專利名稱：一種沙漠治理方法及其涉及的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沙漠治理方法，尤其是一種大面積根治沙漠的方法；本發(fā)明涉及一種用機電自動控制方式治理沙漠的裝置。
背景技術(shù)：
目前，占我國陸地國土面積17.58％的沙漠土地以平均每年2460平方公里的速度擴展，內(nèi)蒙古烏蘭察布盟后山和阿拉善盟、新疆塔里木河下游、青海柴達木盆地東南部、河北壩上等地，沙化土地平均擴展速率達4％以上，“沙進人退”的局面還沒有從根本上得到遏制，防沙治沙已成為新世紀一項十分緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)。
一種現(xiàn)有治理沙漠的技術(shù)是采用飛機在沙漠雨季大面積撒播耐干旱的植物種子以期能夠有部分成活達到部分治理沙漠的目的，這種技術(shù)植物種子的發(fā)育率低，在沙漠干旱和晝夜溫差巨大等惡劣環(huán)境下，即使在一段時間種子有幸發(fā)育，成活的可能性也不大，效率極低，而且即使有性發(fā)育成活的植株在生長過程中缺乏人工照料，造遇到沙塵暴、干旱及病蟲害時會遭到滅頂之災(zāi)，無法達到根治沙漠的目的。
另一種防沙治沙技術(shù)是在沙漠邊沿植樹造林以及種植草皮等，如長期進行的耗資極其巨大三北防護林等，對沙漠只能夠起到防范作用，在干旱、害蟲及沙塵暴等威脅下受到嚴重損害，暴露在沙漠化環(huán)境下、干枯無水分、養(yǎng)份的沙漠狀態(tài)下植物難以生存，已實施的三期工程耗資數(shù)百億，但是沙漠還是逐漸逼近北京城郊，成效極為有限，正在實施的四期工程也很難預(yù)料會有根本性突破。
政府采用這兩種方法，鼓勵農(nóng)民自發(fā)性投入大量人力物力，在半沙漠、沙漠地帶從事進行經(jīng)濟性活動，減緩了沙漠化速度，但是只能夠起到一定防范作用。沒有組織，以經(jīng)濟利益為目的的自發(fā)性行為，總的來看，由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和技術(shù)指導，浪費巨大，效率低下，不能夠達到根治沙漠的目的。
專利00122918.4公開的“防治荒漠化系統(tǒng)”由若干個縱橫排列的“假樹”組成，用“連桿”連接“假樹”的十字型底座四端，在由“聯(lián)軸節(jié)”固定“連桿”與十字型底座四端，通過“樹”的十字型底座相互連接而成的，防治荒漠化擴展和沙塵暴危害的工程。它具有調(diào)節(jié)本地區(qū)生態(tài)環(huán)境，降低風速、阻擋風沙的作用。用途可安裝在沙漠和沙塵暴沙源地，來防治荒漠化和沙塵暴危害?？砂惭b在穿越沙漠、戈壁灘的鐵路和公路兩側(cè)以確保車輛安全?？砂惭b在沙漠與土地之間的沙漠一側(cè)，是防治荒漠化和沙塵暴危害的第二道防線。它具有防護林的功能和形狀，運用仿生學、力學、土木工程等學科，選用化工、土木工程等材料制造而成的工程系統(tǒng)。但是這種方法不能夠為建立植物生態(tài)系統(tǒng)提供有效的幫助，在這種地區(qū)不能夠建立能根治沙漠的植物生態(tài)系統(tǒng)，因此不能夠達到根治沙漠的目的。
專利200410081493.2公開了一種包括密封透光結(jié)構(gòu)、集水結(jié)構(gòu)、滴灌結(jié)構(gòu)和植被的治理沙漠裝置。密封透光結(jié)構(gòu)與沙土共同構(gòu)成一個封閉的空間，使得其中的水分不會散發(fā)掉，改變了沙漠局部氣候環(huán)境，利于植被生存；集水結(jié)構(gòu)將寶貴的雨水收集起來；滴灌結(jié)構(gòu)提高了水的利用率；多年以后，治理沙漠裝置所覆蓋的沙漠將變成真正意義上的綠洲；本裝置可以回收再利用，不會對環(huán)境造成污染。這種系統(tǒng)特征在于在較小空間范圍內(nèi)建立一個有利于植物生存的環(huán)境，生長植物，以期達到治理沙漠的目的。但是這種系統(tǒng)造價昂貴，難以大面積擴大化。密閉體系不利于植物長期生長，生長于密閉體系中的植物離開保護的密閉體系后存活率會降低，生長的植物也很難長大、繁殖，以達到形成規(guī)模化治理沙漠的目的。
