草基高立式向日葵秸秆沙障的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种能够有效的防风和固定流动、半流动沙丘（沙地）的阻碍物，特别是以农作物向日葵的秸秆为主要的原材料制作而成的草基高立式向日葵秸秆沙障，该沙障为条带状包括垂直于主导风向布设的多跨防风沙单元，每跨防风沙单元包括设置在两端的两根固定桩，两根固定桩之间安装有前后位置对应的两根拉丝，两根固定桩与两根拉丝围成的空间内设有紧密排列的向日葵秸秆，紧密排列的向日葵秸秆的下端埋置在麦草草基与沙土的混合沙埂中。可以有效的消减风速，控制风沙流流量，减弱地表风蚀，以达到防风、阻挡上风向风沙流、稳定防护范围内的沙面的作用，可以极大的降低单位面积的防风固沙成本。
【专利说明】草基高立式向日葵秸秆沙障
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能够有效的防风和固定流动、半流动沙丘(沙地)的阻碍物，特别是以农作物向日葵的秸杆为主要的原材料制作而成的草基高立式向日葵秸杆沙障。
【背景技术】
[0002]荒漠化是当今世界最为严重的生态和环境问题。我国是世界上荒漠化面积较大、分布较广、危害较为严重的国家之一。荒漠化的不断扩展对我国北方沙区乃至国家的生态安全、粮食安全和区域经济社会发展带来严重的影响，每年因荒漠化造成的直接经济损失近600亿元。沙质荒漠化土地主要分布于我国的西北、华北北部和东北西部，主要分布于干旱荒漠的绿洲边缘、半干旱干草原和半湿润森林草原地区。区域内荒漠化面积比例大，风沙灾害频发严重影响着区域的经济发展和人类生存。
[0003]地表风沙运动的控制和治理是荒漠化防治的主体内容，而地表风沙运动的形成和发展主要是受大气环流、天气条件以及地表状况的影响，在目前的条件下，我们无法干预大气环流和天气条件，所以我们只能把工作的重点放到改善地表状况方面，采取措施以便控制地表风沙运动的形成、减少地表输沙量，减轻由地表风沙运动而造成的灾害。控制减少地表风沙运动的方法很多，从技术层面讲主要包括生物措施、化学措施、机械措施以及不同类型措施相结合的方法。机械沙障是防治风沙危害的主要措施之一，其主要作用是通过改变地表面的性质，增加地表粗糙度来实现降低风速，减弱风蚀，并达到防风固沙的目的。在沙漠治理的实践中，先后引进或创造了麦草、粘土、竹片、木片以及尼龙网等材料的机械沙障，并在防沙治沙中推广应用。其中麦草沙障以小麦的秸杆为材料，直接设置在需要固定的沙面上，然而麦草沙障经雨淋风吹后很容易腐朽，使用寿命较短，而且近年来由于农村产业结构调整和相关产业的发展，麦草沙障的原材料越来越少，使得麦草沙障的制作成本不断增力口。粘土沙障虽然成本相对较低，但在粘土沙障设置后，沙面会形成一层结皮，水分很难下渗，不利于植物的恢复和生长。近年来逐渐推广使用的塑料沙障也因为含有多种化学成分，存在造成环境污染的潜在风险。因而，必须寻找新的技术措施，寻找一种用于制作沙障的材料和方法。
[0004]向日葵是我国干旱区一种重要的经济作物，近年来种植面积有逐年增加的趋势，但其秸杆多作为废品被大量丢弃和焚烧，未得到充分的开发和利用。
【发明内容】
[0005]本实用新型从上述技术问题出发，其目的是提供一种原材料来源丰富、制作简单的机械沙障即草基高立式向日葵秸杆沙障。该沙障不仅具有良好的防风固沙效果，而且对于现有的固沙措施应用效果都不太理想的大坡度的流动沙丘的固定具有突出的效果，其使用寿命长、成本低廉、环保易行。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的采取的技术方案如下:一种草基高立式向日葵秸杆沙障，其特征在于:该沙障为条带状包括垂直于主导风向布设的多跨防风沙单元，每跨防风沙单元包括设置在两端的两根固定桩，两根固定桩之间安装有前后位置对应的两根拉丝，两根固定桩与两根拉丝围成的空间内设有紧密排列的向日葵秸杆，紧密排列的向日葵秸杆的下端埋置在麦草草基与沙土的混合沙埂中。
