本發(fā)明涉及風(fēng)沙防治領(lǐng)域，具體而言，涉及一種風(fēng)沙綜合防治方法。

背景技術(shù)：

風(fēng)沙危害一直是困擾沙區(qū)道路工程建設(shè)和安全運(yùn)營的主要因素。隨著西部開發(fā)戰(zhàn)略推進(jìn)和國防交通干線建設(shè)加快，沙區(qū)道路工程面臨的風(fēng)沙問題愈加突出，部分路段風(fēng)沙危害已嚴(yán)重影響行車安全。

中國是全球沙區(qū)鐵路分布里程最長的國家，累計(jì)長度約1.5×104km，主要集中在西北地區(qū)，且不同程度地面臨風(fēng)沙威脅，部分線路受風(fēng)沙危害長度高達(dá)30％以上。新近通車運(yùn)營的蘭新高鐵、青藏鐵路、拉日鐵路和南疆鐵路等均不同程度地遭受風(fēng)沙威脅。早在20世紀(jì)50年代，穿越騰格里沙漠東南緣流動(dòng)沙丘的包蘭鐵路，開啟我國道路工程風(fēng)沙危害防治的先河。20世紀(jì)90年代，開通了穿越世界第二大流動(dòng)沙漠塔克拉瑪干沙漠的公路。防治公路沙害并進(jìn)行流沙的固定長期以來一直是道路工程風(fēng)沙防治的重要內(nèi)容。隨著沙區(qū)公路建設(shè)的高速發(fā)展，尤其是西部高等級(jí)公路建設(shè)步伐的加快和國家高速公路網(wǎng)“縱橫結(jié)構(gòu)”體系的日益完善。沙區(qū)高等級(jí)公路風(fēng)沙危害及防治面臨新的挑戰(zhàn)，京新高速、榆靖高速和策克高等級(jí)公路等都不同程度的受到風(fēng)沙的威脅。青藏高速公路、烏瑪高速公路、南疆高等級(jí)公路等部分區(qū)段必將穿越或毗鄰沙漠環(huán)境，要求有快速、高標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)沙防治工程保障道路工程建設(shè)與安全運(yùn)營。

鑒于此，提供一種兼具“防風(fēng)固沙”和“林帶建植”的風(fēng)沙綜合防護(hù)方法，對(duì)于阻截沙丘路段風(fēng)沙對(duì)道路工程的侵襲并保障其安全運(yùn)營至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種風(fēng)沙綜合防治方法，利用該方法能夠?qū)︼L(fēng)沙進(jìn)行“遠(yuǎn)阻近固”，從而建立一個(gè)兼具“防風(fēng)固沙”和“林帶建植”的風(fēng)沙綜合防護(hù)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種風(fēng)沙綜合防治方法，用于沙丘路段道路，包括：

a.在道路的路基旁沿所述道路設(shè)置礫石固結(jié)帶；

b.在所述礫石固結(jié)帶的前側(cè)設(shè)置溝槽，并在所述溝槽內(nèi)設(shè)置防風(fēng)林帶；

c.在所述防風(fēng)林帶的前側(cè)設(shè)置混合固沙帶，所述混合固沙帶包括灌草；

d.在所述混合固沙帶的前側(cè)設(shè)置針茅草植帶；

e.在所述針茅草植帶的前側(cè)設(shè)置網(wǎng)格沙障，所述網(wǎng)格沙障包括網(wǎng)格狀的阻沙網(wǎng)；

f.在所述網(wǎng)格沙障的前側(cè)設(shè)置防風(fēng)阻沙障，所述防風(fēng)阻沙障包括多個(gè)防風(fēng)阻沙裝置。

作為優(yōu)選，所述防風(fēng)阻沙裝置包括立柱和阻沙網(wǎng)，所述阻沙網(wǎng)與所述立柱連接；所述阻沙網(wǎng)為波浪狀，形成多個(gè)凹槽。

作為優(yōu)選，所述凹槽平行于所述立柱延伸；所述阻沙網(wǎng)包括固定阻沙單元和滑動(dòng)阻沙單元，所述立柱的側(cè)壁上設(shè)置有滑槽，所述滑槽平行于所述立柱延伸；

所述固定阻沙單元與所述立柱的底部連接，所述滑動(dòng)阻沙單元與所述滑槽滑動(dòng)連接；所述滑動(dòng)阻沙單元的底部設(shè)置有鉤鎖，所述固定阻沙單元的上部設(shè)置有連接部；所述滑動(dòng)阻沙單元沿所述滑槽滑動(dòng)時(shí)，所述鉤鎖能夠勾住所述連接部；

