[发明专利]一种具有高效固沙及生态修复功能的沙障及排设方法

说明书

本发明公开了一种具有高效固沙及生态修复功能的沙障，其整体呈“S”型，且“S”型沙障一边截面为直边坡度，另一边为梯度递减坡度。在梯度递减坡度的最高坡度上设有与底部相通的洞孔。其排设方式：并排交错布置，间距为2~2.5m。排间距为3~5m。本发明的沙障在敦煌、中卫等地三年以上测试，结果发现，流沙只向前推进了2~5厘米，属于完全固定，漩涡中自然形成的黏土结皮约3毫米，结皮表面生长了大量的一年生沙生植物如沙米、沙蒿等，每个沙障内约5~12株，这些植物的生长不仅说明我们的这个固沙方法是成功的，而且植物能够降低风速。三年后，该沙障仍然完整的存在，不需要再次施工。

技术领域

本发明涉及一种黏土基沙障，尤其涉及一种能有效减缓流沙移动速度、降低风速，固沙及生态修复效果好的沙障，属于防风固沙技术领域和水土保持技术领域。

背景技术

风沙危害包括流沙侵蚀农田，城市，大规模沙尘暴污染空气等，这些问题已经成为世界范围内的主要环境问题，已经严重制约了当地经济发展和环境改善，人口严重外流。根据联合国权威信息，全球陆地四分之一的面积受到风沙的侵蚀的威胁，全世界超过70%的人口受到不同程度流沙的危害。目前世界干旱地区的总面积约为4800多万平方公里，已经占到了全球陆地总面积的三分之一，而沙漠及荒漠化的面积就己经达到了700多万平方公里，除了南极，各大洲都有严重的沙化现象。

我国是世界上受沙漠化危害最严重的国家，我国北方地区常年有沙尘暴和浮沉恶劣天气发生，已经影响到我们国家大部分的地区。在甘肃，宁夏，新疆及青海等地，土地沙漠化程度尤为严重。有关资料显示，20世纪50年代~70年代中期，在我国北方地区每年平均有1560平方公里土地被沙漠化，在这二十年时间内总计有高达17.6万平方公里的土地沦为沙漠化地区，受到沙漠化威胁的土地有15.8万平方公里。由于土地沙漠化和沙尘暴天气的影响，给我过造成的经济损失每年超过了500亿元，涉及农业，林业，畜牧，交通运输及旅游行业。关于沙尘暴的危害，也是众所周知的，沙尘降落到地面，污染耕地，草原，铁路和公路，以及这些沙尘所携带的病毒对人类的身体健康是极为不利的。因此，阻止流沙的移动，减少和减缓流沙对村庄，城市等人类赖以生存的环境的破坏，减少沙尘暴的爆发次数，是生态环境治理领域最关键和最紧迫的问题之一。

目前，各种各样的固沙方法层出不穷，例如草方格固沙，尼龙网格固沙，黏土固沙，植物固沙，废旧塑料瓶固沙及化学固沙等。这些固沙方法从根本上是无法为生态环境的修复带来希望的，并且有很多固沙方法会对沙漠带来严重的二次污染，如尼龙网格固沙，废旧塑料瓶固沙及化学固沙。草方格固沙方法虽然经过了实践的检验，具有一定的效果，得到了大面积的应用，但草方格固沙的缺点也是很明显的，例如时间短，持久性差，一般两三年就需要重新利用秸秆固沙，浪费了大量的人力，物力和财力，并且对环境的修复过程缓慢。黏土固沙是近年来新兴的一种高性价比固沙方法，通常是利用黏土制备成各种机械沙障，或者制备成黏土结皮。黏土固沙的优势是成本低廉，原材料来源广泛，可以机械化操作，减少大量的人工成本，大量的黏土能够为流沙中的植物提供营养，雨水冲刷黏土沙障形成的黏土结皮能够有效阻止流沙的移动，并且黏土结皮具有良好的热相变作用，保护植物根系免受高温和寒冷的破坏，提高植物的存活率。黏土结皮能够提高流沙区土壤的物理性和粘粒数量，改善土质，提高植物的成活率，使得黏土沙障地的植物种类多，盖度高，涨势好，生物量大。目前公开报道的黏土沙障有黏土结皮，圆形沙障等，但是根据其报道，对风沙的降速阻断效果并不是很理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术黏土沙障存在的问题，提供一种能有效减缓流沙移动速度、降低风速，固沙及生态修复效果好的黏土基沙障。

一、沙障的结构和排设

沙障的结构：我们经过长期广泛的观察发现，在流沙移动时，80%以上的沙粒在离地表最高30厘米，而大部分在10厘米内，因此，本发明沙障的设计，整体呈“S”型，且“S”型沙障截面的一边为30~60°的直边坡度，另一边为梯度递减坡度，且第一梯度截面的坡度为20~30°。