這兩種專利公開的技術(shù)成本過高，而且不能從根本上改善沙漠環(huán)境，僅起到了防止沙漠擴大化的作用。前一種專利技術(shù)適用于生活區(qū)、文物保護區(qū)、沙漠邊緣等局部地區(qū)的風沙阻擋，保護局部地區(qū)的環(huán)境不被進一步沙化。后一種專利技術(shù)適用于沙漠地表治理，需要表面封閉式覆蓋，理論上可行，現(xiàn)實中很難做到完全封閉式覆蓋，只能局部實現(xiàn)，不可能實現(xiàn)大面積范圍推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠大面積根治沙漠的方法及其涉及的裝置。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種沙漠治理裝置，包括遮陽板，豎立的支撐體，位于支撐體頂端用于固定遮陽板一端的支架桿，一端固定在支撐體上另一端能撐起遮陽板的支桿。支架桿與遮陽板之間可以有轉(zhuǎn)動相對運動；支桿能撐起或放下遮陽板，放下時遮陽板垂下整個裝置呈直桿狀；所述的支撐體可以為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，純鋼結(jié)構(gòu)，也可以為水泥結(jié)構(gòu)，或土木結(jié)構(gòu)等。支撐體上安裝有攀登裝置，便于維護人員攀登控制運動支桿收放、維修設(shè)備。沙漠治理裝置還包括自動控制裝置，控制運動支桿收放。支干根據(jù)要求的收放起到調(diào)節(jié)遮陽板間距、以達到調(diào)節(jié)通過遮陽系統(tǒng)到達生長與沙漠表面動植物生態(tài)系統(tǒng)的陽光量和強度的目的，同時還可以調(diào)節(jié)氣流流動情況、雨水以及露水對沙漠中生長的植物十分珍貴的資源的作用。
遮陽板可以為鍍有多晶硅膜等光電轉(zhuǎn)換膜的剛性平板，光電轉(zhuǎn)換膜吸收陽光轉(zhuǎn)換出的電通過導通線纜收集到電能源收集裝置中。遮陽板鍍的光電轉(zhuǎn)換膜和不銹鋼平板之間，可以預(yù)先鍍有金屬銅或銀膜，也可以為預(yù)先鍍有鎳酸鑭等無機導電膜。
本發(fā)明，采用上述的沙漠治理裝置，用于大面積根治沙漠地區(qū)或其他干旱、沙化的地區(qū)，在需要治理的地區(qū)帶安裝所述的沙漠治理裝置，這些裝置可以在沙漠上空形成遮陽保護層，按照要求阻擋陽光、減緩表面氣流流動、抑制沙塵暴的形成、減少沙漠表面晝夜溫差、減少沙漠表面水分蒸發(fā)，在沙漠表面形成大面積適合于植物生長、并適合于植物護理粉系統(tǒng)維修人員工作的區(qū)域，在人工護理條件下大面積快速繁殖植物，逐步改變沙漠表面土質(zhì)和氣候，達到根治沙漠的目的。這些用于構(gòu)成保護層的平板上可以利用現(xiàn)代先進的太陽能鍍膜技術(shù)，將沙漠中危害植物生存、造成區(qū)域間較大溫差引起強烈空氣對流而產(chǎn)生沙塵暴等毀滅性災(zāi)難的過量陽光轉(zhuǎn)化為綠色能源電能，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，將有害能源轉(zhuǎn)化為為人類造福的綠色能源。這種方法的特點是運用現(xiàn)代先進光機電知識技術(shù)，在沙漠上建立一套保護系統(tǒng)，保護系統(tǒng)可以在沙漠表面形成大面積適合于植物生長發(fā)育的環(huán)境，實現(xiàn)植物生態(tài)系統(tǒng)繁衍，達到從根本上治理沙漠的目的，保護系統(tǒng)可以長期存在，直到培育出的植物能夠自身繁衍。達到所保護的植物實現(xiàn)自身繁衍后，保護系統(tǒng)的遮陽板等關(guān)鍵部件可以移走，重復利用。
本發(fā)明包括位于沙漠上方的主要功能為遮擋陽光的遮陽保護系統(tǒng)和位于沙漠表面的以植物為主體的生態(tài)系統(tǒng)兩個組成部分。其相互配合可以達到根治沙漠的目的。
