專利名稱：公路生態(tài)屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種公路環(huán)保生態(tài)設(shè)施，特別是一種公路污染治理及車流風(fēng)能利用的公 路設(shè)施。
背景技術(shù)：
面對全球生態(tài)環(huán)境嚴(yán)峻的形勢，污染治理和新能源開發(fā)將是未來可持續(xù)發(fā)展的主題方向。 隨著公路建設(shè)和汽車工業(yè)的高速發(fā)展，公路污染問題也日益突出。而在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展觀念 倡導(dǎo)下，公路事業(yè)也必然向可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。當(dāng)前公路污染已不僅僅是對大生態(tài)的污染， 更直接的影響著其周邊地區(qū)的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)，進(jìn)入人類的食物鏈。森林覆蓋率是保持大生態(tài)平 衡的基礎(chǔ)，同樣公路生態(tài)林也是公路污染治理重要的基本手段，然而由于公路環(huán)境中車流的 特殊因素，造成空氣流動性活躍，導(dǎo)致污染物擴(kuò)散嚴(yán)重，公路林的污染功效難以正常發(fā)揮。 公路污染擴(kuò)散問題的關(guān)鍵在解決公路氣流的流動性，這是公路環(huán)境治理的最大難點(diǎn)，也是公 路事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的桎梏。

發(fā)明內(nèi)容
在公路環(huán)境中，影響污染物擴(kuò)散主要因素——車速氣流的特征順車流向前運(yùn)動，并呈 旋狀向兩側(cè)擴(kuò)散，由此帶動了污染物的擴(kuò)散，根據(jù)對污染物擴(kuò)散的影響，沿車的運(yùn)動線將氣 流劃為兩類線外側(cè)的氣流流向是向生態(tài)林運(yùn)動的，但有向上擴(kuò)散趨勢，其影響為中性，這 部分氣流稱為中性氣流；線內(nèi)側(cè)的氣流是逆生態(tài)林方向運(yùn)動的，其影響為惡性的，稱其為惡 性氣流，這種氣流是公路污染擴(kuò)散的主要根源，特別在對向車流交接部位猶為明顯。依據(jù)此 特征分析，基于公路生態(tài)"林-污"治理模式基礎(chǔ)，本發(fā)明針對污染流所采用的原理是降低 "惡性氣流"的流動危害，改變其流動方向，引導(dǎo)公路氣流的良性流動，防止污染物向外擴(kuò) 散，在車流二次循環(huán)過程中，完成對污染物在車速氣流的"惡性-中性-良性"動態(tài)循環(huán)過程， 從而達(dá)到污染物向生態(tài)林轉(zhuǎn)移目的，進(jìn)而增加公路生態(tài)林的污染處理效能。
本公路生態(tài)屏解決其技術(shù)問題所采用的方案是
一、公路生態(tài)屏"V"形導(dǎo)流屏的導(dǎo)流設(shè)計及流角可調(diào)設(shè)計。在公路車流分隔帶內(nèi)設(shè)置 "V"形導(dǎo)流屏幕，其作用1、分隔對向車流產(chǎn)生的惡性氣流，防止結(jié)合所帶來的擴(kuò)散危害。 2、減緩惡性氣流流速，阻隔污染物向外擴(kuò)散。3、改變氣流流向，引導(dǎo)公路污染向生態(tài)林的 轉(zhuǎn)移。屏幕設(shè)置在對向分流部位，對公路氣流實(shí)施了有效隔離，防止了兩流的對撞作用；在 屏幕阻隔下，惡性氣流強(qiáng)度會減弱，控制了污染向外擴(kuò)散；在"V"形屏壁引導(dǎo)下，惡性氣流 沿壁形改變運(yùn)動方向，形成氣流導(dǎo)流層，對公路氣流形成良性化的引導(dǎo)，使之向生態(tài)林轉(zhuǎn)移， 控制污染的擴(kuò)散。在屏壁末端設(shè)計的可上、下活動的調(diào)節(jié)板部分(流角調(diào)板)，可根據(jù)公路路 面寬度差異，調(diào)整導(dǎo)流角度，從而確保污染向生態(tài)林轉(zhuǎn)移的最佳化。如流角調(diào)板上調(diào)仰角， 導(dǎo)流角度變大，有利于寬幅路面向生態(tài)林導(dǎo)流，反之，對窄幅有利。
