本實(shí)用新型涉及風(fēng)沙防治技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種適用于特大風(fēng)區(qū)的組合式防沙設(shè)施。
背景技術(shù):
我國(guó)風(fēng)沙防治工程學(xué)的研究和實(shí)踐要求緊緊圍繞我國(guó)西北風(fēng)沙地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境修復(fù)為目標(biāo)。在我國(guó)西北部干旱地區(qū),戈壁、沙漠廣泛分布,戈壁、沙漠地區(qū)風(fēng)速高達(dá)20~60米/秒,高位攜沙量大,風(fēng)蝕路基、沙埋軌道、風(fēng)翻列車等災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重危及鐵路設(shè)施和行車安全。因此,為了保障高速鐵路、公路在大風(fēng)環(huán)境下的安全運(yùn)營(yíng),防沙措施是風(fēng)沙治理面臨的重要技術(shù)問題。
雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)沙漠、戈壁地區(qū)鐵路及公路的風(fēng)沙治理研究和應(yīng)用較早,且已有較豐富的經(jīng)驗(yàn)和理論,但與一般流沙地表相比,特大風(fēng)區(qū)風(fēng)沙、礫石顆粒彈跳更高,風(fēng)力強(qiáng)勁,風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)呈獨(dú)特的“象鼻”效應(yīng),具有遇阻堆積的特性。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)戈壁、沙漠的特大風(fēng)區(qū)風(fēng)沙危害治理的研究和相關(guān)可行的技術(shù)措施甚少,是目前風(fēng)沙防治領(lǐng)域急需解決的問題。
現(xiàn)在戈壁、沙漠地區(qū)普遍采用的阻固防護(hù)體系對(duì)2米以下的常規(guī)風(fēng)沙流能夠起到良好的減風(fēng)阻沙作用,但在特大風(fēng)速的戈壁、沙漠地區(qū),其防沙作用有以下缺陷:
1、對(duì)2~5米高度的高位風(fēng)沙起不到阻擋攔截作用;
2、由于對(duì)低位高速風(fēng)沙的阻擋,促使部分低位風(fēng)沙轉(zhuǎn)向,增加了高位風(fēng)沙量,并加速高位風(fēng)沙流;
3、在特大風(fēng)速作用下,常規(guī)防沙設(shè)施極易出現(xiàn)風(fēng)蝕失效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種集導(dǎo)沙、阻沙、防沙為一體的適用于特大風(fēng)區(qū)的組合式防沙設(shè)施;該防沙設(shè)施能有效阻擋攔截高位風(fēng)沙。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:一種適用于特大風(fēng)區(qū)的組合式防沙設(shè)施;該防沙設(shè)施設(shè)置在公路或鐵路的迎風(fēng)側(cè),包括防沙堤、阻沙柵欄和積沙坑,積沙坑設(shè)置在防沙堤的背風(fēng)側(cè),阻沙柵欄設(shè)置在防沙堤上。
進(jìn)一步的:防沙堤為近似三角形,迎風(fēng)側(cè)堤坡與地面夾角為32°~50°,背風(fēng)側(cè)堤坡與地面夾角為20°~32°;阻沙柵欄設(shè)置在防沙堤頂部;阻沙柵欄底部設(shè)支柱地基。
本實(shí)用新型在戈壁、沙漠特大風(fēng)區(qū)鐵路及公路的防治中采用三角形防沙堤,與梯形防沙堤相比,三角形防沙堤的導(dǎo)沙作用更為明顯,且節(jié)省了材料,雖擋沙作用有限,但在特大風(fēng)速的作用下,防沙堤可以改變風(fēng)沙流方向,使風(fēng)沙流越過保護(hù)對(duì)象從而防止或減少沙害,是該組合式防沙設(shè)施的第一道防線。
本實(shí)用新型在防沙堤上設(shè)阻沙柵欄,可增大風(fēng)沙流運(yùn)動(dòng)的阻力,促使其減速沉降,阻滯和攔截過境風(fēng)沙流,使大部分沙子停留在防沙堤的迎風(fēng)側(cè),是該防沙設(shè)施的第二道防線。
本實(shí)用新型在防沙堤的背風(fēng)側(cè)設(shè)積沙坑,使越過阻沙柵欄的沙子堆積在積沙坑內(nèi),避免或減小了特大風(fēng)速下風(fēng)沙流對(duì)鐵路或公路的危害,是該防沙設(shè)施的第三道防線。
本實(shí)用新型構(gòu)成了規(guī)?;姆郎诚到y(tǒng)體系,基于戈壁、沙漠地區(qū)公路或鐵路所處的大風(fēng)風(fēng)沙環(huán)境,將防沙堤和阻沙柵欄的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,是一種有效防阻高位風(fēng)沙流、沒有風(fēng)蝕且適用于大風(fēng)、特大風(fēng)區(qū)域的集導(dǎo)沙、阻沙、防沙為一體的組合式防沙設(shè)施,用于沙漠戈壁地區(qū)特大風(fēng)速風(fēng)沙環(huán)境下減風(fēng)和阻沙。研究結(jié)果表明本實(shí)用新型能有效抵御特大風(fēng)速地區(qū)的高位風(fēng)沙流、避免風(fēng)蝕現(xiàn)象,防沙效果顯著、有效防止了高速風(fēng)沙流對(duì)鐵路及公路的沙害。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1—防沙堤,2—阻沙柵欄,3—積沙坑,4—支柱地基,5—公路或鐵路,α—迎風(fēng)側(cè)堤坡與地面夾角,β—背風(fēng)側(cè)堤坡與地面夾角。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“迎風(fēng)側(cè)”、“背風(fēng)側(cè)”、“頂部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、為特定的方位構(gòu)造和操作,因而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)內(nèi)容的限制。
本實(shí)施例中的方向以圖1為參照:箭頭所示為主風(fēng)向;迎風(fēng)側(cè)即主風(fēng)向先經(jīng)過的一側(cè),背風(fēng)側(cè)即主風(fēng)向后經(jīng)過的一側(cè)。
如圖1所示:一種適用于特大風(fēng)區(qū)的組合式防沙設(shè)施;該防沙設(shè)施設(shè)置在公路或鐵路5的迎風(fēng)側(cè),該防沙設(shè)施包括防沙堤1、阻沙柵欄2和積沙坑3,積沙坑3設(shè)置在防沙堤1的背風(fēng)側(cè),阻沙柵欄2設(shè)置在防沙堤1上。整個(gè)組合式防沙設(shè)施設(shè)置在鐵路或公路5的迎風(fēng)側(cè),能有效防止鐵路或公路受風(fēng)沙危害。
防沙堤1為近似三角形,高度為0.5~2m;研究表明32°為沙丘的休止角,故迎風(fēng)側(cè)堤坡與地面夾角α為32°~50°,背風(fēng)側(cè)堤坡與地面夾角β為20°~32°;阻沙柵欄2設(shè)置在防沙堤1頂部,高度為1.5~3m,能夠充分發(fā)揮其高位阻沙作用,有效阻擋攔截高位風(fēng)沙;阻沙柵欄2底部設(shè)置有支柱地基4,增強(qiáng)阻沙柵欄的牢固可靠性。
積沙坑3設(shè)置在公路或鐵路5的旁邊,積沙坑3寬度為2~4m,深為1.5~3m,將越過阻沙柵欄的沙子收集到積沙坑。