国家“十二五”科技支撑计划“甘肃民勤风沙灾害与沙化治理技术研究及示范”项目顺利通过验收

近日，科技部组织专家对“甘肃民勤风沙灾害与沙化治理技术研究及示范”国家科技支撑计划项目进行了验收。经项目组汇报、专家质询等环节，专家组一致同意项目通过验收，并对项目组取得的研究成果给予了高度评价。

风沙灾害是当今世界最为严重的生态和环境问题。近年来民勤绿洲沙漠化十分严重，已成为全国主要的沙尘源之一，对敦煌地区文化遗址也造成了严重的破坏。为科学保护民勤地区生态环境，科技部支持立项了国家科技支撑计划项目课题“甘肃民勤风沙灾害与沙化治理技术研究及示范”。甘肃省科技厅组织兰州大学、中科院寒区旱区环境与工程研究所、甘肃省治沙研究所、西北工业大学、敦煌研究院等单位共同完成 ，中科院郑晓静院士作为课题负责人。

经过项目组近四年多的深入研究，在民勤风沙灾害治理方面，课题组在民勤青土湖和薛百乡建立了野外观测站，在研制、集成相关仪器的基础上首次实现了对大气表面层三维空间内多因素（三维风速、三维电场、温湿度、沙尘浓度、近地表输沙率和能见度等）实时同步测量；基于自主研发的实验观测仪器开展了相应实验观测，建立了风沙流模型 (EWBS)、沙丘场模型 (CSCDUNE)，揭示了风沙流和沙丘场形成演化规律，提炼出了风沙流输沙率和沙丘移动速度的经验公式，首次实现了对百平方公里沙丘场形成演化过程的模拟，不仅能够反演沙丘场的形成，而且能够预测沙丘场的发展；应用MPI并行运算技术实现了对风沙流模型和沙丘场模型的程序编写，计算结果与实验结果不仅定性上一致，而且定量上吻合；通过引入民勤的实际环境变量（摩阻风速、刮风时长和沙粒粒径等）和植被及格状沙障对输沙过程及侵蚀过程的影响，实现了对沙漠绿洲过渡带和铺设格状沙障后沙漠扩展速度的预测；针对塑料网沙障结构参数、铺设方法对区域防风固沙效能的影响展开定量数值模拟分析，基于模型预测结果提出了20cm高塑料网格沙障的优化设置方法、格状沙障带新的铺设方式（“斑马线”），及沙障孔隙率等优化参数的确定方法，并提出了适宜于强风沙活动区域的低成本机械-生物治理优化模式；将沙丘场演化模式成功拓展到新的防沙治沙工程设计与评估，在民勤县西沙窝沙障试验示范区进行示范应用，示范面积达到1140亩，效果明显。项目执行期间，取得3项发明专利、4项软件著作权，出版专著1部，制定2项地方标准，发表17篇SCI论文，培养博士8名，硕士12名，示范应用达到1140亩。采用项目研究成果优化的防沙治沙工程设计方案，可以减少铺设面积和成本约60%，经济效益十分明显。

在莫高窟文化遗产和月牙泉风沙防治关键技术集成示范研究方面，系统完成了月牙泉地环流监测与评估，形成2套极端干旱区生物和工程综合固沙技术模式，使得月牙泉内流场和沙山基本趋于稳定恢复阶段，南北两山对月牙泉的夹击得到了有效遏制；发明了一种无灌溉条件下干旱区荒漠化土地生态恢复的方法，完成了窟顶戈壁风沙综合防治试验示范区建设，减轻了风沙尘对石窟围岩及壁画彩塑的损害程度。课题组申请国内专利12项，其中发明专利9项，出版专著1部，发表研究论文10余篇，相关研究成果今后科学保护敦煌文化遗产与自然遗迹提供了有力的科技支撑，为中华民族文化瑰宝和宝贵的自然遗迹撑起了一把“科技保护伞”。