在沙漠惡劣的氣候環(huán)境中，任何植物都不可能在缺乏護理的條件下大面積成活。本發(fā)明的重要特點在于采用現(xiàn)代先進的光機電自動控制技術(shù)，能在沙漠上空預(yù)先建立一種簡易的保護系統(tǒng)，使沙漠表面形成有利于植物生長發(fā)育的環(huán)境，能夠大面積種植植物，使植物在人工護理的情況下生長發(fā)育繁衍，改善沙漠土質(zhì)、地理環(huán)境和氣候，甚至還可以使處以保護系統(tǒng)下的地區(qū)適合于人類生活，以便照料生態(tài)系統(tǒng)中的植物，并對保護系統(tǒng)進行經(jīng)常性維修，達到從根本上治理沙漠的目的。
本發(fā)明的目的，特征及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖作進一步的說明。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1為遮陽板，2為支架桿，3為支撐體，4為支桿，5為植物，6為沙漠，7為維護人員。
具體實施例方式
參照上圖，提供下述實施例。通過實施例將有助于理解本發(fā)明，但不限制本發(fā)明的內(nèi)容。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。
這種種沙漠治理裝置，呈傘狀包括遮陽板1，豎立的支撐體3，位于支撐體3頂端用于固定遮陽板1一端的支架桿2，一端固定在支撐體上另一端能撐起遮陽板1的支桿4。支架桿2與遮陽板1之間可以有轉(zhuǎn)動相對運動；所述的支桿4能撐起或放下遮陽板1，撐起時整個裝置呈傘狀，放下時遮陽板1垂下整個裝置呈直桿狀；所述的支撐體3可以為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可以為純鋼結(jié)構(gòu)或水泥結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)等。支撐體3上安裝有攀登裝置，便于維護人員7攀登控制運動支桿4收放、維修設(shè)備。沙漠治理裝置還包括自動控制裝置，控制運動支桿4收放。
遮陽板1為鍍有多晶硅膜等光電轉(zhuǎn)換膜的不銹鋼平板，光電轉(zhuǎn)換膜吸收陽光轉(zhuǎn)換出的電通過導通線纜收集到電能源收集裝置中。遮陽板1鍍的光電轉(zhuǎn)換膜和不銹鋼平板之間，可以預(yù)先鍍有金屬銅或銀膜，也可以預(yù)先鍍有鎳酸鑭等無機導電膜。
本說明書還提供一種沙漠治理方法，采用上述的沙漠治理裝置，用于治理沙漠地區(qū)或其他干旱、沙化的地區(qū)。在需要治理的地區(qū)帶間隔的安裝所述的沙漠治理裝置，阻擋陽光及減緩表面氣流流動，在沙漠治理裝置組建的環(huán)境下種抗旱植植物。支撐體高度為位于沙漠表面平均高度8米。支撐體行間距為4米，列間距為4米。鋼筋混凝土支撐柱下部直徑為直徑為0.7米，以保證支撐體有足夠的強度。支撐上方的不銹鋼平板長4米，寬2.5米，用來遮擋陽光以及可能的沙塵暴帶來的堆積在保護層平板上的沙塵。不銹鋼板和水泥支撐體之間有不銹鋼桿，兩塊相鄰不銹鋼板通過不銹鋼桿相連接，不銹鋼板和不銹鋼桿的連接是活動的，能夠使不銹鋼板能夠沿垂直方向以不銹鋼桿為軸心在上下轉(zhuǎn)動。鋼筋混凝土支撐體邊上有可供人上到支撐體上方的升降裝置或梯子，以供清洗平板上的沙塵或者替換受損的平板的維修人員工作之用。
從支柱上向兩側(cè)斜向上伸出兩個長3米的不銹鋼支桿，以支撐傾斜放置的平板。支桿能夠在自動控制系統(tǒng)控制下伸縮，用來調(diào)節(jié)相鄰兩塊平板之間的間距，達到調(diào)節(jié)穿過平板到達下方生長中的植物上的陽光的強度和總量。在夜間和下雨天這些支桿可以完全收縮，遮陽平板完全下垂，使雨水或露水自由通過到達沙漠表面的植物中，以利于植物生長。
