好书推荐 | 城镇防沙理论与工程
长期以来，针对公路、铁路和水库等重要基础设施的防沙工程开展了大量研究，在工程实践上取得了巨大成就，其中中国科学家的贡献尤为突出。但至今没有针对城镇防沙工程的系统性研究成果出现，不得不说是防沙治沙工程研究领域的一个缺憾。北京师范大学邹学勇教授刚刚完成的《城镇防沙理论与工程》这本著作是他们近三十年来在克服干旱缺水、烈日严寒、大风沙尘袭击等严酷的困难条件下，进行艰苦的科学考察和实验研究的成果。这是一本内容丰富、理论与实践有机结合的重要论著。书中既有在风洞模拟实验和数值模拟支持下的理论成果，也有城镇防沙工程区的实地观测结果和工程实践的典型案例分析；既深入地阐明了各种单项防沙技术和多种技术优化配置的工程技术原理，也总结出了不同生物气候区的城镇防沙综合技术体系模式，这对中国乃至其他国家的城镇防沙都具有指导意义。
2018 年4 月7 日
城镇风沙灾害防治工程是以风沙物理学、治沙工程学、恢复生态学、造林学、景观生态学、区域可持续发展理论为基础的一个新的跨学科领域，简称为城镇防沙工程。与一般风沙灾害防治工程不同的是，城镇防沙工程是以城镇为防护对象，以治理城镇周边荒漠化土地、防治风沙入侵城镇、消除或降低城镇大气颗粒污染物浓度为目的，多种防沙技术优化配置，在面域上实施的风沙灾害综合防治工程。其核心思想是以城镇为中心，在深入研究风沙灾害成因和区域风沙流场特征的基础上，建立防沙工程体系，优化城镇周边土地利用空间格局，防止风沙入侵和改善大气环境质量，实现以城镇为中心的区域经济社会和资源环境协调与可持续发展。
▲ 中国北方和青藏高原风沙灾害区城镇分布图
根据《国家新型城镇化规划(2014—2020 年)》，培育发展中西部地区城市群，加快发展中小城市，特别是“丝绸之路” 沿线城镇和藏中南地区城镇，是“两横三纵” 为主体的城镇化战略格局的重要组成部分。然而，作为区域政治、经济和文化中心的城镇，在中国风沙灾害区的数量达1628 座。其中，大城市7 座，中等城市2 座，小城市66 座，建制镇1553 座。随着城镇化率的提高，城镇规模快速扩展，风沙对城镇的危害不可避免地成为主要环境问题之一。
▲ 中国北方风沙灾害区城镇局地特征典型模式(据岳耀杰等，2008)
早在20 世纪80 年代，西藏自治区阿里地区的狮泉河镇因遭受风沙侵袭，面临城镇被毁、居民难以正常工作和生活的困境。1990 ~2002 年，我们先后受阿里行署和西藏自治区发展和改革委员会领导的邀请，对狮泉河镇风沙灾害进行了深入研究，并规划和设计了狮泉河镇防沙工程。考虑到狮泉河镇的气候极端干旱和高寒，国际上也没有针对城镇防沙工程的经验，以及防沙工程投入资金大，将该项工程分为五期进行设计和施工，以便筹措资金和积累经验。经过十余年的努力，狮泉河镇防沙工程取得了远超预期的成功，成为西藏自治区风沙灾害防治的样板工程，这给我们以极大鼓舞。
▲ 狮泉河镇各期防沙工程区位置
随后，在国家“十五”、“十一五” 和“十二五” 计划期间，连续得到科技部科技支撑计划、西藏自治区发展和改革委员会、阿里地区行署、国家自然科学基金委员会等提供的项目支持，对城镇防沙技术和工程实践开展了较为系统的研究。近三十年来，我们在持续开展各类防沙技术的工作原理和多种防沙技术的优化配置研究基础上，在中国风沙灾害区的多个城镇周边开展了防沙工程技术试验研究，并将研究成果应用到中国北方半干旱区和青藏高原地区的多个城镇防沙工程，取得了令人满意的结果。
▲ 青藏高原山间盆地内城镇防沙模式(以西藏狮泉河镇为例)
在国家大力推进城镇化的背景下，风沙灾害区的城镇规模和数量在未来相当长时期内将会持续扩张和增加，对城镇防沙技术的需求将更加急迫。以此为契机，我们对已有的研究积累进行总结，撰写了《城镇防沙理论与工程》 一书。本书力图从城镇防沙技术的工作原理出发，阐述各种单项技术的应用条件和关键技术参数优化、多项技术的优化配置，直至整个防沙工程技术体系的建立。通过解析位于不同生物气候区城镇的防沙工程技术体系，希望获得多种可复制的城镇防沙工程技术体系模式。
