[發(fā)明專利]一種用于導沙、阻沙的羽毛排三角形防沙堤

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210153539.1
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN103422449A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 李建國;屈建軍;馮起;劉蔚
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
• 主分類號: E01F7/02
• 分類號: E01F7/02;E02D3/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發(fā)明屬于風沙防治技術領域，具體地說是一種用于導沙、阻沙的羽毛排三角形防沙堤。

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背景技術

隨著國民經濟持續(xù)、穩(wěn)定、高速發(fā)展，國家加大了對西部大開發(fā)的力度。戈壁地貌在西部地區(qū)面積廣大，平坦廣袤的地貌特征為風沙流的形成提供了有利的前提條件。風沙災害一直是限制該地區(qū)經濟發(fā)展的不利因素之一，是困擾我國沙區(qū)道路建設和安全運營、以及工農業(yè)發(fā)展的主要因素。因此，防沙新技術、新材料和新工藝的應用是風沙工程學的重要研究課題之一。

發(fā)明內容

針對河西走廊戈壁地區(qū)風沙危害規(guī)律及地貌環(huán)境條件，本發(fā)明提供一種用于導沙、阻沙的羽毛排三角形防沙堤。為了證實羽毛排三角形防沙堤的導沙、阻沙功效，本發(fā)明開展了野外監(jiān)測和風洞實驗模擬研究，分別從實地考察、室內風流場實驗、壓力實驗和積沙實驗的角度探討了羽毛排三角形防沙堤防沙機理，從而為羽毛排三角形防沙堤更好地應用于實踐中提供了理論依據。

本發(fā)明的目的是通過以下措施來實現(xiàn)：

一種用于戈壁地區(qū)導沙、阻沙的羽毛排三角形防沙堤，其特征是并排修筑一組三角形防沙堤呈羽毛排形狀，并布置在被防護物的上風向，三角形堤身斷面為傾角40°的等腰三角形，堤身高度H為6.0-7.5m，堤身長度L為15-25m，羽毛排每個三角形堤身走向與主風方向呈60°的夾角，每兩個三角形防沙堤間距為8-10m，每兩個三角形防沙堤首尾重疊長度為3-5m。

本發(fā)明的優(yōu)點和產生的有益效果是：

1、防沙堤作為一種新型防沙技術具有受自然因素的限制少、堤身牢固不易破壞、便于施工等優(yōu)點，通過實地觀測和實驗，證實羽毛排三角形防沙堤能夠達到較理想的防護效果。本發(fā)明因地制宜、就地取材，交通線路防護可以選用道路修筑時的棄土和棄石，戈壁和流沙地區(qū)則利用挖掘截沙溝的材料修筑防沙堤。以上優(yōu)點使其在工礦、交通及文物古跡等行業(yè)的風沙災害防治中具有廣泛的應用前景。

2、本發(fā)明的設計是基于河西走廊戈壁地區(qū)風沙流的特征及地貌環(huán)境條件而產生的。戈壁地區(qū)平坦開闊，沙礫豐富，為防沙堤的修筑提供了便利的前提條件；本發(fā)明研究結果表明，羽毛排三角形防沙堤堤身走向與主風向呈60°的夾角，迎風坡至堤頂能夠發(fā)揮阻沙功效，使風沙流在迎風側堆積；背風一側能夠發(fā)揮導沙功效，將沙從迎風端頭疏導至背風端頭，通過實驗發(fā)現(xiàn)此疏導過程中風沙流的能量迅速減小，使被防護物受到保護。

3、將三角形防沙堤按照羽毛排形狀進行修筑，不但降低了施工成本、縮短了工期，同時實驗證明能夠達到更好的防護效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的布設示意圖。

圖2?是10m/s風速下，羽毛排三角形防沙堤走向與主風向呈10°、30°、60°和90°夾角時的流場結構圖。

圖3?為8m/s風速下，羽毛排三角形防沙堤走向與主風向呈10°、30°、60°和90°夾角時的壓力分布圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明技術方案再作進一步的說明：

河西走廊風沙災害嚴重,?多年來一直未能有效地阻止流沙的危害。?為確保該區(qū)域內交通線路的順暢運行，免受風沙危害,?本發(fā)明實施一種導沙、阻沙的羽毛排三角形防沙堤。

如圖1所示，一種用于戈壁地區(qū)導沙、阻沙的羽毛排三角形防沙堤。三角形防沙堤1為一組并排修筑呈同樣的羽毛排形狀的沙堤，并布置在被防護物2的上風向，三角形堤身斷面為傾角40°的等腰三角形，堤身高度H為7.0m，堤身長度L為25m，羽毛排每個三角形堤身走向與主風方向呈60°的夾角，每兩個三角形防沙堤1間距為10m，每兩個三角形防沙堤1首尾重疊長度為5m。

為了驗證羽毛排三角形防沙堤的可行性，本發(fā)明從野外監(jiān)測和風洞模擬實驗兩方面出發(fā)，其中風洞模擬實驗包括三組：風流場觀測實驗、壓力實驗和積沙實驗，我們研究了防沙堤走向與主風向分別呈10°、30°、60°和90°時的三角形防沙堤的防護效益，發(fā)現(xiàn)夾角呈60°時的三角形防沙堤在防護河西走廊地區(qū)交通線路的效果最佳。

1???????羽毛排三角形防沙堤走向與主風向呈不同夾角時防護效益野外考察

1.1?觀測方法