二、 公路生態(tài)屏鼓風(fēng)機(jī)組的疏流設(shè)計。在"V"形導(dǎo)流屏頂設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)組，其作用強(qiáng) 化導(dǎo)流的動能，加速污染物的轉(zhuǎn)移。鼓風(fēng)機(jī)沿導(dǎo)流角度擺頭，產(chǎn)生的風(fēng)力疏流層，形成加速 氣流運(yùn)動的動力，彌補(bǔ)"V"形屏在導(dǎo)流過程中，因氣流對碰造成動力減弱的缺陷，從而保障 導(dǎo)流過程的流暢。
三、 公路生態(tài)屏過濾網(wǎng)層的污染過濾設(shè)計。在"V"形屏內(nèi)壁設(shè)計易拆卸過濾網(wǎng)層結(jié)構(gòu)， 其作用1、緩沖公路氣流沖擊力，防止對公路生態(tài)屏造成危害。2、對通過的氣流進(jìn)行污染 過濾，達(dá)到污染凈化目的。3、選擇不同屬性網(wǎng)層甄別過濾，降低危害類污染物的生態(tài)危害。
公路中的車速氣流經(jīng)常是由100km/小吋以上的車流產(chǎn)生的，具有很強(qiáng)的破壞性，會威脅到公
路生態(tài)屏的安全性。因此，加裝過濾網(wǎng)層后，可減緩氣流對公路生態(tài)屏的直接沖擊。根據(jù)對 生態(tài)環(huán)境危害，在公路污染物中，有些是屬危害類物質(zhì)的，某些還是高危毒害類的，如硫化 物和氮化物導(dǎo)致酸雨和煙霧、碳化物導(dǎo)致致癌致息、二惡英高致癌等。針對性選擇不同屬性
的過濾網(wǎng)層，如活性碳網(wǎng)對co的吸附、堿性網(wǎng)對酸性硫化物、氮化物的中和等，可收到污染物的甄別過濾目的，從而最大化的降低對生態(tài)環(huán)境的危害。
四、 公路生態(tài)屏的風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備的車流風(fēng)能開發(fā)設(shè)計。在公路環(huán)境中，具有最豐富的車 流風(fēng)能，且不受自然條件約束。在解決生態(tài)屏的能源問題上，采用車速風(fēng)能與太陽能結(jié)合利 用設(shè)計。在生態(tài)屏的連接橫桿上設(shè)計有風(fēng)能轉(zhuǎn)換葉片，風(fēng)葉透過屏壁預(yù)留槽接觸風(fēng)流，車速 風(fēng)流通過時，推動風(fēng)葉運(yùn)轉(zhuǎn)從而獲得風(fēng)能；在生態(tài)屏柱頂和外壁設(shè)置太陽能膜，獲得太陽能， 從而保障公路生態(tài)屏的能源需要，同時又為人類在新能源開發(fā)上開辟出新的途徑。
五、 公路生態(tài)屏的環(huán)境監(jiān)測及節(jié)能設(shè)計。在屏底和屏頂分別安裝的環(huán)境污染監(jiān)測設(shè)備， 其目的1、滿足宏觀公路環(huán)境研究對公路污染數(shù)據(jù)的需要。2、通過公路污染的參數(shù)，掌握 公路生態(tài)屏運(yùn)作，為公路管理提供決策依據(jù)。3、對比導(dǎo)流前、后數(shù)據(jù)，科學(xué)調(diào)配鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn) 轉(zhuǎn)功率，發(fā)揮其最佳效能，合理地節(jié)約資源。
公路生態(tài)屏的應(yīng)用前景展望和局限分析
未來公路循環(huán)經(jīng)濟(jì)中公路生態(tài)屏應(yīng)用前景展望雖著未來經(jīng)濟(jì)與科技水平的快速發(fā)展， 完全依賴"森林"消化污染來維系的生態(tài)平衡終將被打破，工業(yè)化污染"提污煉污"科技時 代必將來臨。公路環(huán)境中，從公路生態(tài)林獲取污染物是最佳的途徑，其開發(fā)價值就完全取決 于公路生態(tài)林的儲污效能，而公路生態(tài)屏的導(dǎo)流功能，則確保生態(tài)林在儲污的濃度優(yōu)勢，從 而奠定公路污染物在再生循環(huán)利用的可行性。從公路車輛排放污染，到生態(tài)屏引導(dǎo)將污染轉(zhuǎn) 移至生態(tài)林，再通過提污設(shè)備收集林內(nèi)污染物，并經(jīng)簡單過濾提純、冷卻壓縮等處理成為易 載品，經(jīng)工業(yè)化提煉分解(如沸點(diǎn)法，反應(yīng)法等)，從中獲取工業(yè)原料進(jìn)入再生利用過程，從 而帶動完善的"排污-導(dǎo)污-儲污-取污-提煉-應(yīng)用"公路污染治理循環(huán)鏈。
