本發(fā)明涉及風(fēng)沙防治領(lǐng)域，具體而言，涉及一種利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)及體系。

背景技術(shù)：

戈壁分布于極端干旱區(qū)，長期受到強烈的風(fēng)蝕或物理風(fēng)化作用。戈壁主要分布于地勢開闊的大風(fēng)地帶，地表以礫石覆蓋為特征的一類荒漠景觀。戈壁在我國西北地區(qū)分布范圍廣泛，主要集中分布在新疆維吾爾自治區(qū)的東部、阿拉善高原、河西走廊、準葛爾盆地、塔里木盆地等幾大區(qū)域，戈壁總面積大約為57萬平方千米，與我國沙漠面積差不多。

而戈壁地區(qū)分布有很多交通設(shè)施、國防設(shè)施和文化遺產(chǎn)等重要設(shè)施，例如，蘭新高鐵、酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地、莫高窟等。由于戈壁地區(qū)氣候干旱，風(fēng)沙活動頻繁，以及戈壁風(fēng)沙流獨特的傳輸特性，這些重要設(shè)施受到了不同程度的沙埋、沙蝕危害。

因此，戈壁防沙成為我國西北生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟建設(shè)中的一個重大課題。戈壁地區(qū)地表覆蓋有大量的礫石，由于在長期風(fēng)力作用下，礫石沿地表的滾動或蠕動形成形態(tài)似波浪的風(fēng)成地貌，稱之為礫浪。根據(jù)礫浪特征便可以鑒別這些地區(qū)風(fēng)力大小。目前，戈壁地區(qū)防沙采用的措施和沙漠地區(qū)差不多，但戈壁地區(qū)其與沙漠地區(qū)的沙害機理和特征有很大區(qū)別，戈壁特大風(fēng)地區(qū)風(fēng)速大，沙物質(zhì)彈度高度大，使得傳統(tǒng)的風(fēng)沙防治措施效果都不理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)及體系，其能夠形成用于減小風(fēng)沙氣流能流的回渦氣流，使得沙物質(zhì)堆積，由此，實現(xiàn)了風(fēng)沙防治的目的。

本發(fā)明較佳實施例提供了一種利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)，所述防沙結(jié)構(gòu)包括一防沙帶及積沙區(qū)；

所述防沙帶為一沿與主風(fēng)向近似垂直方向延伸的礫石結(jié)構(gòu)，所述防沙帶用于抑風(fēng)消能阻沙，使風(fēng)沙堆積在積沙區(qū)；

所述防沙帶相對于所述積沙區(qū)凸起，用于形成回渦氣流以使沙物質(zhì)堆積。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述積沙區(qū)的設(shè)置方式為以下任意一種方式：

所述積沙區(qū)由粗礫石及片石組成，以保護原始地表下墊面；

所述積沙區(qū)為空白區(qū)。

本發(fā)明較佳實施例還提供了一種利用戈壁礫石的防沙體系，所述防沙體系包括多個上述任意一項所述的防沙結(jié)構(gòu)，所述防沙結(jié)構(gòu)包括作為防沙帶的礫浪脊部及作為積沙區(qū)的礫浪底部，

所述礫浪脊部為一沿與主風(fēng)向近似垂直方向延伸的礫石結(jié)構(gòu)，所述礫浪脊部由細圓礫石組成，用于抑風(fēng)消能阻沙，使風(fēng)沙堆積在礫浪底部；

所述礫浪底部為設(shè)置于相鄰的所述礫浪脊部之間的礫石結(jié)構(gòu)，所述礫浪脊部相對于所述礫浪底部凸起，所述礫浪底部由粗礫石及片石組成，用于形成回渦氣流以使沙物質(zhì)堆積及保護原始地表下墊面。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述礫浪脊部的寬度為50-100cm，所述礫浪脊部與所述礫浪底部之間的高度差為30-50cm，相鄰所述礫浪脊部的距離為3-10m。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述礫浪脊部的設(shè)置類型為以下任意一種類型：

所述礫浪脊部為與主風(fēng)向近似垂直的直線型礫石結(jié)構(gòu)；

所述礫浪脊部為與主風(fēng)向近似垂直的波浪型礫石結(jié)構(gòu)；

所述礫浪脊部為與主風(fēng)向近似垂直的直線型礫石結(jié)構(gòu)，且所述直線型礫石結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置的缺口；或