所述防風(fēng)阻沙裝置還包括起吊裝置，所述起吊裝置與所述滑動(dòng)阻沙單元連接。

作為優(yōu)選，所述起吊裝置包括動(dòng)滑輪組、定滑輪、繞繩輪、拉繩、減速器和風(fēng)杯；

所述動(dòng)滑輪組與所述滑動(dòng)阻沙單元連接，所述定滑輪與所述立柱連接，所述繞繩輪與所述減速器的輸出軸連接，所述風(fēng)杯與所述減速器的輸入軸連接；

所述拉繩纏繞在所述繞繩輪上，并通過所述定滑輪與所述動(dòng)滑輪組連接。

作為優(yōu)選，所述滑動(dòng)阻沙單元的底部設(shè)置拉伸彈簧，所述拉繩彈簧一端與所述滑動(dòng)阻沙單元連接，另一端與所述立柱的底部連接。

作為優(yōu)選，所述滑動(dòng)阻沙單元的的孔徑大于所述固定阻沙單元的孔徑。

作為優(yōu)選，所述防風(fēng)阻沙裝置還包括斜拉筋地錨，所述斜拉筋地錨一端與所述立柱的上部連接，另一端與地面連接。

作為優(yōu)選，所述混合固沙帶還包括蓋網(wǎng)，所述蓋網(wǎng)為格子狀，所述灌草設(shè)置在所述格子內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述礫石固結(jié)帶的具體方法包括：用固沙粘合劑加溫水稀釋，攪拌后，采用齒輪泵均勻噴灑。

作為優(yōu)選，步驟b具體為以路基坡腳為界，使用挖掘機(jī)挖出倒梯形凹槽，開挖土堆置于遠(yuǎn)離路基一側(cè)，并噴灑化學(xué)固沙劑，使其形成阻沙堤；在溝內(nèi)種植梭梭、檸條或檉柳。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過上述設(shè)計(jì)得到的風(fēng)沙防治方法，采用了“遠(yuǎn)阻近固”的原理，在距離路基較遠(yuǎn)的地方設(shè)置防風(fēng)阻沙障，對(duì)風(fēng)沙進(jìn)行初步阻擋，阻截近地表風(fēng)沙流，穩(wěn)定沙面，減小風(fēng)沙流危害；并通過高立式大網(wǎng)格沙障進(jìn)一步阻擋，促使“前沿阻沙堤”的快速形成，從而牽制原生沙丘沿防護(hù)體系的縱向延伸，實(shí)現(xiàn)近地表風(fēng)沙輸移動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到借助自然之力治理風(fēng)沙危害的目的；此時(shí)，能夠通過這兩道阻擋的砂礫已經(jīng)比較少。然后，通過針茅草植帶對(duì)地面上的沙土進(jìn)行固定，通過混合固沙帶對(duì)進(jìn)一步固定沙土和阻擋風(fēng)沙；溝槽及溝槽內(nèi)的防風(fēng)林帶可以方便有效提高干旱半干旱地區(qū)降水資源的利用率，降低對(duì)地下水等地表水的過度依賴，防治土地次生鹽漬化，節(jié)約人力和經(jīng)濟(jì)成本。

通過上述方法，構(gòu)建了一個(gè)風(fēng)沙防護(hù)體系，活動(dòng)沙面得到穩(wěn)定，阻止了風(fēng)沙流運(yùn)行途徑，穩(wěn)定了原生沙丘表面，減小風(fēng)沙流的危害，有利于天然植被的恢復(fù)和人工植被的生長，同時(shí)改善鐵路沿線防護(hù)區(qū)域內(nèi)的土壤理化性質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式提供的通過風(fēng)沙綜合防護(hù)方法制成的風(fēng)沙防護(hù)體系的俯視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施方式提供的風(fēng)沙防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施方式提供的立柱的橫截面示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施方式提供的圖2的俯視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施方式提供的圖2的局部視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施方式提供的繞繩輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-防風(fēng)阻沙裝置；110-立柱；112-滑槽；120-阻沙網(wǎng)；122-固定阻沙單元；124-滑動(dòng)阻沙單元；130-起吊裝置；131-動(dòng)滑輪組；132-定滑輪；133-繞繩輪；134-拉繩；135-減速器；136-風(fēng)杯。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施方式。基于本發(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置關(guān)系的術(shù)語為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”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，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