章节概要
第1 章为城镇化与风沙灾害，由邹学勇撰写，主要分析了沙区城镇风沙灾害孕灾环境、风沙灾害现状、成因与发展趋势，阐述了城镇化过程与风沙灾害的关系。
第2 章为城镇防沙理论基础，由邹学勇撰写，简要回顾了城镇防沙研究历史，提出城镇防沙工程的核心思想和理论框架，阐述了城镇防沙的理论基础。
第3 章为城镇防沙技术的分类与功能，由张春来撰写，总结了防沙技术的分类与功能，阐明了单项技术和多项技术组合的应用条件。
第4 章为城镇防沙工程技术原理，由程宏、张春来、邹学勇撰写，阐述了地表起沙起尘理论，各种单项技术的防沙原理和技术参数优化，多项技术的优化配置及其防沙原理，以及与防沙工程配套的辅助技术应用。
第5 章为城镇防沙工程技术模式，由邹学勇撰写，对不同规模和重要性的城镇，制定了防沙工程的具体防护目标和工程设计原则，提出位于不同生物气候区城镇防沙工程的布局和技术模式。
第6 章为青藏高原极端高寒干旱气候区山间盆地城镇防沙工程，由邹学勇撰写，以西藏自治区阿里地区狮泉河镇防沙工程为案例，论述极端恶劣自然环境下的城镇防沙工程布局和防沙工程技术体系优化配置。
第7 章为青藏高原半干旱气候区河流宽谷城市防沙工程，由张春来、邹学勇撰写，以西藏自治区拉萨市柳吾新区防沙工程为案例，论述青藏高原上位于河流宽谷地带的城镇防沙工程布局和防沙工程技术体系优化配置。
第8 章为青藏高原半干旱和半湿润气候区小城镇防沙工程，由邹学勇撰写，以西藏自治区日喀则和平机场(包括江当乡政府所在地)、扎囊县桑耶镇、林芝机场(包括米林县城) 三个小城镇防沙工程为案例，论述小城镇防沙工程布局和防沙工程技术体系优化配置。
第9 章为中国北方半干旱气候区小城镇防沙工程，由邹学勇、吴晓旭、石莎撰写，以内蒙古自治区乌审旗嘎鲁图镇为案例，论述位于沙尘源地内部小城镇防沙工程布局和防沙工程技术体系优化配置。
第10 章为工程效益与环境影响，由张春来撰写，阐述了城镇防沙工程产生的生态、经济和社会效益，以及工程施工阶段和完工后对城镇周边的环境影响。
第11 章为工程管理与质量保障，由邹学勇撰写，阐述了实施防沙工程前开展科学研究、工程规划和设计的重要性，提出了工程施工前、施工过程中和施工后工程运行管护的要求。
撰写本书的初衷是抛砖引玉，希望城镇防沙技术和工程研究能够引起广大同行的关注。城镇防沙理论与工程尚属一个新的领域，本书虽然力图构建城镇防沙理论，并基于工程实践提出几套针对不同风沙环境的城镇防沙技术体系模式，但无疑需要继续完善。
本书针对中国北方和青藏高原城镇风沙灾害的孕灾环境、风沙灾害现状、成因与发展趋势，提出了城镇防沙工程的核心思想和理论框架。根据城镇防沙技术的分类与功能，阐明了各种单项技术的防沙原理和技术参数优化、多项技术的优化配置及其防沙原理；制定了不同规模和重要性城镇的具体防护目标和工程设计原则，总结出不同自然条件下城镇防沙工程布局和技术模式。
以位于青藏高原风沙灾害区的狮泉河镇防沙工程、拉萨市柳吾新区防沙工程、三个小城镇防沙工程，以及位于中国北方风沙灾害区的嘎鲁图镇防沙工程为案例，论述了不同生物气候区和不同规模城镇的防沙工程技术模式，以及其推广应用的潜在价值。分析了城镇防沙工程效益与环境影响，提出了城镇防沙工程管理与质量保障措施。
本书可供从事自然地理学、水土保持与荒漠化防治学、灾害学、生态学、风工程学研究的有关人员，以及相关专业的教学和科研人员参考使用。
资料来源：本文摘编自《城镇防沙理论与工程》（邹学勇等著. 北京: 科学出版社，2018. 5）一书“前言”，有删减，标题为编者所加。
编辑：刘四旦
文字、排版：张小路
责任编辑：常贵蒋
审核：任宇飞 王波涛
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