[0007]每跨防风沙单元的长度为5m?1m ;上述条带状沙障可以根据要治理的沙地的实际情况在垂直于主风向的方向以一定的行距布设成一条或两条以上，条带行距可以依地形在Sm?15m之间调整，平坦沙地上行距可以放大，坡度较大的沙丘行距适当缩小；还可以5m?1m的设置单元为边长设置成格状沙障。
[0008]本实用新型以田间地头堆弃的向日葵秸杆为主要原材料，按照一定的规格编制成栅栏式结构，设置在受风沙危害严重的流动、半流动的沙丘(沙地)区域；本实用新型具有防风固沙效果显著、结构简单、实施方便、使用寿命长、成本低廉与环保易行等特点；特别是对于现有的固沙措施应用效果都不太理想的大坡度的流动沙丘的固定具有良好的效果。
[0009]本实用新型的使用原理:依据风沙运动的相关研究结果，在风沙流通过的路线上设置一定高度的障碍物，当风沙流经过疏透性沙障时，有一部分气流在沙障前碰撞受阻，另一部分气流则从障碍物空隙中穿过，在障碍物的阻挡、摩擦等作用下，风速急剧降低，风速减弱后其携沙能力降低，对地表静止沙粒的影响减小，加之障碍物自身对沙粒的阻拦，可以使得运动的沙粒在障碍物周边降落，稳定障碍物前后一定范围内的沙粒，达到防风固沙的目的。对于有空隙率的沙障而言，其防护距离与沙障的高度和孔隙率都有紧密的联系，空隙度在30%?50%之间时沙障的防护距离随沙障的高度逐渐增大。因此本实用新型草基高立式向日葵秸杆沙障可以有效的消减风速，控制风沙流流量，减弱地表风蚀，以达到防风、阻挡上风向风沙流、稳定防护范围内的沙面的作用，尤其是其1.5m?1.7m的高度可以使得两行草基高立式向日葵秸杆沙障之间的设置行距增加到8m?15m，可以极大的降低单位面积的防风固沙成本。
[0010]本实用新型的优点和产生的有益效果主要是:
[0011]第一、具有极佳的防风固沙效果，结构稳定，可适用于现有的固沙措施应用效果都不太理想的大坡度的流动沙丘的固定具有良好的效果；
[0012]第二、原材料来源丰富，就地取材，既可以将向日葵秸杆变废为宝，又可以消除因焚烧向日葵秸杆而造成的空气污染；
[0013]第三、设置灵活，可以根据实地情况调整设置的孔隙度和设置行距，以便在保证防护效果的前提下将单位面积的设置成本降至最低；
[0014]第四、麦草草基和沙埂的设置可以有效的防止沙障底部的风蚀，提升草基高立式向日葵秸杆沙障的固沙效果和使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图，
[0016]图2是一跨防风沙单元的结构示意图，
[0017]图3是图2的俯视图，
[0018]图4是图2的A— A剖视图，
[0019]图5是沙漠地域设置多条条带式本实用新型的结构示意图，
[0020]图6是本实用新型在沙漠地域设置成格状沙障的结构示意图。
[0021]图中:1一向日葵秸杆，2—固定桩，3—拉丝，301—背风向拉丝，302—迎风向拉丝，4一麦草草基，5—混合沙埂，6—防风沙单元，7—端部沙障，L一每跨防风沙单元的长度，M—沙障行距，H—向日葵秸杆高度，h—混合沙埂高度。
【具体实施方式】
[0022]实施例1，如图1至图4所示:一种草基高立式向日葵秸杆沙障，该沙障为条带状，其包括垂直于主导风向布设的多跨防风沙单元6，每跨防风沙单元6包括设置在两端的两根固定桩2，两根固定桩2之间安装有前后位置对应的两根拉丝3，两根固定桩2与两根拉丝3围成的空间内设有紧密排列的向日葵秸杆1，向日葵秸杆I的下端埋置在麦草草基4与沙土的混合沙埂5中。每跨防风沙单元的长度L为5m?10m。
[0023]本实用新型既可以制作成防风沙单元后到使用现场安装，也可在使用现场直接制作；下面提供现场直接制作的大致方法:
[0024]拉丝3包括背风向拉丝301和迎风向拉丝302。将向日葵秸杆收集起来，剔除根部的须根和泥土，为了使沙障看起来整齐应该选择较直的向日葵秸杆并适当的修剪其顶部，使得向日葵秸杆高度H在1.5m?1.7m之间。在沙障的设置点垂直于区域内主风向以5m?1m的间距即每跨防风沙单元的长度L为5m?1m栽好固定桩2，作为草基高立式向日葵秸杆沙障的一个制作单元，在固定桩2上以向日葵秸杆I的2/3高度为标准拉紧、固定好直径大于等于3.4mm的铁丝作为背风向拉丝301，固定桩2和背风向拉丝301既可以作为排列向日葵秸杆I的标准线，又可以为向日葵秸杆I抵御大风提供一定的支撑。以背风向拉丝301在沙面上的投影为轨迹在沙面上开深度大于等于200mm的沟，在沟底放置一定量麦草作为麦草草基4，而后将向日葵秸杆I的一头并列放置于沟底并保证向日葵秸杆I直立于沙面，通过控制向日葵秸杆I的摆放密度可以适当的调整草基高立式向日葵秸杆沙障的孔隙度。
[0025]待向日葵秸杆I摆放整齐后用沙土在向日葵秸杆I的前后两面将所开的沟填平并堆起包括麦草草基4和沙土组成的混合沙埂5，混合沙埂高度h —般高于地面15cm?25cm，并使得麦草草基4的草头露出混合沙埂。麦草草基4和沙土组成的混合沙埂5的共同作用，能够有效的防止沙障底部产生的少量风蚀，提升草基高立式向日葵秸杆沙障的固沙效果和使用寿命。待两根固定桩2之间的向日葵秸杆I排满后，在背风向拉丝301相同的高度以一定直径的铁丝拉紧固定好迎风向拉丝302，即背风向拉丝301和迎风向拉丝302设在同水平线位置。在背风向拉丝302和迎风向拉丝301的束缚及混合沙埂5的共同作用下能保证草基高立式向日葵秸杆沙障在大风的吹蚀、掏蚀下保持结构和形态的完整。
[0026]实施例2，如图5所示:本实施例是在要治理的沙漠地域将本实用新型布设成多条带状沙障，能进一步提高对主导风力的抵抗效果；沙障行距M依地形在Sm?15m之间调整，平坦沙地上行距可以放大，坡度较大的沙丘行距适当缩小；为了提高对其它方向风力的抵抗效果，防范大风对多条条带状沙障两端处的掏蚀，多条条带状沙障的两端设置有端部沙障7 ;多条带状沙障的条数根据风力情况在二?六条间选择，本实施例为四条。
[0027]实施例3，如图6所示:本实施例是在要治理的沙地布设成边长5m?1m格状沙障，对非主导风向的风也增加了抵抗能力，对主导风力与其它方向的风力均有多重抵抗效果O
【权利要求】
1.一种草基高立式向日葵秸杆沙障，其特征在于:该沙障为条带状，其包括垂直于主导风向布设的多跨防风沙单元(6)，每跨防风沙单元(6)包括设置在两端的两根固定桩(2)，两根固定桩(2)之间安装有前后位置对应的两根拉丝(3)，两根固定桩(2)与两根拉丝(3 )围成的空间内设有紧密排列的向日葵秸杆(I)，向日葵秸杆(I)的下端埋置在麦草草基(4)与沙土的混合沙埂(5)中。
2.根据权利要求1所述的一种草基高立式向日葵稻杆沙障，其特征在于:垂直于主导风向布设有多条条带状沙障；沙障行距(M)在Sm?15m之间。
3.根据权利要求2所述的一种草基高立式向日葵秸杆沙障，其特征在于:多条条带状沙障的两端设置有端部沙障(7 )。
4.根据权利要求1所述的一种草基高立式向日葵秸杆沙障，其特征在于:被治理的沙地布设成边长5m?1m格状沙障。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种草基高立式向日葵秸杆沙障，其特征在于:拉丝(3)包括背风向拉丝(301)和迎风向拉丝(302);背风向拉丝(301)和迎风向拉丝(302)设在同水平线位置。
6.根据权利要求5所述的一种草基高立式向日葵秸杆沙障，其特征在于:每跨防风沙单元的长度(L)为5m?1m ;混合沙埂高度(h)为15cm?25cm,并麦草草基(4)的草头露出混合沙埂(5)。
【文档编号】E01F7/02GK203924031SQ201420364669
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】詹科杰, 刘世增, 周兰萍, 刘虎俊, 方峨天, 杨自辉 申请人:甘肃省治沙研究所