生態(tài)屏的在公路環(huán)境應(yīng)用中的局限性分析。首先，公路生態(tài)屏是以"污-林"模式為基 礎(chǔ)的，所以公路生態(tài)林的儲污能力是公路生態(tài)屏應(yīng)用的前提條件。其次，公路生態(tài)屏的導(dǎo)流 原理是依賴車速氣流實(shí)現(xiàn)運(yùn)作功效的，所以公路交通的狀況決定公路生態(tài)屏導(dǎo)流作用的效能。 一般情況下，公路的車流量、車流速度與生態(tài)屏導(dǎo)流功效成正比，公路交通的流量和流速決 定公路氣流的流動值，也決定公路污染的濃度量，直接影響到公路生態(tài)屏的功能和應(yīng)用價值。 此外，公路環(huán)境的自然條件也對生態(tài)屏有一定的影響，如自然風(fēng)會對生態(tài)屏的導(dǎo)流過程造 成破壞，所以富風(fēng)地區(qū)及或多風(fēng)季節(jié)，應(yīng)對此合理評估，并采取應(yīng)對措施，如通過公路生態(tài) 林高度，降低其影響；冬季，北方地區(qū)"落葉現(xiàn)象"會影響生態(tài)林的儲蓄功能，度同時也會 降低公路生態(tài)屏的應(yīng)用價值，應(yīng)多采常綠苗種，改善生態(tài)林的儲污缺陷。最后，公路生態(tài)屏 是通過導(dǎo)流過程實(shí)現(xiàn)其生態(tài)功能的，就車輛駕駛而言，可能會存在"橫風(fēng)"危害，應(yīng)注意風(fēng) 險性的評估，對導(dǎo)流風(fēng)力值加以控制。


圖l是公路生態(tài)屏截面示圖 圖2是公路生態(tài)屏結(jié)構(gòu)示圖 圖3是公路生態(tài)屏導(dǎo)流原理示圖
具體實(shí)施例方式
公路生態(tài)屏的實(shí)施可分為簡易型和擴(kuò)展型方式。簡易型實(shí)施僅包括(1)生態(tài)屏立柱和(2) "V"形導(dǎo)流屏，滿足最基本的導(dǎo)流功能；擴(kuò)展型則是在簡易型基礎(chǔ)上進(jìn)行功能性的組件拓展， 均具有可選擇性，可根據(jù)公路環(huán)境的不同功能需要，選取相應(yīng)組件。
公路生態(tài)屏的實(shí)施方式如圖1、 2所示，在公路對向車流分隔區(qū)內(nèi)架設(shè)(1)生態(tài)屏立
柱，立柱之間用(6)橫桿連接，橫桿上預(yù)設(shè)(6)風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備；在橫桿上固定(2) "V"形 導(dǎo)流屏壁；根據(jù)路面寬度，調(diào)整屏壁預(yù)設(shè)的(3)流角調(diào)板，優(yōu)化導(dǎo)流角度；在立柱"丫"型 枝上安裝(4)鼓風(fēng)機(jī)組；在屏壁內(nèi)安裝(7)污染過濾網(wǎng)層；在立柱頂和屏壁外側(cè)安裝(5) 太陽能膜；在柱頂和柱下段部位分別加設(shè)(8)污染監(jiān)控器。
公路生態(tài)屏的導(dǎo)流原理實(shí)施過程說明根據(jù)圖3所示，當(dāng)車速氣流通過"V"形屏壁時， 沿屏形被折轉(zhuǎn)方向運(yùn)動，形成導(dǎo)流層，防止污染向外擴(kuò)散并引導(dǎo)其向生態(tài)林轉(zhuǎn)移；屏鼓風(fēng)機(jī) 沿導(dǎo)流角度擺動，產(chǎn)生動力疏流層，確保導(dǎo)流過程的流暢，加速污染物的轉(zhuǎn)移過程。
權(quán)利要求
