一种圆环形沙障.pdf

本发明涉及一种圆环形沙障，属于环境生态保护技术领域，特别涉及沙漠治理工程中直立式沙障设置技术范围。本发明所采用的技术方案包括：圆环形沙障是沿水平面内半径为r的圆，由厚度t、高度h圆环体组成，高度与半径比值h/r＜1，当风沙通过圆环体时，圆环体的迎风表面，通过惯性力阻挡部分沙土颗粒，同时圆环体内表面，利用离心力原理分离另一部分沙土颗粒，通过惯性力和离心力双重作用原理圆环形沙障具备双重阻沙功能。圆环形沙障可以选用秸秆、沙土等材料制成。圆环形沙障在沙漠中等间距交错排列布置，相邻两个中心距大于沙障外径。圆环形沙障不具有方向性，适合于沙漠治理中复杂风向环境的防沙治沙工程。

1.  一种圆环形沙障，其特征在于，包括：沿水平面内半径为r的圆，由厚度t、高度h圆环体组成，高度 与半径比值h/r＜1，当风沙通过圆环体时，圆环体的迎风表面，通过惯性力阻挡部分沙土颗粒，同时 圆环体内表面，利用离心力原理分离另一部分沙土颗粒，通过惯性力和离心力双重作用原理产生双重 阻沙功能。

2.  根据权利要求1所述的圆环形沙障，其特征在于，将沿水平面内半径为r的圆改变为椭圆、卵形线等凸 域上的闭曲线，其平均曲率半径为r，由厚度t、高度h近似圆环体组成，高度与平均半径比值h/r＜1， 形成的准圆环形沙障具有同样的双重阻沙功能，凸域上闭曲面沙障不具有方向性，可应用于复杂风向 环境的防沙治沙工程中。

3.  根据权利要求1所述的圆环形沙障，其特征在于，可以选用秸秆、沙土等材料制成，秸秆圆环形沙障 是沿圆弧闭曲线，按照现有技术秸秆部分埋入沙土中、且保持外露一定长度形成，其中t＜h；沙土圆 环形沙障采用作业现场的沙土堆积成圆环体，其中t≥h，再用物理或化学方法对圆环体表面强化处理， 以便增强沙土圆环形沙障的抗风蚀能力。