所述礫浪脊部為與主風(fēng)向近似垂直的波浪型礫石結(jié)構(gòu)，且所述波浪型礫石結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置的缺口。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述防沙體系還包括作為防沙帶的礫石帶及作為積沙區(qū)的空白帶，

所述礫石帶相對于所述空白帶的高度為5-20cm，所述空白帶設(shè)置在相鄰的所述礫石帶之間，相鄰的所述礫石帶相互平行，所述礫石帶的寬度為3-8m，其中，所述礫石帶由直徑為5-20cm的圓礫石組成；

所述空白帶的寬度為3-12m。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述空白帶為戈壁原有的表面。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述空白帶為一下凹的U形結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述礫石帶的設(shè)置類型為以下任意一種類型：

所述礫石帶為與主風(fēng)向近似垂直的直線型礫石結(jié)構(gòu)；

所述礫石帶為與主風(fēng)向近似垂直的波浪型礫石結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述積沙區(qū)用于堆積沙物質(zhì)，并在沙物質(zhì)積累到厚度為10-20cm時栽種用于防風(fēng)阻沙的沙生植物。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明提供的利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)及體系具有以下有益效果：

所述防沙結(jié)構(gòu)包括一防沙帶及積沙區(qū)。所述防沙帶為礫石結(jié)構(gòu)，所述礫石結(jié)構(gòu)沿與主風(fēng)向近似垂直的方向延伸。通過所述防沙帶，可達到抑風(fēng)消能阻沙的效果，使風(fēng)沙堆積在積沙區(qū)。同時所述防沙帶相對于所述積沙區(qū)凸起，由此，當風(fēng)沙流經(jīng)過所述防沙帶時，首先受到所述防沙帶的阻擋，然后由于在積沙區(qū)形成的回渦氣流導(dǎo)致風(fēng)沙流的氣流能量降低，從而沙物質(zhì)堆積在積沙區(qū)。通過上述結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)沙流受到阻擋，沙物質(zhì)堆積，達到了風(fēng)沙防治的目的。

附圖說明

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

圖1為本發(fā)明較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2為本發(fā)明實施例提供的利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖3為本發(fā)明較佳的實施例提供的利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之三。

圖4為本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部的設(shè)置類型示意圖之一。

圖6為本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部的設(shè)置類型示意圖之二。

圖7為本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部的設(shè)置類型示意圖之三。

圖8為本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部的設(shè)置類型示意圖之四。

圖9為本發(fā)明第二較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明第三較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明第四較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：100-防沙結(jié)構(gòu)；103-積沙；105-沙生植物；110-防沙帶；120-積沙區(qū)；140-礫浪脊部；142-缺口；150-礫浪底部；170-礫石帶；180-空白帶。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

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電源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“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)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”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，或一體地連接；可以是機械連接，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，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

請參照圖1，圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖之一。所述防沙結(jié)構(gòu)100包括防沙帶110及積沙區(qū)120。在風(fēng)沙流經(jīng)過時，所述防沙帶110可以直接阻擋風(fēng)沙。當風(fēng)沙能量減小，沙物質(zhì)停止運動后堆積在積沙區(qū)120。由此，通過所述防沙結(jié)構(gòu)100實現(xiàn)了阻擋風(fēng)沙的目的。

在本實施例中，所述防沙帶110為礫石結(jié)構(gòu)。戈壁地區(qū)不僅有很多沙物質(zhì)，同時也有很多礫石，這便于就地取材。礫石不同于砂石，砂石是粒徑為0.074～2mm的礦物或巖石顆粒；而礫石則是粒級介于2～256mm的沉積物。礫石可分為粗礫(64～256mm)、中礫(8～64mm)和細礫(2～8mm)三種。由于礫石的粒徑遠遠大于沙物質(zhì)的粒徑，因此，由礫石形成的礫石結(jié)構(gòu)可用于阻擋風(fēng)沙。

在本實施例中，所述礫石結(jié)構(gòu)沿與主風(fēng)向近似垂直方向延伸，從而抑風(fēng)消能阻沙，使風(fēng)沙堆積在積沙區(qū)120。所述防沙帶110相對于所述積沙區(qū)120凸起，由此，形成回渦氣流。在風(fēng)沙經(jīng)過防沙帶110后，又受到回渦氣流的進一步影響，使得風(fēng)沙的氣流能力進一步降低，從而使沙物質(zhì)堆積在積沙區(qū)120。