實(shí)施例：

本實(shí)施例提供了一種風(fēng)沙綜合防治方法，通過該方法建立是風(fēng)沙綜合防治體系大致如圖1，該方法主要包括以下步驟：

a.在道路的路基旁沿道路設(shè)置礫石固結(jié)帶。具體步驟為在道路工程邊坡分別噴灑化學(xué)固沙劑和礫石覆蓋措施，每平方米用固沙粘合劑為1.5公斤，加溫水2500g稀釋，充分?jǐn)嚢韬?，采用齒輪泵均勻噴灑，噴灑固沙粘合劑稀釋液厚度約為3mm。

b.在礫石固結(jié)帶的前側(cè)設(shè)置溝槽，并在溝槽內(nèi)設(shè)置防風(fēng)林帶；溝槽位于路基邊坡前緣，截面呈倒梯形，下底寬4m，深1.5m。其中梯形的一腰為路基邊坡，坡上噴撒化學(xué)固沙劑并加以礫石覆蓋，另外一腰長3m，坡上直接噴撒化學(xué)固沙劑；并在溝槽內(nèi)種植樹木。

c.在防風(fēng)林帶的前側(cè)設(shè)置混合固沙帶?；旌瞎躺硯Оü嗖莺桶腚[蔽式格狀沙障；寬度為80m，設(shè)置在覆網(wǎng)之后的平坦沙面上，規(guī)格為1m×1m，孔隙度45％，高度為30cm，并在格狀沙障內(nèi)種植梭梭、檸條和紅柳等沙生灌木。

d.在混合固沙帶的前側(cè)設(shè)置針茅草植帶；針茅草植帶上覆蓋有覆網(wǎng)，寬度為40m，覆網(wǎng)材料孔隙度為50％-60％左右，孔徑約1.5-1.8mm。

e.在針茅草植帶的前側(cè)設(shè)置網(wǎng)格沙障，網(wǎng)格沙障包括網(wǎng)格狀的阻沙網(wǎng)120。網(wǎng)格沙障的網(wǎng)高1.5m，規(guī)格為6m×6m網(wǎng)格，孔隙度為40％左右，根據(jù)沙害等級(jí)，一般設(shè)置2-4排。

f.在網(wǎng)格沙障的前側(cè)25米處設(shè)置防風(fēng)阻沙障，防風(fēng)阻沙障包括多個(gè)防風(fēng)阻沙裝置100，防風(fēng)阻沙裝置100依次排開形成防風(fēng)阻障。防風(fēng)阻沙障設(shè)置在迎風(fēng)側(cè)距路基約200m處，與道路工程主體走向平行，一般設(shè)置在原生沙丘迎風(fēng)坡2/3以上位置處，高度為2.0m。根據(jù)道路工程所處路段風(fēng)沙環(huán)境的強(qiáng)弱，一般設(shè)置2-3道，相鄰間隔為20-30m，沙障孔隙度自下而上逐步由30％增加至50％，沙障孔徑由1.2mm逐漸增高至8mm。

如圖2，防風(fēng)阻沙裝置100包括立柱110、阻沙網(wǎng)120和起吊裝置130。立柱110與地基垂直連接，阻沙網(wǎng)120設(shè)置在兩根立柱110之間。阻沙網(wǎng)120包括固定阻沙單元122與滑動(dòng)阻沙單元124，固定阻沙單元122與立柱110的底部固定連接；滑動(dòng)阻沙單元124的上部與起吊裝置130連接。起吊裝置130能夠吊起滑動(dòng)阻沙單元124，使得滑動(dòng)阻沙單元124相對(duì)于立柱110和固定阻沙單元122滑動(dòng)，從而提高整個(gè)防風(fēng)阻沙裝置100的高度。

如圖2和圖3，立柱110的截面形狀整體為矩形，在一側(cè)設(shè)置有滑槽112，滑槽112沿立柱110的長度方向延伸，用于滑動(dòng)阻沙單元124的安裝?；瑒?dòng)阻沙單元124的側(cè)邊安裝在滑槽112中，可以沿滑槽112自由滑動(dòng)。

