一種利用熱能量氣流永久有效快速綜合控制沙漠的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是一種利用熱能量氣流永久有效快速綜合控制沙漠的方法，主要是改進了植樹造林、種草、化工材料、木樁的方法不抗流沙(易起沙塵)、投資多、時效短、效果差的弱點。本發(fā)明的特點是利用熱能量產(chǎn)生氣流強勁的垂直地面向上推力(本質(zhì)功能規(guī)律)，使風力恒久離開地面，受熱氣流(基本是平行沙表面)繼續(xù)向前運動，就有了沙不流動的有效控制區(qū)域，銷除或削弱地表風力對沙地的危害是徹底征服沙漠的有效途徑。這樣就使沙粒永不流動不再暴發(fā)沙塵暴、揚沙、揚塵，從而杜絕(這方面)有害氣象發(fā)生大大改善人居環(huán)境。本發(fā)明不受大風、干旱、高溫、低溫、鹽堿影響可使沙漠盡快轉化為人居環(huán)境。
【專利說明】一種利用熱能量氣流永久有效快速綜合控制沙漠的方法 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是利用熱能量氣流永久有效快速綜合控制沙漠的方法，主要是改進 了植樹造林、種草、化工材料、木樁的方法不抗流沙（易起沙塵）、投資多、時效短、效果差的 弱點。本發(fā)明的特點是利用熱能量產(chǎn)生氣流強勁的垂直地面向上推力（本質(zhì)功能規(guī)律）， 使風力永久離開地面，受熱氣流（基本是平行沙表面）繼續(xù)向前運動，就有了沙不流動的有 效控制區(qū)域（有效治沙區(qū)）。銷除或削弱了地表風力對沙地的危害是徹底征服沙漠的有效 途徑，這樣就使沙粒永不流動不再暴發(fā)沙塵暴、揚沙、揚塵，從而杜絕（這方面）有害氣象發(fā) 生大大改善人居環(huán)境，可使沙漠盡快轉化為人居環(huán)境，能綜合利用可以提供幾億人（7億左 右）的生存條件，特別是我國人口眾多資源相對短缺更應加快治理沙化！ 【背景技術】
[0002] 眾所周知沙漠是人類最大的頑敵之一，在全球范圍內(nèi)正在快速漫延，近年來沙塵 暴、揚沙、揚塵頻發(fā)。為此人類做了不懈的努力，使用過很多治沙措施，大體上可分為生物措 施和非生物措施，生物措施就是植物措施，沙漠可成為植物生長的載體，植物在生長過程中 可以固定流沙，受投資、干旱、大風、高溫、低溫、鹽堿等因素影響難度非常大。非生物措施就 是利用機械、樹木枝條、麥秸、稻草、黏土、碎石等各種材料做成的沙障固沙措施及化學固沙 措施（利用化學膠粘物固沙）。這些措施作用不大都有很多的局限性，所有的措施通過實踐 驗證并沒有阻擋沙漠向人類進攻，投資治理后弱點就是不能為人類服務（不能從事工農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)）土地沒有用處沒有達到綜合利用的目的，主要是措施有問題！竺可楨在《向沙漠進 軍》中有定義性論述："沙丘的移動雖然慢，可是所到之處森林全被摧毀，田園全被埋藏，城 郭變成廢墟。"由于上述措施是防御性根本就不能根治沙化所以有報道稱："中國是沙化重 災區(qū)沙漠現(xiàn)已達29億畝（有資料稱是130萬平方千米）、也有報道稱26億畝，短短數(shù)年就 有66. 7萬公頃耕地、235萬公頃草地、639萬公頃林場淪陷為沙漠，年經(jīng)濟損失高達540億， 沙化每年以驚人速度在發(fā)展。有媒體稱沙漠距離天安門只有70公里而且正在快速向北京 推進，形勢十分嚴峻。"人稱沙化為人類劫難直接危及國土和民眾安全，可以說是重中之重 的一項任務。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 1、發(fā)明的目的：目前現(xiàn)行的控制措施主要是以植樹造林為主，植樹造林主要是周 期長，受大風、流沙、干旱、鹽堿等影響，在上述條件下樹木存活難度大，樹木成活（控制） 后只是緩解不能根除，遇到流動沙體就重新被埋前功盡棄（事實如此），縱觀治沙經(jīng)驗單靠 植樹造林不可能直接完成治沙，沙化是由氣侯原因造成的應該先從氣候方面入手才是突破 口。所以治沙先治風，風停害自消?。【褪抢脽崮芰繗饬饔谰糜行癸L力離開沙表面就能 控制風害，才能有效治沙保障國土安全、搞好人居環(huán)境、扭轉中國土地短缺局面。因為我國 人多地少治沙是緩解這一矛盾的唯一出路，控制后能提供幾億人口（7億人左右）的生存環(huán) 境，促進國民經(jīng)濟持久快速發(fā)展，造福千秋萬代是我們民族的豐功偉業(yè)。
