[發明專利]一種風沙防護體系及其構建方法

在審

• 申請號: 202110304802.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN115110443A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 韓慶杰;屈建軍;柳本立;謝勝波
• 申請（專利權）人: 中國科學院西北生態環境資源研究院
• 主分類號: E01F7/02
• 分類號: E01F7/02
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明揭示了一種風沙防護體系及其構建方法，包括分布在被防護設施上風向的第一防護區，第一防護區內沿被防護設施外側向內側依次布設有，由絲圈纏繞式三維網沙障經多次提升構建的人工阻沙堤、絲圈纏繞式立體結構阻沙障、n形懸浮倉儲式固沙障，人工阻沙堤、絲圈纏繞式立體結構阻沙障以及n形懸浮倉儲式固沙障分別分布在多個固沙帶內，且相鄰固沙帶之間分布有空白帶。本發明提供的風沙防護體系，依據遠阻近固原理，布設的人工阻沙堤可長效攔阻絕大部分沙源，間隔布設多道絲圈纏繞式立體結構阻沙障，具有可提升、阻沙效率高、阻沙量大、防護壽命長等優點；間隔布設多道n形懸浮倉儲式固沙障，實現了方便提升、超高積沙量和長效防護的目的。

技術領域

本發明屬于風沙災害治理裝置技術領域，具體涉及一種風沙防護體系及其構建方法。

背景技術

目前具備阻沙、固沙功能的各類沙障，使用的主要材料包括：HDPE板、HDPE網、植物纖維網、尼龍網、沖孔鋼板、鋼絲網、各類秸稈、水泥板、石塊、鹽土塊、魚鰭式沙袋等。其結構大致可分為平面網孔形、沖孔板形、板形、塊體形、圓柱形。都是通過氣流穿過不同材料的網眼、孔隙、板塊間隙，產生擾流來消減風力、阻滯流沙。雖然都起到了一定的阻風和沉沙作用，但在防沙工程的實際應用中，還存在很多缺陷與不足。

其主要表現為：

1.平面網孔形沙障為薄層(厚度0.3-0.5mm)平面結構，使得阻風、消風作用不強，且沙粒容易通過；在沙障頂部附近會形成加速抬升區，促進了大量沙粒越過沙障的現象發生；

2.沖孔板形、板形沙障均是通過氣流流經板孔和板間隙，產生擾流來減弱風力，但這種擾流沒有將氣流打碎成小渦流，抑風作用并不強，沙粒也容易通過；

3.塊體形、圓柱形沙障均比較低矮，且沒有孔隙，在抑制風力、阻滯流沙方面，僅起到障礙物的作用，消減風力的作用微弱；

另外，目前固沙障通常采用不同規格的方格式結構，當風沙填滿方格的2/3高度時，方格內會形成穩定的凹曲面，此時方格內不儲存沙也不發生風蝕，作用僅相當于過沙路面，因此固沙作用消失。在實際工程應用中，此類固沙障不能進行人工抬升作業，只能面臨失效或者重新布設，原有立柱也不能重復利用。且積沙厚度僅為20-30cm，積沙量小、防護壽命短。

以上分析表明，目前工程防沙中，沙障的阻風和固沙效率較低、積沙量小、防護壽命短，不能滿足沙源豐富、沙害嚴重地區的治理需求。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種風沙防護體系及其構建方法，以克服現有技術中存在的不足。

為實現前述發明目的，本發明實施例采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種風沙防護體系，包括分布在被防護設施上風向的第一防護區，所述第一防護區內沿被防護設施外側向內側依次布設，由絲圈纏繞式三維網沙障逐步提升構建的高度8米以上的人工阻沙堤、絲圈纏繞式立體結構阻沙障、n形懸浮倉儲式固沙障，所述人工阻沙堤、絲圈纏繞式立體結構阻沙障以及n形懸浮倉儲式固沙障分別分布在多個固沙帶內，相鄰固沙帶之間分布有空白帶，所述固沙帶、空白帶的寬度為10-40m。

進一步地，所述人工阻沙堤包括阻沙堤本體，所述阻沙堤本體的迎風側和背風側坡面均布設有絲圈纏繞式三維網沙障。

進一步地，所述絲圈纏繞式三維網沙障包括絲圈纏繞式三維網，所述絲圈纏繞式三維網為帶有多個錯綜孔隙的地毯狀交織物，其中，孔隙率為15-35％；所述地毯狀交織物由絲圈狀樹脂細絲纏繞交織形成，所述絲圈狀樹脂細絲的絲徑為0.5-1.5mm。

進一步地，所述絲圈纏繞式立體結構阻沙障，包括所述的絲圈纏繞式三維網沙障和與所述絲圈纏繞式三維網沙障連接的多個可接長立柱，所述可接長立柱下部插入地面，并且其中的絲圈纏繞式三維網沿豎直面鋪設。