淺談公路風吹雪雪害防雪林

陳 勝,李文忠

(雞西市公路管理處)

1 防雪林作用

(1)道路防雪林降低風速、攔截風吹雪中的雪粒緩和視程障礙:道路防雪林通過降低風速和攔截風吹雪中的雪粒減弱風吹雪強度、緩和視程障礙、提高駕駛員的能見度,并起到了視線誘導的作用。很有效果。

(2)道路防雪林防止和減弱風吹雪積雪:風吹雪給人們從政治、經濟、交通安全、運輸及生活帶來了很大影響。道路防雪林是一種防風吹雪雪害對策,利用較窄的道路防雪林可以有效的緩和積雪形成,同時可以減弱風速、擴散雪花,減少司機眼前的飛雪量,清除視程障礙。

(3)修景、景物調和作用:道路防雪林除了可以提高道路及其周圍景物的美觀,還可以給道路帶來綠陰,微氣象改善和增加駕車的舒適性。另外,還有很多功能,比如遮擋沿線不和協建筑物,沿線景觀調和,增加道路綠化等。

(4)環境保護作用:吸收汽車排出的有害氣體和煤煙的大氣凈化功能和減弱騷音的防音功能,

(5)防風作用:通過減小風力,保護地域環境,能夠提高農作物的收成。

(6)提高地表粗糙度,提高起動風速作用:營造防雪林可以提高地表粗糙度,由于提高了地表粗糙度,風吹雪的起動風速就提高了,不容易產生風吹雪,另外由于防雪林有儲雪的功能,可以有效的防治風吹雪。

2 防雪林的適合條件

(1)道路防雪林的適合條件

地價低,容易取得土地使用權的地方;認為沿道景觀保護重要的地方;沿路的土地條件利用的可能性較小的地方;能夠充分使用既有樹林的地方;把現有防雪設施,如防雪柵等改成防雪林會起更大作用的地方;由于租地困難,而不能設防雪柵的地方。

(2)道路防雪林的不適合條件

城市或大城市郊外地價高不容易取得使用權的地方;沿路土地已被計劃將來使用或因種防雪林而造成阻礙沿路土地利用發展的地方;不適合樹木生長的地方;采取更便宜的防雪對策就能解決防雪問題、在維護管理或在景觀上有特別要求的地方。

3 防雪林作用的原理

道路防雪林的作用效果與林帶構造有密切關系。防雪林的構造一般是上下都比較緊密的。氣流通過林帶時,一大部分從林帶的上面越過,一小部分通過林帶。由于氣流受到林帶的阻礙作用,風吹雪的動能下降很大,氣流速度大大減小,降低了風速,根據林帶寬度不同、樹冠密度不同、枝下高度不同,使風吹雪沉積在林帶前、林帶中和林后,形成雪丘。一般說來,樹林越寬,樹冠密度越大,樹越高,枝葉越低,其防雪功能越有效,雪丘位置在風上側。由于樹林寬度、樹冠密度、樹的高度,枝下的高度,這些要素條件的不同,會產生各種防雪效果,雪丘位置和形狀會向后逐漸移至林中甚至林后(我們在野外調查時就發現了這兩種情況)。由于林帶的阻礙作用,氣流(一般)在林帶前 8～10倍林高的地方就開始受到林帶作用而減弱速度,在林帶后 10～15倍林高的范圍內減(速)弱作用最大,最明顯,風吹雪帶來的雪粒就會沉積在減弱區內。我們利用這個原理來防止和防治道路上形成積雪。

4 影響防雪林作用主要因素

4.1 樹種

樹種不同防雪效果也不同,而且由于風吹雪發生在冬季,許多種樹都要落葉,防雪效果就更不同了。當然冬季防雪效果最佳的是常綠針葉樹和枝下較低的樹,但樹種的選定一定要因地制宜,土質、地形、溫度、水分等條件選擇適合當地生長環境的樹冠密度大、枝下高度低的樹種。

4.2 樹高

樹的高度直接影響防雪的效果,樹木越高,防雪效果越好,在防雪林帶前、林中和林后出現風速減速區,林帶后面根據風速減速區的范圍一般為樹高的 10～15倍。如果公路在這個范圍之內,防雪林帶距離道路太近不僅不能防雪,而且會增大道路積雪量,造成更大的雪害。

如果防雪林帶距離道路 10～15倍樹高,需要占用大量土(場)地,適當的考慮樹的高度是十分必要的。

4.3 株距與行距

單從防雪效果來看,株距、行距越小防雪效果越好,如果株距、行距太小,樹木就會出現干枯受損情況,所以必須保證一定的距離,一般株距、行距各 1～1.5m的防雪林帶效果較好,但應注意隨著樹不斷生長是要及時修剪,否則會降低防治效果。

4.4 樹冠密度

樹冠密度與防雪林帶的效果有密切的關系,樹冠密度越密,防雪效果越好,尤其林帶狹窄,為了達到防雪效果,樹冠密度要保持在 80%～120%之間,但考慮到利于林帶生長,在樹冠密度超過上限值 120%之前,需要進行除間伐等,維護管理達到下限值 80%的程度。

4.5 枝下高度

防雪林的防雪效果與枝下高度有關,一般說防雪林枝下高度越低,防雪效果越好,所以需要對枝下進行密度管理防止枯萎。

4.6 林帶寬度

防雪林的防雪效果與防雪林帶寬度有關,林帶越寬,防雪效果越好,風吹雪越嚴重林帶應該越寬。從防雪和種植方面考慮,理想的林帶寬度是 50m。如果使用土地有限,要種植林帶窄的防雪林,就要增加樹冠密度來確保防雪效果。既使林帶狹窄(10～30m),通過提高樹冠密度,也能有充分的防雪效果。因此將林帶分為 10m型、20m型、30m型 3種基本型,根據當地風吹雪雪害程度,從這 3種基本類型中選擇 10m型、20m型、30m型使用。

為根據風洞試驗數據得到的不同寬度林帶作用下的風速百分比等值線可見隨著林帶寬度的增加,防雪林上風側風速減弱程度呈增強趨勢,而下風側則相反。而且,隨著林帶的加寬,林帶內部風速也不斷降低。