草基高立式向日葵秸稈沙障的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種能夠有效的防風(fēng)和固定流動、半流動沙丘（沙地）的阻礙物，特別是以農(nóng)作物向日葵的秸稈為主要的原材料制作而成的草基高立式向日葵秸稈沙障，該沙障為條帶狀包括垂直于主導(dǎo)風(fēng)向布設(shè)的多跨防風(fēng)沙單元，每跨防風(fēng)沙單元包括設(shè)置在兩端的兩根固定樁，兩根固定樁之間安裝有前后位置對應(yīng)的兩根拉絲，兩根固定樁與兩根拉絲圍成的空間內(nèi)設(shè)有緊密排列的向日葵秸稈，緊密排列的向日葵秸稈的下端埋置在麥草草基與沙土的混合沙埂中。可以有效的消減風(fēng)速，控制風(fēng)沙流流量，減弱地表風(fēng)蝕，以達到防風(fēng)、阻擋上風(fēng)向風(fēng)沙流、穩(wěn)定防護范圍內(nèi)的沙面的作用，可以極大的降低單位面積的防風(fēng)固沙成本。
【專利說明】草基高立式向日葵秸稈沙障
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種能夠有效的防風(fēng)和固定流動、半流動沙丘(沙地)的阻礙物，特別是以農(nóng)作物向日葵的秸桿為主要的原材料制作而成的草基高立式向日葵秸桿沙障。
【背景技術(shù)】
[0002]荒漠化是當(dāng)今世界最為嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境問題。我國是世界上荒漠化面積較大、分布較廣、危害較為嚴(yán)重的國家之一?；哪牟粩鄶U展對我國北方沙區(qū)乃至國家的生態(tài)安全、糧食安全和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展帶來嚴(yán)重的影響，每年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟損失近600億元。沙質(zhì)荒漠化土地主要分布于我國的西北、華北北部和東北西部，主要分布于干旱荒漠的綠洲邊緣、半干旱干草原和半濕潤森林草原地區(qū)。區(qū)域內(nèi)荒漠化面積比例大，風(fēng)沙災(zāi)害頻發(fā)嚴(yán)重影響著區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展和人類生存。
[0003]地表風(fēng)沙運動的控制和治理是荒漠化防治的主體內(nèi)容，而地表風(fēng)沙運動的形成和發(fā)展主要是受大氣環(huán)流、天氣條件以及地表狀況的影響，在目前的條件下，我們無法干預(yù)大氣環(huán)流和天氣條件，所以我們只能把工作的重點放到改善地表狀況方面，采取措施以便控制地表風(fēng)沙運動的形成、減少地表輸沙量，減輕由地表風(fēng)沙運動而造成的災(zāi)害?？刂茰p少地表風(fēng)沙運動的方法很多，從技術(shù)層面講主要包括生物措施、化學(xué)措施、機械措施以及不同類型措施相結(jié)合的方法。機械沙障是防治風(fēng)沙危害的主要措施之一，其主要作用是通過改變地表面的性質(zhì)，增加地表粗糙度來實現(xiàn)降低風(fēng)速，減弱風(fēng)蝕，并達到防風(fēng)固沙的目的。在沙漠治理的實踐中，先后引進或創(chuàng)造了麥草、粘土、竹片、木片以及尼龍網(wǎng)等材料的機械沙障，并在防沙治沙中推廣應(yīng)用。其中麥草沙障以小麥的秸桿為材料，直接設(shè)置在需要固定的沙面上，然而麥草沙障經(jīng)雨淋風(fēng)吹后很容易腐朽，使用壽命較短，而且近年來由于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，麥草沙障的原材料越來越少，使得麥草沙障的制作成本不斷增力口。粘土沙障雖然成本相對較低，但在粘土沙障設(shè)置后，沙面會形成一層結(jié)皮，水分很難下滲，不利于植物的恢復(fù)和生長。近年來逐漸推廣使用的塑料沙障也因為含有多種化學(xué)成分，存在造成環(huán)境污染的潛在風(fēng)險。因而，必須尋找新的技術(shù)措施，尋找一種用于制作沙障的材料和方法。