本發(fā)明采用遮陽板1在沙漠上空形成大面積遮陽覆蓋保護區(qū)，阻擋部分直接照射沙漠的陽光并減緩沙漠表面氣流的流動，調(diào)節(jié)沙漠表面溫度并降低沙漠表面的陽光照射強度，使沙漠表面的氣溫適合于植物生長的同時，能夠有適合植物生長的陽光；遮陽保護系統(tǒng)還可以阻擋沙塵暴等對植物有致命傷害的強流風沙，保護生長于遮陽系統(tǒng)下的植物性生態(tài)系統(tǒng)。在遮陽系統(tǒng)保護下培育生態(tài)系統(tǒng)，達到根治沙漠的目的。
遮陽板1上表面可以鍍上用于將陽光轉(zhuǎn)化為電的膜，這種膜可以是光電轉(zhuǎn)化效率較高的多晶硅膜，為了在沙漠中長期使用，膜上應(yīng)該有遮擋陽光、沙和水的透光保護膜。
本發(fā)明首先建立了一個調(diào)節(jié)沙漠表面陽光幅照的保護層，以營造一個適合于植物生長的環(huán)境。遮陽系統(tǒng)保護層包括由剛性平板構(gòu)成的遮陽平板面以及立于沙漠的剛性支撐體。這些大面積建立的位于沙漠上方的遮陽平板面間的間距可以通過控制系統(tǒng)根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，根據(jù)間距大小確定穿過保護層的陽光量，從而達到調(diào)節(jié)沙漠表面陽光幅照強度的目的。這些保護平板層在沙塵暴發(fā)生時能夠完全閉合，達到保護生長與其下方的植物生長系統(tǒng)的目的。這種保護曾還能夠達到減緩沙漠地表面和植物葉面水分蒸發(fā)的目的，在下雨或者深夜有露水時，保護層能夠收縮，使雨水或露水能夠到達植物生長的地面或生長中的植物上，這些對植物的健康生長，減少對人工澆水的依賴是十分有用的，特別是在沙漠水貴于油的環(huán)境下更為顯得必要。
大量有間距規(guī)則排列的平板保護層支撐體，能夠減緩沙漠表面的空氣流動，對抑制沙塵暴的形成有益。
構(gòu)成保護層的平板和支撐體的材質(zhì)在考慮沙漠侵蝕的同時，也要考慮制造太陽能多晶膜和傳遞電能的導電需要。平板還需要考慮被雨水或沙塵覆蓋時保護太陽能多晶膜的需要。平板結(jié)構(gòu)要考慮調(diào)節(jié)板間間距以及下雨或露水時收縮平板的需要。
陽光是地球能源之源，沙漠廣大地區(qū)豐富的陽光資源在為害植物的同時，也是潛在的綠色清潔能源。在保護平板層上鍍上一層高效的多晶硅光電轉(zhuǎn)換膜，可以在保護下方植物的同時，獲得大量的電能，這對減緩國家能源緊張，減少石油、煤炭等石化能源對環(huán)境的污染十分有意義。同時多晶硅膜層可以吸收太陽光，抑制太陽光直接直射到平板上產(chǎn)生高溫帶來的副作用。
這樣大規(guī)模的治沙工程也能夠使該地成為旅游熱點，加上社會的人道資助，可以減緩對實施這樣偉大工程的巨大投資的顧慮。
生態(tài)系統(tǒng)包括能夠在遮陽系統(tǒng)覆蓋下的沙漠中生存的植物及保養(yǎng)這些植物的設(shè)施和水源，還包括維護和管理遮陽系統(tǒng)的設(shè)施。
沙漠對植物生存主要危害除了缺乏養(yǎng)分外，惡劣的環(huán)境是為害植物的重要原因，其主要表現(xiàn)在沙漠中的過強的陽光、晝夜極大的溫差以及沙塵暴。其中暴曬的太陽是這些危害的主要原因。強烈無遮攔的太陽光和沙子較差的保溫性能直接導致晝夜極大的溫差、對植物有害的過強陽光幅照以及由此帶來的干旱環(huán)境；引起沙塵暴的颶風的重要來源之一也是強烈的陽光幅照，陽光在同一時間對沙漠不同地區(qū)的幅照強度不同，引起地區(qū)間的溫差，造成沙漠表面強烈的空氣對流，在沙漠表面缺乏障礙物的條件下，這些強烈對流容易形成颶風，引起沙塵暴。因此，如果能夠人工調(diào)節(jié)沙漠上方的陽光幅照情況，使其按照要求而不是目前不受控制的條件下進行溫和幅照，將能夠帶來適合于植物生長的陽光幅照強度的同時，減少沙漠晝夜溫差，抑制沙漠表面空氣對流，減少沙塵暴的發(fā)生，為植物生長營造一個較好的環(huán)境，結(jié)合目前發(fā)展的許多植物種植技術(shù)，就可以在沙漠上種植植物，達到根治沙漠的目的。
權(quán)利要求