4.  根据权利要求1至3所述的圆环形沙障，其特征在于，在沙漠中等间距交错排列布置，相邻两个中心 距大于沙障外径。

一种圆环形沙障
技术领域
本发明涉及一种圆环形沙障，属于环境生态保护技术领域，特别涉及沙漠治理工程中直立式沙障设置 技术范围。
背景技术
我国是世界上土地荒漠化最为严重的国家之一，荒漠化面积已达到262.2万平方公里，占整个国土面 积的27.4％以上，由于荒漠化现象的加剧，导致众多湖泊、湿地面积缩小、甚至干枯、水土消失、土地裸 露、草场退化，形成沙尘和沙尘暴天气，对当地人民群众的生产、生活构成严重威胁。在我国西北地区尤 为严重，在甘肃、青海、宁夏、内蒙和新疆春季是沙尘暴的主要季节。
沙漠治理是一项综合型的系统工程，防沙治沙的关键工程技术措施是固沙和阻沙，即固定地表沙土颗 粒和拦截沙尘中的沙土颗粒，使沙漠尽量减少流动；在长期的沙漠治理过程中，得到具有实用价值的防沙 治沙工程技术措施为以下三类：①.以固沙型为目的，平铺式沙障、植被覆盖、塑料薄膜覆盖、表面喷涂 强化等固沙方法；②.以阻沙型为目的，尼龙网格、塑料方格、可降解纤维网格等直立式沙障阻沙方法； ③.以固沙型和阻沙型为双重目的，生物沙障和直立式沙障；其中：作物秸秆沙障、建筑材料沙障等直立 式沙障以阻沙为主、固沙为辅的防沙治沙组合方法，具有就地取材、资源再利用、绿色环保、固沙阻沙双 重效果优点得到推广应用。
直立式沙障线性排列、平面阻沙，利用惯性力原理拦截沙尘中的沙土颗粒，鉴于离心式除尘器中利用 离心力除尘原理，排列成曲面的直立式沙障具有通过惯性力阻挡一部分沙土颗粒，同时利用离心力将另一 部分沙土颗粒从沙尘中分离出来，具备双重拦截沙尘中的沙土颗粒效果，同时闭曲面直立式沙障不具有方 向性，可应用于任何风向环境的防沙治沙工程中。
发明内容
本发明的目的是要提供一种圆环形沙障，利用惯性力和离心力双重作用原理，将沙土颗粒从沙尘中分 离出来，该沙障具有更高效的防沙治沙效果。
本发明所采用的技术方案包括：圆环形沙障是沿水平面内半径为r的圆，由厚度t、高度h圆环体组 成，高度与半径比值h/r＜1，当风沙通过圆环体时，圆环体的迎风表面，通过惯性力阻挡部分沙土颗粒， 同时圆环体内表面，利用离心力原理分离另一部分沙土颗粒，通过惯性力和离心力双重作用原理圆环形沙 障具备双重阻沙功能。
上述的圆环形沙障将沿水平面内半径为r的圆改变为椭圆、卵形线等凸域上的闭曲线，其平均曲率半 径为r，由厚度t、高度h近似圆环体组成，高度与平均半径比值h/r＜1，形成的准圆环形沙障具有同样 的双重阻沙功能，凸域上闭曲面沙障不具有方向性，可应用于复杂风向环境的防沙治沙工程中。
上述的圆环形沙障可以选用秸秆、沙土等材料制成，秸秆圆环形沙障是沿圆弧闭曲线，按照现有技术 秸秆部分埋入沙土中、且保持外露一定长度形成，其中t＜h；沙土圆环形沙障采用作业现场的沙土堆积成 圆环体，其中t≥h，再用物理或化学方法对圆环体表面强化处理，以便增强沙土圆环形沙障的抗风蚀能力。
上述的圆环形沙障在沙漠中排列方法是，圆环形沙障在沙漠中等间距交错排列布置，相邻两个中心距 大于沙障外径。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，圆环形沙障通过惯性力和离心力双重作用原理联合阻沙， 具有更高效的防沙治沙效果；圆环形沙障制作简单、用材广泛、抗倒伏能力强，且适合于沙漠治理中复杂 风向环境的防沙治沙工程。
附图说明
图1为圆环形沙障阻沙原理图；
图2为圆环形沙障排列分布图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的实施例进行描述。
图1所示的圆环形沙障阻沙原理图，圆环形沙障是沿水平面内半径为r的圆，由厚度t、高度h圆环 体组成，高度与半径比值h/r＜1，圆环体内径为2r、外径为2(r+t)，高度h＝0.5m～1.0m，厚度t可以 根据不同材料来确定(如图2所示)，当风沙通过圆环体时，圆环体的迎风表面，通过惯性力阻挡部分沙 土颗粒，同时圆环体内表面，利用离心力原理分离另一部分沙土颗粒，通过惯性力和离心力双重作用原理 圆环形沙障具备双重阻沙功能。
圆环形沙障将沿水平面内半径为r的圆改变为椭圆、卵形线等凸域上的闭曲线，其平均曲率半径为r， 由厚度t、高度h近似圆环体组成，高度与平均半径比值h/r＜1，形成的准圆环形沙障具有同样的双重阻 沙功能，近似圆环体平均内径为2r、平均外径为2(r+t)，高度h＝0.5m～1.0m，厚度t可以根据不同材 料来确定；凸域上闭曲面沙障不具有方向性，当风沙从不同方向通过圆环形沙障时迎风表面相等、且圆环 内径r不变，故惯性力和离心力双重阻沙效果不变，圆环形沙障可应用于复杂风向环境的防沙治沙工程中。
圆环形沙障可以选用秸秆、沙土等材料制成，秸秆圆环形沙障是沿圆弧闭曲线，按照现有技术秸秆部 分埋入沙土中，且保持外露一定长度形成，其中t＜h，通常埋入地下部分0.2m～0.3m、露出地上部分 h＝0.5m～1.0m、t＝0.1m～0.15m、r＝1.5m～3m；沙土圆环形沙障采用作业现场的沙土堆积成圆环体，其中t ≥h、取h＝0.5m～1.0m、t＝1.0m～1.5m、r＝3m～5m；再用物理或化学方法对圆环体表面强化处理，可在圆 环体表面覆盖塑料薄膜或喷洒一定胶结性的化学物质，如沥青乳剂、合成树脂等，将表面沙土固化以便增 强沙土圆环形沙障的抗风蚀能力。
图2所示的圆环形沙障排列分布图，上述的圆环形沙障在沙漠中排列方法是，圆环形沙障在沙漠中等 间距交错排列布置，相邻两个中心距大于沙障外径，即d＞2(r+t)，相邻三个中心距连线呈等边三角形。