1、一種公路生態(tài)屏，由生態(tài)屏立柱、風(fēng)能轉(zhuǎn)換橫梁、“V”形導(dǎo)流屏幕及流角調(diào)板、鼓風(fēng)機(jī)、過濾網(wǎng)層、太陽能利用膜、污染監(jiān)測器有序組合，其特征是通過疏導(dǎo)公路氣流流向，調(diào)控公路污染；利用車速風(fēng)能，開發(fā)新能源；選擇污染濾網(wǎng)，實(shí)施甄別過濾；通過監(jiān)控污染，調(diào)配節(jié)約能源，從而增進(jìn)公路生態(tài)林效能，保護(hù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路生態(tài)屏，其特征是"V"形導(dǎo)流屏的導(dǎo)流設(shè)計和流角調(diào)板的流角調(diào)節(jié)設(shè)計，通過"V"形屏壁對公路氣流實(shí)施引導(dǎo)，調(diào)控污染的擴(kuò)散；流角調(diào)板通過上下調(diào)動，對導(dǎo)流的角度進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)不同路面寬度需要。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的公路生態(tài)屏，其特征是鼓風(fēng)機(jī)的疏流設(shè)計，通過鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)力，產(chǎn)生疏導(dǎo)氣流，對污染流實(shí)施動力牽引，增強(qiáng)導(dǎo)流效果，加速污染向生態(tài)林的轉(zhuǎn)移。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的公路生態(tài)屏，其特征是公路生態(tài)屏的車速風(fēng)源利用設(shè)計，生態(tài)屏橫梁配置的風(fēng)能轉(zhuǎn)換風(fēng)葉，獲取公路車流通過時所產(chǎn)生的風(fēng)能。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路生態(tài)屏，其特征是公路生態(tài)屏的污染分類過濾設(shè)計，通過"V"形屏內(nèi)壁的過濾網(wǎng)易拆型結(jié)構(gòu)，選擇不同屬性過濾網(wǎng)層，有針對性對目標(biāo)危害類污染物實(shí)施分類過濾，減小其生態(tài)危害。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的公路生態(tài)屏，其特征是公路生態(tài)屏的污染監(jiān)控及能源調(diào)配設(shè)計，通過在屏頂和屏底分設(shè)的監(jiān)測器，通過污染數(shù)據(jù)的對比，科學(xué)調(diào)配鼓風(fēng)機(jī)功率，合理節(jié)約能源。
全文摘要
一種集公路車速風(fēng)能利用、污染流調(diào)控、污染分類過濾、增進(jìn)生態(tài)林效能的生態(tài)環(huán)境保護(hù)屏幕。它是由立柱連接帶有風(fēng)能轉(zhuǎn)換橫桿，固定“V”形導(dǎo)流屏，屏內(nèi)壁加置過濾網(wǎng)層，外壁及柱頂設(shè)置太陽能利用膜，立柱的“丫”型支頂裝入鼓風(fēng)機(jī)組等有序組合而成。設(shè)置在公路對向車流分隔區(qū)內(nèi)，當(dāng)車流通過時，“V”形導(dǎo)流屏引導(dǎo)其氣流方向，防止污染流向外擴(kuò)散，并在鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)力輔助下，完成污染向生態(tài)林的轉(zhuǎn)移；同時，對通過屏壁的氣流實(shí)施污染的過濾凈化，并利用其豐富的風(fēng)能轉(zhuǎn)換能源，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。
文檔編號E01F8/00GK101676493SQ200810198629
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者許繼偉 申請人:許繼偉