請參照圖2，圖2是本發(fā)明實施例提供的利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖之二。所述積沙區(qū)120可以由粗礫石及片石組成。這使得所述積沙區(qū)120不僅可以堆積沙物質(zhì)，還可以通過其結(jié)構(gòu)中的粗礫石、片石保護原始地表下墊面，可以起到固定地表和防止風(fēng)蝕的作用。其中，下墊面是指與大氣下層直接接觸的地球表面。在本實施例中，所述下墊面指戈壁表面。

請參照圖3，圖3是本發(fā)明較佳的實施例提供的利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖之三。所述積沙區(qū)120可以是空白區(qū)?？瞻讌^(qū)是指直接是戈壁表面。通過這種設(shè)置方式，只需要設(shè)置直接可以防沙的防沙帶110即可，在實際運用中，實現(xiàn)方式比較簡單，但同樣可以達到阻沙的目的。

第一實施例

請參照圖4，圖4是本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述防沙體系包括多個上述防沙結(jié)構(gòu)100。所述防沙結(jié)構(gòu)100包括作為防沙帶110的礫浪脊部140及作為積沙區(qū)120的礫浪底部150。

在本實施例中，通過收集戈壁地區(qū)的礫石，將防沙結(jié)構(gòu)100設(shè)置為近似戈壁大風(fēng)區(qū)的包括礫浪脊部140和礫浪底部150的礫浪結(jié)構(gòu)。其中，礫浪結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強，可以抵御大風(fēng)的侵蝕，并且礫浪結(jié)構(gòu)可以增加戈壁地表的粗糙度，使整個區(qū)域的風(fēng)速降低，最終達到防風(fēng)固沙的目的。

在本實施例中，所述礫浪脊部140為一沿與主風(fēng)向近似垂直方向延伸的礫石結(jié)構(gòu)。所述礫浪脊部140由多個細圓礫石組成。所述礫浪脊部140對風(fēng)沙起阻擋作用，從而使風(fēng)沙能量減小，進而堆積在礫浪底部150。

在本實施例中，所述礫浪底部150也是礫石結(jié)構(gòu)。所述礫浪底部150設(shè)置在相鄰的所述礫浪脊部140之間，所述礫浪脊部140相對于所述礫浪底部150凸起。其中，所述礫浪底部150由粗礫石及片石組成，以保護原始地表下墊面。由于所述礫浪底部150處于所述礫浪脊部140的背風(fēng)側(cè)，可形成回渦氣流使沙物質(zhì)堆積。

在本實施例的實施方式中，所述礫浪脊部140的寬度為50-100cm。所述礫浪脊部140與所述礫浪底部150之間的高度差為30-50cm。相鄰所述礫浪脊部140的距離為3-10m，也就是相鄰所述礫浪脊部140的最高點之間的距離為3-10m。通過上述寬度、距離、高度等設(shè)置，使得防沙效果更顯著。

在本實施例的實施方式中，所述礫浪脊部140可以設(shè)置為四種類型。下面將對所述礫浪脊部140的設(shè)置類型進行闡述。

請參照圖5，圖5是本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部140的設(shè)置類型示意圖之一。所述礫浪脊部140可以設(shè)置為與主風(fēng)向近似垂直的直線型礫石結(jié)構(gòu)，這種設(shè)置類型適用于風(fēng)向單一的戈壁地區(qū)。

請參照圖6，圖6是本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部140的設(shè)置類型示意圖之二。所述礫浪脊部140還可以設(shè)置為與主風(fēng)向近似垂直的波浪型礫石結(jié)構(gòu)，這種設(shè)置類型適用于風(fēng)向為多個方向的戈壁地區(qū)。

請參照圖7，圖7是本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部140的設(shè)置類型示意圖之三。所述礫浪脊部140還可以設(shè)置為與主風(fēng)向近似垂直的直線型礫石結(jié)構(gòu)，且所述直線型礫石結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置的缺口142。這種設(shè)置類型使整個防沙體系對風(fēng)沙有減緩作用，可延長防沙效果。在本實施例中對所述缺口142的大小不作限定，可以根據(jù)實際情況設(shè)置所述缺口142。

請參照圖8，圖8是本發(fā)明第一較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中礫浪脊部140的設(shè)置類型示意圖之四。所述礫浪脊部140還可以設(shè)置為與主風(fēng)向近似垂直的波浪型礫石結(jié)構(gòu)，且所述波浪型礫石結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置的缺口142。這種設(shè)置類型適用于風(fēng)向變化頻繁的地區(qū)，同時由于設(shè)置有缺口142，使得防沙效果被延長。