1.一種沙漠治理裝置，其特征在于該裝置包括遮陽板(1)，豎立的支撐體(3)，位于支撐體(3)頂端用于固定遮陽板(1)一端的支架桿(2)，一端固定在支撐體上另一端能撐起遮陽板(1)的支桿(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沙漠治理裝置，其特征在于所述的支架桿(2)與遮陽板(1)之間可以有轉(zhuǎn)動相對運動；所述的支桿(4)能撐起或放下遮陽板(1)，所述的支撐體(3)可以為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可以為水泥結(jié)構(gòu)，或磚瓦結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沙漠治理裝置，其特征在于所述的沙漠治理裝置還包括自動控制裝置，控制運動支桿(4)收放。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沙漠治理裝置，其特征在于所述的支撐體(3)上安裝有攀登裝置，便于維護人員(7)攀登維修設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沙漠治理裝置，其特征在于所述的遮陽板(1)可以為鍍有光電轉(zhuǎn)換膜的剛性平板，膜吸收陽光通過光電轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換出的電通過導通線纜收集到電能源收集裝置中，可以用于并網(wǎng)發(fā)電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沙漠治理裝置，其特征在于所述的遮陽板(1)鍍的光電轉(zhuǎn)換膜和不銹鋼平板之間，可以預(yù)先鍍有金屬銅或銀膜，也可以預(yù)先鍍有無機導電膜。
7.一種沙漠治理方法，采用上述的沙漠治理裝置，用于大面積根治沙漠地區(qū)或其他干旱、沙化的地區(qū)，其特征在于在需要治理的地區(qū)帶安裝所述的沙漠治理裝置；這些裝置在沙漠(6)上空形成遮陽保護層，阻擋陽光、減緩表面氣流流動、抑制沙塵暴的形成、減少沙漠表面晝夜溫差、減少沙漠表面水分蒸發(fā)，在沙漠表面形成大面積適合于植物生長、并適合于植物護理及系統(tǒng)維護人員(7)工作的區(qū)域；在人工護理條件下大面積快速繁殖植物(5)，逐步改變沙漠表面土質(zhì)和氣候；保護系統(tǒng)可以長期存在，直到培育出的植物(5)能夠自身繁衍，達到所保護的植物(5)實現(xiàn)自身繁衍后，移走所述的沙漠治理裝置，換地區(qū)重復利用，達到根治沙漠的目的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沙漠治理方法，其特征在于在所述的沙漠治理裝置上利用太陽能鍍膜技術(shù)，將沙漠中危害植物生存、造成區(qū)域間較大溫差引起強烈空氣對流而產(chǎn)生沙塵暴等毀滅性災(zāi)難的過量陽光轉(zhuǎn)化為綠色能源電能，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，將有害能源轉(zhuǎn)化為為人類造福的綠色能源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沙漠治理方法，尤其是一種大面積根治沙漠的方法；本發(fā)明涉及一種用機電自動控制方式治理沙漠的裝置。本發(fā)明的重要特點在于采用現(xiàn)代先進的光機電自動控制技術(shù)，能在沙漠上空預(yù)先建立一種簡易的保護系統(tǒng)，使沙漠表面形成有利于植物生長發(fā)育的環(huán)境，能夠大面積種植植物，使植物在人工護理的情況下生長發(fā)育繁衍，改善沙漠土質(zhì)、地理環(huán)境和氣候，甚至還可以使處以保護系統(tǒng)下的地區(qū)適合于人類生活，以便照料生態(tài)系統(tǒng)中的植物，并對保護系統(tǒng)進行經(jīng)常性維修，達到從根本上治理沙漠的目的。
文檔編號A01G13/02GK1973610SQ20061015540
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者萬尤寶 申請人:萬尤寶