专利名称：城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系的制作方法
(一)所属领域本发明涉及环保技术领域，特别是一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系。
背景技术：
目前国际以两种防治沙尘暴、扬尘天气技术为模式即美国的农业措施和前苏联的林业措施。
目前国内主要实施，天然林保护，退耕还林还草、防沙治沙工程等减缓沙尘暴、扬尘天气的措施，但是这些方法单纯强调治理和恢复自然、恢复生态和保育生物学、边缘学科等，有着很大的局限性及非常漫长的历史周期。
发明内容本发明的目的是提供一种以高空雾化方法人为干预沙尘暴、扬尘天气中的可吸入颗粒物体(TSP)(PM10)(PM2.5)在空气中的运动，促使可吸入颗粒物体加重和在空气中相互碰撞粘结体积加大而沉降，实现阻风降沙的效果，达到部分区域沙尘暴、扬尘天气的控制及最终全面控制消除沙尘暴、扬尘天气的城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系。
本发明的目的是这样实现的一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系，其特征在于它设有远程防御体系、中程防御体系、近程防御体系和城区防御体系，各防御体系中设有塔柱高压排管喷雾设备组合，每组合设置30-60个左右塔柱，其上端设有高压排管雾化喷头，每个塔柱(1)的间距与喷雾半径呈2∶1的比例，形成高点雾墙。其最佳距离为每个塔柱间距100-200米之间，喷雾半径50-100米之间。
所述的远程防御体系设在沙尘暴、扬尘天气的起沙点，所述的中程防御体系设在起沙点与防御城市之间地势平缓地段，所述的近程防御体系设在防御城市近郊处，所述的城区防御体系设在防御城市内部。
所述的球形高压排管雾化喷头可以为1/4球体形高压排管雾化喷头，或者半球形高压排管雾化喷头，或者扇形高压排管雾化喷头，本发明大大的缩短了控制沙尘暴、扬尘天气的周期，能够现实的积极控制沙尘暴、扬尘天气的危害，使用范围可涉及国内许多城市，尤其是2008年将举办奥运会的首都北京及世界许多地方，如以色列的特拉维夫、埃及的开罗、美国的拉斯维加斯、澳大利亚的堪培拉等城市，有着很强的社会公益性和实用性。
经反复论证，本体系在远程(压制体系)作用后，可减弱沙尘暴、扬尘天气的危害20-30％；在中程(拦截体系)作用后，可减弱沙尘暴、扬尘天气的危害20-30％；在近程(滤清体系)作用后，可减弱沙尘暴、扬尘天气的危害20-30％；在城区(净化体系)作用后，可减弱沙尘暴、扬尘天气的危害10-20％，及二氧化硫50-80％。
图1为本发明塔柱排管高压喷雾设备结构示意2为1/4球体形高压排管雾化喷头示意3为1/4球体形高压排管雾化喷头俯视4为半球形高压排管雾化喷头示意5为半球形高压排管雾化喷头俯视6为扇形高压排管雾化喷头示意7为扇形高压排管雾化喷头俯视8为实施例1示意9为实施例1中白塔山雾化系统示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细叙述一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系，其特征在于它设有远程防御体系、中程防御体系、近程防御体系和城区防御体系，各防御体系中设有塔柱高压排管喷雾设备组合，每组合设置30-60个左右塔柱1，其上端设有高压排管雾化喷头2，每个塔柱1的间距与喷雾半径呈2∶1的比例，其最佳距离为每个塔柱间距100-200米之间，喷雾半径50-100米之间，形成高点雾墙。多个高点配合设置起到良好阻拦风速沉降可吸入颗粒物的防御效果。
所述的球形高压排管雾化喷头2可以为1/4球体形高压排管雾化喷头，或者半球形高压排管雾化喷头，或者扇形高压排管雾化喷头，所述的远程防御体系(又称压制体系)设在沙尘暴、扬尘天气的起沙点，所述的中程防御体系(又称拦截体系)设在起沙点与防御城市之间地势平缓地段，所述的近程防御体系(又称滤请体系)设在防御城市近郊处，所述的城区防御体系(又称净化体系)设在防御城市内部。每个防御体系既能单兵(单组合)作战，也可以全面联动，从而形成以重要城市为控制中心，利用卫星云图、雷达监测、天气预报、单站预报现代预警手段及现代中央控制系统，统一管理，系统实施，分程雾化压制拦截，分段干预降粒，分层消除化解，最后取得沙尘暴、扬尘天气的最佳防御效果，达到部分地区沙尘暴、扬尘天气的控制及最终全面控制沙尘暴、扬尘天气的目的。
实施例1兰州市区(近程)沙尘暴、扬尘天气防御体系雾化系统的配置(1)针对兰州市区沙尘暴、扬尘天气的袭来方向，利用兰州市区北侧的高山地形，西起西固区新城东北的老爷山(海拔1979m)、向东南延伸经安宁区北侧的凤凰山(1962m)、仁寿山(1668m)、安宁区与城关区分界处的九洲台(2066m)到城关区的白塔山(1727m)，共计25公里。在上述范围内，利用高山地形，在山脊处布置供水管线，当沙尘暴、扬尘天气来袭时，向上方喷射水雾，形成水幕，以阻隔沙尘对市区的侵袭。
(2)从老爷山到白塔山之间，每间距100m设一个喷水点，共计250个喷水点。沿山脊两侧构成间距为100m的两条平行线，则总计喷水点为500个。每个喷水点一小时喷水量10m3，每10个喷水点平均设置高位水池(1000m3)一座，加压泵房一座，内设水泵2台(每台泵出水量50m3/小时，扬程200m)。