第二實施例

請參照圖9，圖9是本發(fā)明第二較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述防沙體系還可以包括一種防沙結(jié)構(gòu)100，所述防沙結(jié)構(gòu)100包括作為防沙帶110的礫石帶170及作為積沙區(qū)120的空白帶180。

其中，所述礫石帶170由圓礫石構(gòu)成，并且相鄰的所述礫石帶170相互平行。所述空白帶180設(shè)置在相鄰的所述礫石帶170之間。所述礫石帶170相對于所述空白帶180凸起。

在本實施例的實施方式中，所述礫石帶170的寬度為3-8m，所述礫石帶170中圓礫石直徑為5-20cm。所述礫石帶170相對于所述空白帶180的高度為5-20cm。其中，所述礫石帶170由直徑為5-20cm的圓礫石組成。所述空白帶180的寬度為3-12m，優(yōu)選地，由于所述空白帶180為戈壁原有的表面，所述空白帶180的寬度為3-10m時，所述防沙結(jié)構(gòu)100的防風(fēng)固沙效果更好。

在本實施例中，所述礫石帶170的設(shè)置類型為以下任意一種類型：所述礫石帶170為與主風(fēng)向近似垂直的直線型礫石結(jié)構(gòu)；所述礫石帶170為與主風(fēng)向近似垂直的波浪型礫石結(jié)構(gòu)。上述兩種設(shè)置類型與第一實施例中的兩種設(shè)置類型相同，在此不再贅述。

第三實施例

請參照圖10，圖10是本發(fā)明第三較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述防沙結(jié)構(gòu)100包括第二實施例中的作為防沙帶110的礫石帶170及作為積沙區(qū)120的空白帶180。其中，所述空白帶180為一下凹的U形結(jié)構(gòu)。

其中，所述空白帶180包括一開口，所述開口的寬度值越大，所述空白帶180的深度值就越大。在本實施例的實施方式中，所述空白帶180的開口寬度設(shè)置為3-12m，所述空白帶180的深度設(shè)置有20-40cm。

在本實施例中，所述礫石帶170與U形結(jié)構(gòu)的空白帶180形成了防沙效果更顯著的防沙結(jié)構(gòu)100。位于礫石帶170背風(fēng)側(cè)的空白帶180可以產(chǎn)生回渦氣流，而U形結(jié)構(gòu)的空白帶180也可以使氣流產(chǎn)生旋渦。這使得氣流經(jīng)過礫石帶170后，在背風(fēng)側(cè)U形結(jié)構(gòu)的空白帶180形成更加強烈的大渦旋，使氣流能量極大降低，最終達到防風(fēng)阻沙目的。

第四實施例

請參照圖11，圖11是本發(fā)明第四較佳實施例提供的利用戈壁礫石的防沙體系中防沙結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述防沙結(jié)構(gòu)100的積沙區(qū)120用于堆積沙物質(zhì)，并在沙物質(zhì)積累到厚度為10-20cm的積沙103時栽種用于防風(fēng)阻沙的沙生植物105。其中，所述沙生植物105為耐旱、防風(fēng)沙的植物。所述沙生植物105可以是，但不限于，梭梭、檉柳、檸條等。

由此，所述防沙體系由防沙帶110和積沙區(qū)120構(gòu)成轉(zhuǎn)變?yōu)橛煞郎硯?10與沙生植物105構(gòu)成。因此，所述防沙體系具有動態(tài)性和可持續(xù)性，因為隨著沙生植物105長大，所述防沙體系的效果會更加顯著。這種防沙體系綠色環(huán)保，遵循了自然規(guī)律。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種利用戈壁礫石的防沙結(jié)構(gòu)及體系。所述防沙體系包括礫石結(jié)構(gòu)的防沙帶及積沙區(qū)。用于抑風(fēng)消能阻沙的所述防沙帶沿與主風(fēng)向近似垂直的方向延伸，所述防沙帶相對所述積沙區(qū)凸起。所述防沙帶與所述積沙區(qū)的結(jié)構(gòu)使氣流產(chǎn)生回渦氣流，又因所述積沙區(qū)位于所述防沙帶的背風(fēng)側(cè)，所以積沙區(qū)用于堆積積沙。由此，通過簡單、易于施工、維護方便、利于大面積使用的防沙體系實現(xiàn)了防風(fēng)固沙的目的。同時由于戈壁面積廣闊，使得所述防沙體系的適用性很強。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。