[0004] 2、技術解決方案：眾所周知一種自然現(xiàn)象，風的形成是由地球上區(qū)域受陽光照射 不均衡，受熱后的空氣垂直上升空氣溫度、密度發(fā)生變化，風實事上就是在調(diào)節(jié)空氣溫度、 密度，因為太陽每天升起（受四季影響）地球溫度不斷發(fā)生變化風永遠不停止是沙化主要 成因，沙化最大危害就是風，怎樣才能讓沙粒停止運動不再危害人類？！就是利用熱能量強 勁的垂直地面向上推力（本質(zhì)功能規(guī)律），使風力永久離開地面，受熱風力（基本是平行沙 表面）繼續(xù)向前運動這樣就有了沙不流動的控制區(qū)域（有效治沙區(qū)），人類阻擋風力運動 是不可能的但是用熱能使風力離開地面是完全能辦到。沙漠中的情況，因為沙有易流動的 弱點，對于一般粒徑主要為〇. 1-0. 25_的干燥沙粒而言，形成風沙流的風速一般為4-5m/ s(離地面2m高）。由于風力強弱不同和沙粒粒徑大小不同，質(zhì)量（重量）不同的沙粒分別以 蠕動、躍移和懸移三種形式向前移動。由于風沙運動是一種貼近地面的沙粒搬運現(xiàn)象（受 地球吸引力），所以其搬運的沙粒絕大部分是在離地表3cm的高程內(nèi)通過，又特別集中在貼 近地面0?10cm高程的氣流中移動。所以只要熱能量足讓風力離開數(shù)米完全能做到（沙塵 暴高度一般是數(shù)米左右完全能控制），利用熱能量氣流就能固定沙粒，銷除或削弱（風速小 于4?5m/s就不會有危害）地面風力對沙地的危害是徹底征服沙漠的有效途徑，在熱能 溫度的作用下產(chǎn)生氣流就有了沙不流動的有效控制區(qū)域（有效治沙區(qū)），這樣就使沙粒沙 塵永不流動不再暴發(fā)沙塵暴、揚沙、揚塵，從而杜絕（這方面）有害氣象發(fā)生大大改善人居 環(huán)境。本發(fā)明不受大風、干旱、高溫、低溫、鹽堿影響，本專利一次控制永久固沙省去植樹造 林、種草、化工材料、木樁及其他環(huán)節(jié)，可直接使沙漠盡快轉化為人居環(huán)境，是綜合利用扭轉 人多地少的矛盾優(yōu)先條件。
[0005] 熱能量的途徑：因為沙區(qū)風大散熱快需用熱量多，耗能巨大怎么辦？要征服20多 億畝的沙漠所需的熱能從哪里來？有多種措拖。一是就地取材利用沙漠中的天然氣經(jīng)過現(xiàn) 有的成熟技術直接轉化成熱能（工業(yè)用的燃氣技術）投資少、見效快。二是就地利用沙漠 中風力根據(jù)需要建設風電場，施實施聚集能量通過發(fā)電或致熱設備轉化成熱能量（工業(yè)用 的電能轉化熱能技術），用電也可以全國聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮作用。有一定的前期投資但效果好長久， 三是兩者并用平時用措施（二）遇到強風（沙塵暴的風力時）需要強熱能量時與天然氣并 用更有保障。
[0006] 在風口區(qū)例如中國的新疆的阿拉山口、達坂城和甘肅的安西及類似風大嚴寒地區(qū) 不宜生長植物人類不宜居住和從事生產(chǎn)地區(qū)，建議用專利建成風力能源基地，如阿拉山口 風能值高達7870kw/h，（類似地區(qū)）能源是取之不盡用之不竭，也以用各種水利發(fā)電或地熱 及其他熱能量都可以支援治沙。
[0007] 總之由于我國能源短缺難度較大可以綜合調(diào)整（我可以提供一種高效能源技術 滿足治沙要求和其他行業(yè)能源需求！有科學依據(jù)（可以在沙區(qū)就地轉化能量）。由于能量 轉化設備涉及其他專利項目不符合專利法第31條第1款單一性的規(guī)定所以暫不記述、另外 向?qū)＠痔峤毁Y料）。