[0004]向日葵是我國干旱區(qū)一種重要的經(jīng)濟作物，近年來種植面積有逐年增加的趨勢，但其秸桿多作為廢品被大量丟棄和焚燒，未得到充分的開發(fā)和利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型從上述技術(shù)問題出發(fā)，其目的是提供一種原材料來源豐富、制作簡單的機械沙障即草基高立式向日葵秸桿沙障。該沙障不僅具有良好的防風(fēng)固沙效果，而且對于現(xiàn)有的固沙措施應(yīng)用效果都不太理想的大坡度的流動沙丘的固定具有突出的效果，其使用壽命長、成本低廉、環(huán)保易行。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的采取的技術(shù)方案如下:一種草基高立式向日葵秸桿沙障，其特征在于:該沙障為條帶狀包括垂直于主導(dǎo)風(fēng)向布設(shè)的多跨防風(fēng)沙單元，每跨防風(fēng)沙單元包括設(shè)置在兩端的兩根固定樁，兩根固定樁之間安裝有前后位置對應(yīng)的兩根拉絲，兩根固定樁與兩根拉絲圍成的空間內(nèi)設(shè)有緊密排列的向日葵秸桿，緊密排列的向日葵秸桿的下端埋置在麥草草基與沙土的混合沙埂中。
[0007]每跨防風(fēng)沙單元的長度為5m?1m ;上述條帶狀沙障可以根據(jù)要治理的沙地的實際情況在垂直于主風(fēng)向的方向以一定的行距布設(shè)成一條或兩條以上，條帶行距可以依地形在Sm?15m之間調(diào)整，平坦沙地上行距可以放大，坡度較大的沙丘行距適當(dāng)縮??；還可以5m?1m的設(shè)置單元為邊長設(shè)置成格狀沙障。
[0008]本實用新型以田間地頭堆棄的向日葵秸桿為主要原材料，按照一定的規(guī)格編制成柵欄式結(jié)構(gòu)，設(shè)置在受風(fēng)沙危害嚴(yán)重的流動、半流動的沙丘(沙地)區(qū)域；本實用新型具有防風(fēng)固沙效果顯著、結(jié)構(gòu)簡單、實施方便、使用壽命長、成本低廉與環(huán)保易行等特點；特別是對于現(xiàn)有的固沙措施應(yīng)用效果都不太理想的大坡度的流動沙丘的固定具有良好的效果。
[0009]本實用新型的使用原理:依據(jù)風(fēng)沙運動的相關(guān)研究結(jié)果，在風(fēng)沙流通過的路線上設(shè)置一定高度的障礙物，當(dāng)風(fēng)沙流經(jīng)過疏透性沙障時，有一部分氣流在沙障前碰撞受阻，另一部分氣流則從障礙物空隙中穿過，在障礙物的阻擋、摩擦等作用下，風(fēng)速急劇降低，風(fēng)速減弱后其攜沙能力降低，對地表靜止沙粒的影響減小，加之障礙物自身對沙粒的阻攔，可以使得運動的沙粒在障礙物周邊降落，穩(wěn)定障礙物前后一定范圍內(nèi)的沙粒，達到防風(fēng)固沙的目的。對于有空隙率的沙障而言，其防護距離與沙障的高度和孔隙率都有緊密的聯(lián)系，空隙度在30%?50%之間時沙障的防護距離隨沙障的高度逐漸增大。因此本實用新型草基高立式向日葵秸桿沙障可以有效的消減風(fēng)速，控制風(fēng)沙流流量，減弱地表風(fēng)蝕，以達到防風(fēng)、阻擋上風(fēng)向風(fēng)沙流、穩(wěn)定防護范圍內(nèi)的沙面的作用，尤其是其1.5m?1.7m的高度可以使得兩行草基高立式向日葵秸桿沙障之間的設(shè)置行距增加到8m?15m，可以極大的降低單位面積的防風(fēng)固沙成本。
[0010]本實用新型的優(yōu)點和產(chǎn)生的有益效果主要是:
[0011]第一、具有極佳的防風(fēng)固沙效果，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可適用于現(xiàn)有的固沙措施應(yīng)用效果都不太理想的大坡度的流動沙丘的固定具有良好的效果；
[0012]第二、原材料來源豐富，就地取材，既可以將向日葵秸桿變廢為寶，又可以消除因焚燒向日葵秸桿而造成的空氣污染；
[0013]第三、設(shè)置靈活，可以根據(jù)實地情況調(diào)整設(shè)置的孔隙度和設(shè)置行距，以便在保證防護效果的前提下將單位面積的設(shè)置成本降至最低；
[0014]第四、麥草草基和沙埂的設(shè)置可以有效的防止沙障底部的風(fēng)蝕，提升草基高立式向日葵秸桿沙障的固沙效果和使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0016]圖2是一跨防風(fēng)沙單元的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0017]圖3是圖2的俯視圖，
[0018]圖4是圖2的A— A剖視圖，
[0019]圖5是沙漠地域設(shè)置多條條帶式本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0020]圖6是本實用新型在沙漠地域設(shè)置成格狀沙障的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1一向日葵秸桿，2—固定樁，3—拉絲，301—背風(fēng)向拉絲，302—迎風(fēng)向拉絲，4一麥草草基，5—混合沙埂，6—防風(fēng)沙單元，7—端部沙障，L一每跨防風(fēng)沙單元的長度，M—沙障行距，H—向日葵秸桿高度，h—混合沙埂高度。
【具體實施方式】
[0022]實施例1，如圖1至圖4所示:一種草基高立式向日葵秸桿沙障，該沙障為條帶狀，其包括垂直于主導(dǎo)風(fēng)向布設(shè)的多跨防風(fēng)沙單元6，每跨防風(fēng)沙單元6包括設(shè)置在兩端的兩根固定樁2，兩根固定樁2之間安裝有前后位置對應(yīng)的兩根拉絲3，兩根固定樁2與兩根拉絲3圍成的空間內(nèi)設(shè)有緊密排列的向日葵秸桿1，向日葵秸桿I的下端埋置在麥草草基4與沙土的混合沙埂5中。每跨防風(fēng)沙單元的長度L為5m?10m。
[0023]本實用新型既可以制作成防風(fēng)沙單元后到使用現(xiàn)場安裝，也可在使用現(xiàn)場直接制作；下面提供現(xiàn)場直接制作的大致方法:
[0024]拉絲3包括背風(fēng)向拉絲301和迎風(fēng)向拉絲302。將向日葵秸桿收集起來，剔除根部的須根和泥土，為了使沙障看起來整齊應(yīng)該選擇較直的向日葵秸桿并適當(dāng)?shù)男藜羝漤敳浚沟孟蛉湛諚U高度H在1.5m?1.7m之間。在沙障的設(shè)置點垂直于區(qū)域內(nèi)主風(fēng)向以5m?1m的間距即每跨防風(fēng)沙單元的長度L為5m?1m栽好固定樁2，作為草基高立式向日葵秸桿沙障的一個制作單元，在固定樁2上以向日葵秸桿I的2/3高度為標(biāo)準(zhǔn)拉緊、固定好直徑大于等于3.4mm的鐵絲作為背風(fēng)向拉絲301，固定樁2和背風(fēng)向拉絲301既可以作為排列向日葵秸桿I的標(biāo)準(zhǔn)線，又可以為向日葵秸桿I抵御大風(fēng)提供一定的支撐。以背風(fēng)向拉絲301在沙面上的投影為軌跡在沙面上開深度大于等于200mm的溝，在溝底放置一定量麥草作為麥草草基4，而后將向日葵秸桿I的一頭并列放置于溝底并保證向日葵秸桿I直立于沙面，通過控制向日葵秸桿I的擺放密度可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整草基高立式向日葵秸桿沙障的孔隙度。
