敦煌莫高窟风沙危害综合防护体系防护工程设计汇总.docVIP

敦煌莫高窟风沙危害综合防护体系防护工程设计 摘要：通过对敦煌莫高窟防沙历史的综合总结和分析,认为莫高窟作为我国乃至世界古代灿烂文化艺术的瑰宝,是甘肃对外交流的主要窗口之一,也是我国重要的旅游地之一。单纯的消极人工清沙已远远不能适应现代社会对生态环境质量的需要和旅游业作为该地区经济发展基本点的要求。那么,创造一个良好的旅游生态环境及文物保护工作环境,不仅有利于整个窟区生态环境的改善,且其示范效应将带动本地区乃至整个河西地区的荒漠化治理。根据风沙环境特征,提出了莫高窟防护体系建立的主导思想是:以防治西北、西南主害风为主,根据鸣沙山、砂(砾)质戈壁、窟顶崖面等不同地带的具体风沙运动规律,采取以固为主,固、阻、输、导相结合的防护原则,以切断或削弱鸣沙山沙源和固定流沙,并消除沙砾质戈壁面的就地起沙为目的,建立一个由工程、生物、化学措施组成的多层次、多功能的综合防护体系,从根本上消除风沙活动对莫高窟的危害。同时对莫高窟综合防护体系建设的总体布局及防护宽度、砾石铺压的基本原理作了一个初步的探讨。 关键词: 莫高窟 综合防护体系 风沙侵蚀 植物固沙 草方格 高立式沙障 砾石铺压 一、研究背景 与建设必要性 1、研究背景 敦煌莫高窟位于干旱地带的河西走廊西部,地处高大鸣沙山与三危山之间的大泉河谷。绵延1600m的石窟开凿于大泉河西岸玉门砾岩层组成的台地边缘。在西北、东北及西南风作用下,洞窟长期受到风沙的危害。早在五代时期,风沙就已危及洞窟的安全,有清沙功德碑为证。本世纪40年代,石窟最低层大部分埋在沙中。自敦煌文物研究所成立以后,就把防沙治沙列为保护石窟的重点工作,并在制定《1956—1966年敦煌文物研究所全面规划草案》时,把防沙工作列入石窟的保护、修缮工程项目中,先后在窟顶设立多种防沙工程。60年代初,制订过防沙规划,同时开展过小规模的防沙治沙试验,在崖面上修建防沙墙,采取“上堵下清”的方法,但后因积沙量大,造成墙体外塌,危及洞窟,被迫拆除。随后又在崖面开挖防沙沟,设置部分红柳条栅栏,结果造成大量沙物质积聚,沟很快被填平,沙障压埋,形成新的隐患。究其原因,是限于当时的条件,对本区独特的风沙运动规律、风沙危害方式等研究不够,虽然工程在短期内起到了一定的防护效果,但随后因积沙量增大,相继很快失效,所以,多年来一直采用消极的人工清沙方法。据敦煌研究院统计每年要清沙3000m3,而风沙危害并未得到有效防治。1987年,敦煌莫高窟被联合国教科文组织批准列入世界文化遗产保护对象以后,莫高窟的风沙危害问题再次引起国内外有关方面的关注,原中国科学院兰州沙漠研究所、敦煌研究院及美国盖蒂保护所共同合作,进行了莫高窟风沙运动规律及风沙防治的研究,并设置了尼龙网防沙栅栏。经长期观测,尼龙网防沙工程阻止了主害风(西北、西南风)向窟洞搬运的沙量,使窟区入沙量减少了60%。但是,尼龙网防沙栅栏是一种临时性防护措施。由于积沙,栅栏附近形成了新的人工沙堤,一旦积沙高出栅栏,流沙便会长驱直入危及洞窟。因此,为了避免产生新的风沙危害源,彻底根治莫高窟沙害,应改变过去结构简单,功能单一,缺乏长远性的防护方法,尽快建立一个由工程、生物、化学措施相结合,阻、固、输、导为一体的综合防护体系。 2、建设必要性 随着我国经济建设重心由沿海向内陆地区的转移,西部将成为我国经济发展的又一热点地区。中央政府决定将生态环境建设作为西部开发的一个基本点,同时将旅游业作为西部地区经济发展的一个重要支拄产业,这种战略思想就是基于资源开发和环境综合整治相协调,将经济效应、社会效应、生态效应相结合,把生态效应放在首位的国土开发战略。敦煌莫高窟是我国乃至世界古代灿烂文化艺术的瑰宝,是甘肃对外交流的主要窗口之一,也是我国重要的旅游地之一。在我国重点文物和世界文化遗产保护地建立这样一个风沙危害综合防护体系,其意义不仅是对我国流沙固定及风沙防治工程水平的一次综合显示,更为重要的是表明我国政府对世界文化遗产的保护和根治沙害,改善西部地区生态环境的决心。敦煌莫高窟风沙危害综合防护体系的建立,将对我国风沙地区文物古迹及重要经济设施的保护起到示范作用,而且在国际上也会产生深远的影响。 二、自然地理概况 2.1 地貌特征 莫高窟顶为一平坦沙砾质戈壁，向西约为700~1000m渐向与鸣沙山接触。自洞窟至鸣沙山，由东向西按地貌形态及地表组成物质等因素可划分为四中地貌类型： （1）砾质戈壁带：地表由小砾石组成，此带面积较小，从窟顶边缘开始，向西深入。地面覆盖一层以小砾石为主的砂砾层，砂砾层下为10cm左右厚度的细砂层。细砂层下系石膏层。砾石戈壁之上偶有及耐干旱的泡泡刺零星生长，地表15～25cm砂层含水量在1%一下。 （2）沙砾质戈壁带：此带面积较大，平均宽度约为436m，面积约174.5ha。表面组成物