[0008] 怎樣實施：有了熱能量方案之后，按中國的情況應該從沙漠北邊（特殊情況除外， 在中國其他方向的風力對沙化影響不大）開始利用沙丘鏈，用適當財力把沙丘修整成條型 (帶型）規(guī)則的梯形、高度一般按沙丘高度在25-50米是理想有效高度，可以根據(jù)情況和建 設需要調(diào)整高度但太高散熱快延長效果差、太低不利于從事各種建設，正北方（迎風面）成 45度角（是拋物線最佳角度、可以調(diào)整），斜坡用有規(guī)格石塊、鋼筋砼塊、也可以用沙子做 成規(guī)格凝結材料（已經(jīng)有成熟建材技術）鋪設（其他資料的固沙措施也行、以成本低堅固 耐久為準），在斜坡上部接觸熱量部分要用規(guī)格的耐火材料（磚）砌筑（尺寸根據(jù)具體設 備）！建設成條形熱量攔截（壩）線，這樣建設后不影響光照能直接從事工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
[0009] 建壩距離及熱能，因為熱量氣流在空氣中不斷散發(fā)而失效，所以要在適當?shù)木嚯x 條件下重復建設才能完成整體治沙，距離的設計一般以建成壩體高度（米數(shù)）50-200倍必 較適宜（可以合理調(diào)整），主要是根據(jù)地理位置和建設需要不同來確定距離大小。熱能的量 的設計，因沙區(qū)所在地理位置不同所需的熱量也不同只能是具體情況具體分析，氣溫較高 的地方需要熱量少，氣溫低的地區(qū)需要熱量多，主要是根據(jù)地形及風力大小所需熱量多少 設置熱能設備，總之投資要適當。
[0010] 需要說明的是，天然氣的處理及電能熱交換器用現(xiàn)在成熟技術加以利用就行，當 然保護設施是必要的（防雨、防雷、防雪、防光照）。
[0011] 空閑期前期投入的熱能設備咋么辦？可以直接并網(wǎng)發(fā)電。熱能量僅用于有沙塵 時，在無沙塵時與不需熱量時電能也可以并網(wǎng)轉化為生產(chǎn)生活能源，建議全國聯(lián)網(wǎng)的電能 也可以支援治沙。
[0012] 建成后最好在熱能控制范圍內(nèi)搞綜合建設或種植業(yè)及其他，完成建設后，熱能量 可以繼續(xù)保護綜合建設及種植，因地因時制宜是關健。
[0013] 3、技術效果：沙化成因與熱量關系及效果：中國沙化主要成因是來自北方的冷空 氣，無論春、夏、秋、冬都一樣，與冷空氣（風）對立的就是熱量，只有用熱量強勁垂直上升產(chǎn) 生氣流才能使冷空氣離開地面，本發(fā)明不受大風、干旱、高溫、低溫、鹽堿影響，不再暴發(fā)沙 塵暴、揚沙、揚塵，縮短控制周期（植樹十幾年才有成效起作用不大），本專利是治沙唯一快 速有效途徑，是沙化一步到位的有效控制措施。
[0014] 本專利主要是利用熱能產(chǎn)生氣流控制了沙粒流動，為在有水區(qū)綜合建設和種植業(yè) 提供了保障（在有水區(qū)某些水域已經(jīng)鹽堿、礦化也要改造區(qū)別對待才能合理科學利用）。
[0015] 無水區(qū)怎辦？從氣象學的角度解釋（個人觀察）大氣層的水量（水蒸汽）是基本 均衡的，也就是每一個地方都能獲得基本均衡的水量（雨或雪），特別是在我國北方（西北、 中北、東北）是水蒸汽凝結聚集區(qū)（雨或雪）從天文的角度是最不缺水的地方，長江、黃河 發(fā)源地就來自這類地區(qū)，解決這一問題我已經(jīng)有了整體方案（已經(jīng)破譯這種氣象有了改善 措施技術供大家分享），只要尊重科學技術按照自然規(guī)律辦事就一定能克服北方干旱、南方 洪澇使水量總體平衡。反發(fā)明人復觀察驗證過中國的沙區(qū)水源地質(zhì)資料絕大多數(shù)沙區(qū)水源 非常豐富不缺水只是措施不到位，（因為涉及其他專利資料項目不符合專利法的是單一性 暫不記述，另發(fā)明人外向?qū)＠痔峤毁Y料）。沙區(qū)無水區(qū)同樣可以變?yōu)橛兴畢^(qū)（有足夠的 能力），總之每一寸土地都是珍貴的。發(fā)明人認為只要重視科學尊重科學只有科學技術到位 后沙漠就不再是生命禁區(qū)，定會服務于國家、服務人民。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 附圖一種利用熱能量永久有效快速綜合控制沙漠的方法剖面示意圖