[0025]待向日葵秸桿I擺放整齊后用沙土在向日葵秸桿I的前后兩面將所開的溝填平并堆起包括麥草草基4和沙土組成的混合沙埂5，混合沙埂高度h —般高于地面15cm?25cm，并使得麥草草基4的草頭露出混合沙埂。麥草草基4和沙土組成的混合沙埂5的共同作用，能夠有效的防止沙障底部產(chǎn)生的少量風(fēng)蝕，提升草基高立式向日葵秸桿沙障的固沙效果和使用壽命。待兩根固定樁2之間的向日葵秸桿I排滿后，在背風(fēng)向拉絲301相同的高度以一定直徑的鐵絲拉緊固定好迎風(fēng)向拉絲302，即背風(fēng)向拉絲301和迎風(fēng)向拉絲302設(shè)在同水平線位置。在背風(fēng)向拉絲302和迎風(fēng)向拉絲301的束縛及混合沙埂5的共同作用下能保證草基高立式向日葵秸桿沙障在大風(fēng)的吹蝕、掏蝕下保持結(jié)構(gòu)和形態(tài)的完整。
[0026]實施例2，如圖5所示:本實施例是在要治理的沙漠地域?qū)⒈緦嵱眯滦筒荚O(shè)成多條帶狀沙障，能進一步提高對主導(dǎo)風(fēng)力的抵抗效果；沙障行距M依地形在Sm?15m之間調(diào)整，平坦沙地上行距可以放大，坡度較大的沙丘行距適當(dāng)縮??；為了提高對其它方向風(fēng)力的抵抗效果，防范大風(fēng)對多條條帶狀沙障兩端處的掏蝕，多條條帶狀沙障的兩端設(shè)置有端部沙障7 ;多條帶狀沙障的條數(shù)根據(jù)風(fēng)力情況在二?六條間選擇，本實施例為四條。
[0027]實施例3，如圖6所示:本實施例是在要治理的沙地布設(shè)成邊長5m?1m格狀沙障，對非主導(dǎo)風(fēng)向的風(fēng)也增加了抵抗能力，對主導(dǎo)風(fēng)力與其它方向的風(fēng)力均有多重抵抗效果O
【權(quán)利要求】
1.一種草基高立式向日葵秸桿沙障，其特征在于:該沙障為條帶狀，其包括垂直于主導(dǎo)風(fēng)向布設(shè)的多跨防風(fēng)沙單元(6)，每跨防風(fēng)沙單元(6)包括設(shè)置在兩端的兩根固定樁(2)，兩根固定樁(2)之間安裝有前后位置對應(yīng)的兩根拉絲(3)，兩根固定樁(2)與兩根拉絲(3 )圍成的空間內(nèi)設(shè)有緊密排列的向日葵秸桿(I)，向日葵秸桿(I)的下端埋置在麥草草基(4)與沙土的混合沙埂(5)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草基高立式向日葵稻桿沙障，其特征在于:垂直于主導(dǎo)風(fēng)向布設(shè)有多條條帶狀沙障；沙障行距(M)在Sm?15m之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種草基高立式向日葵秸桿沙障，其特征在于:多條條帶狀沙障的兩端設(shè)置有端部沙障(7 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種草基高立式向日葵秸桿沙障，其特征在于:被治理的沙地布設(shè)成邊長5m?1m格狀沙障。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的一種草基高立式向日葵秸桿沙障，其特征在于:拉絲(3)包括背風(fēng)向拉絲(301)和迎風(fēng)向拉絲(302);背風(fēng)向拉絲(301)和迎風(fēng)向拉絲(302)設(shè)在同水平線位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種草基高立式向日葵秸桿沙障，其特征在于:每跨防風(fēng)沙單元的長度(L)為5m?1m ;混合沙埂高度(h)為15cm?25cm,并麥草草基(4)的草頭露出混合沙埂(5)。
【文檔編號】E01F7/02GK203924031SQ201420364669
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】詹科杰, 劉世增, 周蘭萍, 劉虎俊, 方峨天, 楊自輝 申請人:甘肅省治沙研究所