共计山顶高位水池50座，加压泵房50座，水泵100台。喷水时，小时用水量5000m3。年用水天数按30天设计。年用水量360万立方米。
(3)根据上述五座山峰的标高数字以及最近的黄河北岸水位的海拔情况及距离远近设置老爷山上水管线需设置3个泵站(含黄河边取水泵站，下同)；凤凰山需设置2个泵站；仁寿山为一个泵站；九洲台为3个泵站；白塔山为1个泵站，共计10个泵站，每个泵站设水泵2台，共20台泵(每台泵出水量40-50m3/小时，扬程150m)。
(4)输水管线考虑到上水管线及山顶各泵站之间的距离及地形起伏实际情况，共计本工程项目的输水管线长度约118公里。采用无缝钢管，管径山顶喷水管网可采用Φ18、Φ32、Φ38几种规格，上山输水管线则可采用Φ89、Φ133、Φ159几种规格，视输送高度、长度分别选用。预计小口径管线约95公里，大口径管线约23公里。
(5)输配电设施每条取水输水管线及山顶泵站应配备专用变电所1座，共计5座变电所。整个工程的加压泵房共计60座，配水泵120台，水泵功率每台平均为55KW(可选用立式多级离心泵及单级单吸离心泵)，则合计总功率6600KW，每个变电所平均1320KW，变压器容量选1500KVA各一台。按每年使用30天计算，年耗电量475万kw·h。10KV及380V电线约80公里。60座泵房各设配电室。
(6)土建工程60座泵房按每座泵房65m2计，共计3900m2。山顶蓄水池50座(每个1000m3)，每个水池价值(钢筋混凝土水池)23万元，合计1150万元。
七、项目造价估算1、泵房3900m2，500元/m2，为195万元；2、山顶蓄水池50座，合计1150万元(23万元/座)；3、1500KVA变电所5座，每座造价80万元(含设备、土建)共400万元；4、输水管线95公里×5万元/公里+23公里×14万元/公里＝797万元；5、黄河岸边取水站及过滤设施共5座，每座15万元，合计75万元；6、10KV、380V电气线路80公里，平均每公里5万元，合计400万元；7、水泵120台，每台价格(含运杂费)平均13000元，合计156万元。
型号IS100-65-315单级单吸清水离心泵，12281元/台，安徽三联泵业公司，流量100m3，扬程125m，75KW；型号D46-30×5多级离心泵，5565元/台，北京第二水泵厂，流量46m3/h，扬程150m，50KW；
型号80DL×10立式多级离心泵，18125元/台，安徽三联泵业公司，流量50.4m3/h，扬程200m，55KW。
8、喷水器及支座，共500个，每台价格2万元，共1000万元；9、工程勘测设计费及土地征用费等150万元；10、开办费包括管理费用、培训、考察等100万元。
以上合计4423万元。
(8)项目运行费用预测(建设期2年，运行期10年)1、年耗水量360万立方米，水价0.60元/m3，年费用216万元；2、年耗电量475万kw·h，电价0.5元/kw·h，年费用237.50万元；3、定员60座水泵房，每座6人，计360人；5座变电所，每座9人，计45人；管理人员15人；线路维修人员15人；合计435人。
年工作时间90天，月工资600元，年工资费用78.30万元4、年折旧费及摊销费420万元；5、年其他制造费及修理费84万元；6、年管理费用50万元；以上合计年成本费用1085.80万元。
权利要求
1.一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系，其特征在于它设有远程防御体系、中程防御体系、近程防御体系和城区防御体系，各防御体系中设有塔柱高压排管喷雾设备组合系统，每组合设置30-60个左右塔柱(1)，其上端设有高压排管雾化喷头(2)，每个塔柱(1)的间距与喷雾半径呈2∶1的比例，形成高点雾墙。
2.根据权利要求1所述的一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系，其特征在于所述的远程防御体系设在沙尘暴、扬尘天气的起沙点，所述的中程防御体系设在起沙点与防御城市之间地势平缓地段，所述的近程防御体系设在防御城市近郊处，所述的城区防御体系设在防御城市内部。
3.根据权利要求1所述的一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系，其特征在于所述的球形高压排管雾化喷头(2)可以为1/4球体形高压排管雾化喷头，或者半球形高压排管雾化喷头，或者扇形高压排管雾化喷头。
4.根据权利要求1所述的一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系，其特征在于所述的每个塔柱的间距在100-200米之间，喷雾半径50-100米之间。
全文摘要
一种城市高点雾化沙尘暴、扬尘天气防御体系，设有远程防御体系、中程防御体系、近程防御体系和城区防御体系，各防御体系中设有塔柱高压排管喷雾设备组合，形成高点雾墙，人为干预沙尘暴、扬尘天气中的可吸入颗粒物体在空气中的运动，促使可吸入颗粒物体加重和在空气中相互碰撞粘结体积加大而沉降，实现阻风降沙的效果，达到最终全面消除沙尘暴、扬尘天气的目的。本发明能够积极控制沙尘暴、扬尘天气的危害，使用范围可涉及国内许多城市及世界许多地方，有很强的社会公益性和实用性。
文档编号B01D45/02GK1463787SQ02114629
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月18日 优先权日2002年6月18日
发明者金鑫 申请人:金鑫