[0017] 以上圖中有（1)風電裝置、（2)熱交換器、（3)熱交換護罩、（4)受熱氣流、（5)大 氣層氣流風力（6)壩體及護坡、（7)路基、（8)被保護的空間、（9)排水溝。
[0018] 對圖中內(nèi)容說明：斜坡需要45度的原因有兩點一是拋物角度最好有利于熱量上 推力發(fā)揮最有效的作用，二是從建筑結構力學方面沙基有效有承載受力角度和沙自流坡角 度。斜坡壩體的建造如果從長遠規(guī)劃就直接修建成有規(guī)則的路基（公路、鐵路），原因是 熱能量治沙只是沙土地綜合利用的過渡過程，沙土地經(jīng)綜合利用后科學合理的保護沙化不 會復發(fā)（山東省境內(nèi)就有很多沙土地受有利的自然條件影響和當?shù)厝嗣癖Ｗo所以沒有荒 漠化，所以只要改造成有利于控制沙化的條件加以保護就能征服沙漠），壩體修成路基（公 路、鐵路）后有這樣幾個作用，防止重復建設浪費土地資金（中國平坦土地并不多，沙地同 樣寶貴），有利沙地快速綜合開發(fā)利用，能起防火隔離帶的作用，一旦發(fā)生草原森林火災能 在居高鄰下的條件下為及時撲滅提供條件。
[0019] 中國現(xiàn)在土地緊缺影響發(fā)展，有公路后能直接綜合利用。
[0020] 路基與壩體頂高為什么落差要20米（以上）？綜合開發(fā)利用后不管（無論）風 力多大都不會影響交通運行。
[0021] 熱交換器放在斜坡的上部位置，這樣可氣流在熱量的作用下做有規(guī)則的運動。
[0022] 在圖中標記（2)熱交換器按裝處用耐火材料砌筑。 【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0023] ，要參照說明書全文（有些內(nèi)容無法斷開說明）重點是按照說明書
【發(fā)明內(nèi)容】
中的技術解決方案和附圖及說明。
[0024] 概述，就是首先根據(jù)沙漠當?shù)氐淖匀粭l件加以科學分析，其次是根據(jù)綜合建設需 要加以科學規(guī)劃。由于自然界不斷發(fā)生變化也有不確定因素還要具體情況具體規(guī)劃設計。
[0025] 總之要征服沙漠是一門綜合學科，綜合控制達不到全面治理的目的，有部分技術 不能完全解決所有問題需要做更多的工作更多的技術，要科學規(guī)規(guī)劃科學，施實以后還需 要做大量的具體工作，隨著我國北方早區(qū)逐年加劇沙化形勢更加嚴峻沙化面越大控制難度 就更大、投資更多！時間緊迫刻不容緩。
【權利要求】
1. 一種利用熱能量氣流永久有效快速綜合控制沙漠的方法，其特征在于：一種利用各 種熱能量使空氣產(chǎn)生強勁垂直上升氣流不受大風、干旱、高溫、低溫、鹽堿影響能有效控制 沙塵暴、揚沙、揚塵的方法，并設有符合自然規(guī)律有一定高度的壩體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的利用熱能量氣流永久有效快速綜合控制沙漠的方法，其特征 在于：所述的有被熱能量氣流保護而暢通運行的各種路基建造法。
3. 根據(jù)權利要求1所述的利用熱能量氣流永久有效快速綜合控制沙漠的方法，其特征 在于：所述的有被熱能量氣流保護提供人居條件的土地、林木、建筑物的方法。
【文檔編號】A01G15/00GK104106435SQ201310129900
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權日:2013年4月16日
【發(fā)明者】周慶國, 周俊杰 申請人:周慶國