得的效果。儲雪壕和阻雪堤可以快速修筑，并且工藝簡單，成本低且效果明顯，但是其缺點(diǎn)是占地面積較大而且破壞環(huán)境，在農(nóng)墾區(qū)使用時(shí)要進(jìn)行詳細(xì)的水土保持設(shè)計(jì)和環(huán)境影響評價(jià)。

3 其它的臨時(shí)防雪措施

3.1 雪墻

雪墻就是在降雪后，在距公路15～30 m的范圍內(nèi)利用自然降雪推筑成一道或幾道雪墻，雪墻的高度越高越好，從而在公路的迎風(fēng)面形成一條人為的擋雪墻，使雪在墻后產(chǎn)生沉積來阻止風(fēng)吹雪刮到公路上，其防雪功能與擋雪墻相同，但造價(jià)較低，對自然植被破壞不大。雪墻存在如下缺點(diǎn)：施工的速度慢，必須有足夠的積雪，防雪初期效果不明顯。這是因?yàn)檠ν耆强孔匀唤笛┑某练e后才推筑成形來完成對風(fēng)吹雪的防治，而防治風(fēng)吹雪積雪的沉積量與高度有關(guān)，且當(dāng)雪墻高度超過1 m時(shí)推土機(jī)無法繼續(xù)加高(這是因?yàn)檠w自身很難支撐起沉重的推土機(jī)機(jī)體)。而隨著雪墻的增高，其上層的雪受風(fēng)的截切力就越大，這樣上層的雪很容易被削平從而失去阻雪的作用，而沉積的雪也將逐漸被第二次拋起重新形成雪害。因此，雪墻的適用范圍相對較小。受降雪量、地形條件等方面的因素制約，僅在少數(shù)農(nóng)墾區(qū)路段可以使用。

3.2 雪槽

雪槽是在總結(jié)“雪墻”經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從形成病害機(jī)理方面治理雪害一種方式。它是利用風(fēng)吹雪具有沉積的特性，使可能在路面形成沉積的風(fēng)吹雪提前沉積在路基兩側(cè)，從而起到截源斷流的效果。

雪槽通常是在公路迎風(fēng)面一側(cè)的積雪上推出幾道雪槽，使其起到阻雪和存積雪的作用。一般第一道雪槽距路3～6 m為宜，其余每個(gè)雪槽間隔不超過8 m，過大的距離會(huì)使雪第二次拋起，從而降低存雪的效果。距離的選擇要根據(jù)地形和風(fēng)速的大小而定，風(fēng)速越大的地方其間距就越小。

防治風(fēng)吹雪要作到預(yù)防在先、及早治理。一般情況下，降雪厚度超過20 cm時(shí)，就應(yīng)在公路迎風(fēng)口一側(cè)推成幾道雪槽，雪量不大時(shí)只需推一至二道雪槽即可，第一道雪槽距離公路不能太近，防止雪的二次拋起，風(fēng)口大的地方其間距適當(dāng)要縮短。

每次推雪槽時(shí)盡量推到土，最好能翻上來一部分土， 翻上來的土有三種作用： 土的重量遠(yuǎn)大于積雪的重量，不易被風(fēng)吹走可以穩(wěn)定雪槽表面；土能夠吸收太陽的熱量從而使近處的雪融化凍結(jié)成一體，減少風(fēng)力對它的影響，使推起的雪塄能夠長期的保存下來；當(dāng)雪槽被風(fēng)吹雪填滿時(shí)要在原雪槽的基礎(chǔ)上，二次推雪槽，使雪槽的深度加高，使整體雪槽升高，從而使存雪量增大，并且能夠加固先前推的雪槽。

4 結(jié) 語

兵團(tuán)的大部分團(tuán)場地處農(nóng)墾區(qū)，為了改造自身的生存條件，每年春秋兩季都要大面積的植樹造林，合理利用這一條件就可以把植樹造林與公路風(fēng)吹雪雪害的防治工程結(jié)合起來，有效治理農(nóng)墾區(qū)的公路風(fēng)吹雪雪害。采用防雪林生物防治是根治雪害、變害為利、一舉多得、普遍適用的防治措施，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。工程治理應(yīng)注意保護(hù)生態(tài)環(huán)境，防治水土流失，為生物防治創(chuàng)造條件，最終實(shí)現(xiàn)生物防治。