專利名稱：可移動低立式機械防風固沙障的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及沙漠固沙技術，具體地說是針對我國北方荒漠化地區(qū)流動、半流動沙丘而設計的一種防風固沙、促進沙丘表面植被恢復的可移動低立式透風結構的機械防風固沙障。
背景技術：
土地荒漠化當今世界面臨最大的環(huán)境問題之一。由于沙漠化土地面積的迅速發(fā)展，造成環(huán)境退化和巨大的經濟損失，使之成為全球廣泛關注的熱點。當今全世界有100多個國家和地區(qū)、10億多人口受到荒漠化不同程度的危害，地球陸地表面近四分之一土地受到荒漠化的威脅，并正以每年5-7萬km2的速度擴大，當今全世界每年因荒漠化所造成的經濟損失高達423億美元。我國是世界上荒漠化危害嚴重的國家之一，據國家林業(yè)局統(tǒng)計資料表明我國受荒漠化影響的土地面積約為331.7萬km2，占國土面積的34％。其中沙質荒漠化(沙漠化)面積約為153.3萬km2，占國土陸地面積的16％，有近4億人口生活在荒漠化或受荒漠化影響的地區(qū)。進入20世紀以來，我國土地沙漠化發(fā)展呈現不斷加快趨勢在60-70年代為1560Km2/年，80年代為2100Km2/年，90年代達到2460Km2/年。每年因荒漠化造成的直接經濟損失高達20億至30億美元以上，間接損失是直接損失的2至10倍。由于荒漠化面積不斷擴展，造成沙塵暴越來越頻繁，對包括我國首都北京在內的北方地區(qū)經濟建設造成極大破壞，給人民的生命財產帶來重大損失。
我國北方干旱、半干旱地區(qū)地域遼闊，干旱、多風的氣候特點與豐富的沙質地表為風沙活動提供了物質基礎。土地沙漠化發(fā)展的嚴重階段是形成大面積的流動、半流動沙丘，因此治理流動半流動沙丘是治理沙漠化土地最基本和最重要的內容。近30年來，包括我國在內世界上幾十個國家都制定了或正在制定本國防治荒漠化國家行動方案。由于世界各國的情況不同，防治對策也不一樣，但基本趨勢是以工程措施、生物措施或由兩者相結合為主體，本實用新型是屬于工程措施的一種。
機械沙障一直是全世界開展工程治沙的主要措施之一，傳統(tǒng)的機械沙障是采用喬灌木枝條、作物秸桿、稻草、粘土及卵石等材料，在沙丘表面上設置成各種形式的障蔽物，以此控制風沙流動的方向、速度、結構、改變蝕積狀況，達到防風阻沙，改變風的作用力及地貌狀況等目的。機械沙障根據所采用的材料、設置方法、配置形式及沙障高度的不同，可分為平鋪式和直立式兩大類。平鋪式沙障一般采用粘土、卵石、柴草等材料，全面鋪設或帶狀鋪設埋壓沙丘表面；直立式沙障一般用喬灌木枝條、硬質草類、高桿作物秸桿等來施工操作，一般把地上部分高度在50—100厘米的沙障稱高立式沙障，把地上高度在20—50厘米之間的沙障稱做低立式沙障。上述兩種傳統(tǒng)的機械沙障存在的共同問題是材料用量過大、需要大量人工勞動力，有效防護時間短，且需要經常進行維修，否則將被障前、障后積沙所埋壓而達不到預期的固沙效果，同時還影響沙土對自然降水的吸收利用。特別是傳統(tǒng)的低立式沙障一般采用灌木枝條或麥秸、稻草等材料夾設的行列式或方格式沙障，沙障孔隙度不易控制，形成緊密結構后容易積沙，造成沙埋，形成稀疏結構后經常造成流沙吹蝕，并且有效使用期也僅為1—2年時間。
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述存在的缺點，提供一種可以在荒漠化地區(qū)流動、半流動沙丘表面，有效控制風沙流動方向、速度、結構，改變流沙蝕積狀況，達到防風阻沙、改變風的作用力，防止局部沙丘表面抗旱植物的種子與幼苗受風蝕與機械損傷，為促進沙地植被快速恢復提供必要的保護條件，不僅具有操作簡便易行、節(jié)省人力、加快沙丘表面植被恢復速度，還具有裝卸方便，.可移動、多次重復利用的防風固沙障。
本實用新型的技術方案是一種可移動低立式機械防風固沙障，由帶有多通風孔的風力減速板以及與風力減速板活動連接的固定支架構成，風力減速板下部配有防蝕固定爪。
本實用新型的風力減速板兩端部連有固定支架，固定支架分別向內與防蝕固定爪交替排列插入沙中，固定支架與防蝕固定爪的交替排列間距為0.5～1.5米。
本實用新型的固定支架的固定桿上部可以設有與風力減速板卡接的卡槽，固定支架插入地下部分設有與固定桿呈“人”字型的加固拉桿。
本實用新型的風力減速板的孔隙度為25～50％，風力減速板的長度L規(guī)格為10米或15米或20米，風力減速板的高度H為30～50厘米，固定支架的高度為40～70厘米，固定支架和防蝕固定爪插入沙中的高度h為10～20厘米。
與傳統(tǒng)的機械沙障所采用的材料(樹木枝條、柴草、粘土和卵石等材料)相比，本實用新型機械沙障的優(yōu)點在于體積小、重量輕、運輸方便，在沙地上組裝快速簡捷；抗老化，可多次重復利用，使用周期長達25-30年；省時、省力、省工(比傳統(tǒng)沙障節(jié)省勞動力60％以上)；適用于大面積固沙應用，可有效削弱風力和改變風沙流結構，并可根據風沙方向將沙障本身彎曲成一定角度，使沙面達到穩(wěn)定狀態(tài)，從而為植物存活與生長創(chuàng)造良好條件；將此措施與植物措施相結合可達到沙丘快速綠化、迅速恢復植被的治沙效果。


圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是圖1的左視圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型采用高強度、耐老化、抗紫外線幅射的有機材料(如聚乙烯)壓制而成。它是由低立式、帶有多通風孔3的風力減速板2和具有加固風力減速板2作用的固定支架1兩部分構成，風力減速板2下部配有防蝕固定爪4，風力減速板2兩端部位置分別連有固定支架1，固定支架1向內與防蝕固定爪4交替排列插入沙中，固定支架1與防蝕固定爪4的交替排列間距為1米。機械沙障的孔隙度是沙障通風面積與沙障總面積的比值，是反映沙障透風性能的指標，風力減速板2是根據風沙移動規(guī)律和沙障孔隙度二項參數設計制成，根據多年來試驗研究結果，確定在25-50％，本實施例風力減速板2的孔隙度為40％，風力減速板2的長度L規(guī)格設計為10米、15米或20米，本實施例為15米，風力減速板2的高度H為40厘米，防蝕固定爪4插入沙中，高度h為15厘米，固定支架1的高度為55厘米，其中插入沙中的高度為15厘米。
如圖2所示，卡槽式固定支架1的固定桿12上部設有與風力減速板2卡接的卡槽11，可將固定支架1與風力減速板2相連接，固定支架1插入地下部分設有與固定桿12呈“人”字型的加固拉桿13，與固定桿12夾角為α，0°＜α＜90°，本實施例為45°，具有防止機械沙障頃斜的作用。
本實用新型具體使用方法在流動沙丘上，根據流動沙丘迎風面坡度、坡面長度，采取行列式設置，沙障行間距為4.0m。首先在迎風坡面依主風向由下部劃定中線，然后在基本垂直主風向按水平等高劃定橫線，首先依橫線方向依次設置風力減速板2，與沙丘表面垂直后下按，將風力減速板2下部的防蝕固定爪4插入沙中；然后將加固卡槽式固定支架1置于風力減速板2背風側，從上自下方向卡入風力減速板2，底部插入沙中加以固定。機械沙障設好后，在沙障之間播種或栽植各類沙地耐旱植物。
本實用新型機械防風固沙機理是通過對風沙移動規(guī)律的長期觀測與試驗研究結果表明流動、半流動沙丘的移動與風和沙丘本身高度、地表水分和植被條件等因素有關，其中以風的影響為最大，這是由于沙丘的移動主要是在風力的作用下，沙丘從迎風坡被吹揚和在背風坡堆積的結果，所以，沙丘移動速度與風速的關系在本質上是風速與輸沙量之間的關系，從而有效的控制風的速度、流動方向和輸沙量，就可以控制流動、半流動沙丘的移動速度，當采取機械措施將沙丘移動的速度減少到接近于零時，就可將其固定。
權利要求1.一種可移動低立式機械防風固沙障，其特征在于它由帶有多通風孔(3)的風力減速板(2)以及與風力減速板(2)活動連接的固定支架(1)構成，風力減速板(2)下部配有防蝕固定爪(4)。
2.按照權利要求1所述可移動低立式機械防風固沙障，其特征在于風力減速板(2)兩端部連有固定支架(1)，固定支架(1)分別向內與防蝕固定爪(4)交替排列插入沙中。
3.按照權利要求2所述可移動低立式機械防風固沙障，其特征在于固定支架(1)與防蝕固定爪(4)的交替排列間距為0.5～1.5米。
4.按照權利要求1或2所述可移動低立式機械防風固沙障，其特征在于固定支架(1)的固定桿(12)上部設有與風力減速板(2)卡接的卡槽(11)，固定支架(1)插入地下部分設有與固定桿(12)呈“人”字型的加固拉桿(13)。
5.按照權利要求1或2所述可移動低立式機械防風固沙障，其特征在于風力減速板(2)的孔隙度為25～50％，風力減速板(2)的長度L規(guī)格為10米或15米或20米，風力減速板(2)的高度H為30～50厘米，固定支架(1)的高度為40～70厘米，固定支架(1)和防蝕固定爪(4)插入沙中的高度h為10～20厘米。
專利摘要本實用新型涉及沙漠固沙技術，具體地說是一種防風固沙、促進沙丘表面植被恢復的可移動低立式透風結構的機械防風固沙障，由帶有多通風孔的風力減速板以及與風力減速板活動連接的固定支架構成，風力減速板下部配有防蝕固定爪，固定支架的固定桿上部可以設有與風力減速板卡接的卡槽，固定支架插入地下部分設有與固定桿呈“人”字型的加固拉桿。本實用新型可有效控制風沙流動方向、速度、結構，改變流沙蝕積狀況，達到防風阻沙、改變風的作用力，防止局部沙丘表面抗旱植物的種子與幼苗受風蝕與機械損傷，為促進沙地植被快速恢復提供必要的保護條件；另外，還具有操作簡便易行、節(jié)省人力、裝卸方便，可移動、多次重復利用等特點。
文檔編號E02D3/00GK2575154SQ0227502
公開日2003年9月24日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權日2002年8月30日
發(fā)明者蔣德明, 劉志民, 寇振武 申請人:中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所