如圖4，阻沙網(wǎng)120整體上為波浪狀，為了使得滑動(dòng)阻沙單元124可以相對(duì)于固定阻沙單元122滑動(dòng)，本實(shí)施例中阻沙網(wǎng)120波浪的凹槽沿立柱110延伸，即與滑動(dòng)阻沙單元124的運(yùn)動(dòng)方向一致?；瑒?dòng)阻沙單元124在沒有受到起吊裝置130的拉力時(shí)，滑動(dòng)阻沙單元124與固定阻沙單元122疊加放置，即滑動(dòng)阻沙單元124與固定阻沙單元122重合。另外，固定阻沙單元122的上部的邊上設(shè)置有連接部(圖中未示出)，連接部為環(huán)狀結(jié)構(gòu)；滑動(dòng)阻沙單元124的底部設(shè)置有鉤鎖。當(dāng)滑動(dòng)阻沙單元124的底部運(yùn)動(dòng)到固定阻沙單元122的上部時(shí)，滑動(dòng)阻沙單元124的鉤鎖鉤到固定阻沙單元122的連接部，從而滑動(dòng)阻沙單元124不能繼續(xù)朝上運(yùn)動(dòng)，防止滑動(dòng)阻沙單元124與固定阻沙單元122之間產(chǎn)生間隙。為了使得滑動(dòng)阻沙單元124可以更好地自動(dòng)復(fù)位，在滑動(dòng)阻沙單元124的底部設(shè)置有拉繩134彈簧，拉繩134彈簧的一端與滑動(dòng)阻沙單元124連接，另一端與立柱110的底部或地基連接。

如圖5和圖6，起吊裝置130包括動(dòng)滑輪組131、定滑輪132、繞繩輪133、拉繩134、減速器135和風(fēng)杯136。定滑輪132設(shè)置在立柱110的頂部，動(dòng)滑輪的吊鉤與滑動(dòng)阻沙單元124連接。風(fēng)杯136與減速器135的輸入軸連接，構(gòu)成了起吊裝置130的驅(qū)動(dòng)部件。驅(qū)動(dòng)部件與立柱110連接。繞繩輪133為一圓柱結(jié)構(gòu)，與減速器135的輸出軸連接。拉繩134將動(dòng)滑輪組131、定滑輪132和繞繩輪133連接在一起。減速器135可以采用錐齒輪減速器，風(fēng)杯136可以直接購買。

另外，為了保證立柱的穩(wěn)定性，防風(fēng)阻沙裝置還設(shè)置了斜拉筋地錨，斜拉筋地錨一端與所述的上部連接，另一端與地面連接。

整個(gè)防風(fēng)阻沙障的工作原理如下：

由于戈壁灘上的風(fēng)力變化比較大，風(fēng)力大的時(shí)候，砂礫的流動(dòng)高度比較高，此時(shí)應(yīng)該提高防風(fēng)阻沙障的高度，以減少從防風(fēng)阻沙障的上部流過的砂礫。風(fēng)力比較小的時(shí)候，大部分砂礫都沿地表流動(dòng)，直接作用于防風(fēng)阻沙障的底部，對(duì)底部的沖擊比較大；此時(shí)，降低防風(fēng)阻沙障的高度，即將滑動(dòng)阻沙單元124放下與固定阻沙單元122重合，共同抵擋砂礫的沖擊力，可以防止阻沙網(wǎng)120的損壞。

當(dāng)風(fēng)杯136受到的風(fēng)力的時(shí)候，風(fēng)杯136轉(zhuǎn)動(dòng)，并且通過減速器135帶動(dòng)繞繩輪133收繩，從而將滑動(dòng)阻沙單元124提起。由于滑動(dòng)阻沙單元124通過拉伸彈簧與立柱110連接，當(dāng)彈簧的拉力與起吊裝置130的拉力平衡時(shí)，滑動(dòng)阻沙單元124停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)風(fēng)力大的時(shí)候，風(fēng)杯136受到的風(fēng)力比較大，起吊裝置130的拉力比較大，可以將滑動(dòng)阻沙單元124提升地較高。從而起吊裝置130可以根據(jù)風(fēng)力的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)整個(gè)阻沙網(wǎng)120的高度。

通過本發(fā)明提供的方法制作的風(fēng)沙防護(hù)體系的有益效果還包括：由于將阻沙網(wǎng)120設(shè)置成了波浪狀，并且網(wǎng)格孔徑由下至上逐漸增大，形成了上疏下密結(jié)構(gòu)，在降低削弱風(fēng)速的同時(shí)，有效打破湍流，不僅可有效阻截近地表風(fēng)沙流運(yùn)移，穩(wěn)定沙面，減小風(fēng)沙流危害，還能分離調(diào)控過境氣流，增大耗散系數(shù)，降低風(fēng)能。

需要說明的是，本實(shí)施例所提到的前側(cè)是指的是以道路為參考物，遠(yuǎn)離道路的物品在靠近道路的物品的前側(cè)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。