哈罗铁路沿线沉积物粒度特征

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00096

摘要/Abstract

摘要：

哈罗铁路开通对沿线资源的开发具有重要意义，然而自开通以来饱受风沙危害。对铁路沿线及防沙体系内沉积物粒度特征参数进行了对比分析，以期为该线风沙危害的科学防治提供有益参考。结果表明：（1）铁路沿线沉积物组成以中细沙为主，灌丛沙地分选性中等至很差，偏度以近对称为主，峰度中等至很窄；戈壁区沉积物整体分选性较差，偏度以极正偏为主，峰度以很窄为主；（2）灌丛沙地粒径频率曲线呈单峰态分布，而戈壁粒径频率曲线呈双峰或三峰态分布；哈密盆地区戈壁沉积物粒径垂直分布特征表现为上粗下细；（3）铁路沿线形成沙害的主要原因是就地起沙，防护体系内的积沙已成为危害铁路的二次沙源。

关键词: 沉积物, 机械组成, 戈壁, 防沙体系, 哈罗铁路

Abstract:

The operation of Hami-Lop Nor Railway is of great significance to the development of resources along the railway. However， it has suffered from sand hazards since its work. In this study， in order to provide useful references for the scientific control of the sand hazards of along the railway， the grain size characteristic parameters of sediment from along the railway and sand-prevention system were analyzed. The results showed that：（1） The sediment composition along the railway was mainly medium and fine sand. For the shrub sand， the sorting was medium to very poor， the skewness was mainly near symmetry， and the kurtosis was medium to very narrow. The sorting of the sediment from gobi area was poor， with pole-positive skewness predominating and very narrow kurtosis. （2） The grain size frequency curve of shrub sand presented the distribution with a single peak. However， the grain size frequency curve of the gobi area presented the distribution with bimodal or triple peaks. The vertical distribution of the particle size of the gobi sediment in the Hami Basin was characterized by coarse upper and finer bottom. （3） The main reason for the formation of sand hazards along the railway was local sand entrainment， and the sediment in the sand-prevention system has become the secondary source of sand hazards to the railway.

Key words: sediment, grain size composition, gobi, sandy-prevention system, Hami-Lop Nor Railway

中图分类号:

P931.3

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图/表 10

图1 哈罗铁路沿线沙害（A）和防护体系（B）现状

Fig.1 The status of sand hazard (A) and protection system (B) along Hami-Lop Nor Railway

图2 哈罗铁路沿线采样点位置采样点1、6、14属农田；采样点2、3、4、7、8、9、11属灌丛沙地；采样点5、10、12、13、15、16、17、18、19、20、21、22（K101）、23、24、25、26、27、28（K166）、29、30（K232）、31（K280）属戈壁

Fig.2 Location of sampling points along the Hami-Lop Nor Railway

表1 沉积物粒度范围和类别名称

Table 1 Sediment particle size range and category name

沉积物	粒径/Φ	类别名称	沉积物	粒径/Φ	类别名称
砾石	<-8	巨砾/漂石	沙	2－1	中沙
	-6－-8	卵石		3－2	细沙
	-5－-6	极粗砾		4－3	极细沙
	-4－-5	粗砾	粉沙	5－4	粗粉沙
	-3－-4	中砾		6－5	中粉沙
	-2－-3	细砾		7－6	细粉沙
	-1－-2	极细砾		8－7	极细粉沙
沙	0－-1	极粗沙	黏土	>8	黏土
沙	1－0	粗沙

图3 哈罗铁路沿线表层（0—5 cm）沉积物的平均粒径分布

Fig.3 Average particle size of surface (0-5 cm) sediments along the Hami-Lop Nor Railway

图4 粒度分布频率曲线

Fig.4 Frequency curve of particle size distribution

图5 戈壁下伏0—5 cm和5—10 cm沉积物参数对比

Fig.5 Comparison of sediment parameters of 0-5 cm and 5-10 cm underlying Gobi

表2 戈壁表层与沙障内沉积物粒度参数比较

Table 2 Parameters of sediments in the Gobi surface and the sand barrier

样本编号	M_z/Φ	σ/Φ	SK	K_g
G18戈壁	2.414	1.881	0.476	1.934
S18高立式沙障内	1.491	0.727	0.117	1.002
G21戈壁	2.239	1.229	0.233	1.471
S21高立式沙障内	1.782	0.988	0.156	0.943
G22戈壁	2.429	1.553	0.310	1.830
S22高立式沙障内	2.081	0.996	0.012	0.990
G24戈壁	2.365	1.540	0.356	2.015
S24高立式沙障内	1.845	0.916	0.115	0.951

图6 戈壁表层与沙障内粒度分布频率曲线对比

Fig.6 Frequency curve comparison of particle size distribution between gobi surface and sand barrier

图7 防护体系下沉积物粒度及采样点位置示意图

Fig.7 Sediment grain size and sampling points under the protection system

图8 防护体系内积沙粒度的概率累积曲线

Fig.8 The probability cumulative curves of sediment in the protection system

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