專利名稱：漠表海、多功能長城與沙塵暴防治的制作方法
漠表海、多功能長城與沙塵暴防治
(-)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明涉及漠表海、多功能長城建設(shè)和沙塵暴防治方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
。由沙塵暴引起的環(huán)境災(zāi)害和社會經(jīng)濟問題困擾著當(dāng)今世界，威脅著人類的生存和發(fā)展。雖然人類在沙塵暴治理方面已經(jīng)取得了一定成績，但從中國到世界，目前“沙塵暴防治仍然處于‘局部治理，整體惡化’的嚴(yán)峻態(tài)勢”。塔克拉瑪干沙漠公路創(chuàng)建了以草方格固沙沙障與高立式阻沙沙障相結(jié)合的機械防護體系，但由于阻沙沙障的高度很小，且只有單一的固沙功能，所以無論從經(jīng)濟效益上還是技術(shù)效果上都很難作為防治沙塵暴的技術(shù)措施全面推廣。目前世界上被廣泛采用的免耕、退牧還草、退耕還林等保護性技術(shù)措施，也都沒有擺脫單純防御的保守技術(shù)理念。本世紀(jì)初，發(fā)明人采用土力發(fā)電和黃土高原坡地房技術(shù)， 對黃土高原的水土流失災(zāi)害進行綜合工程治理，取得了既徹底治愈千年頑癥，又帶來發(fā)電、 造地、建房等綜合經(jīng)濟效益的有益效果。能否對戈壁、沙漠這類風(fēng)蝕性荒漠也找到對癥的工程治理方法，使沙塵暴失去物質(zhì)之源，使荒漠去荒漠化，變成人類生產(chǎn)生活新的生存空間， 這就是本發(fā)明的出發(fā)點。

發(fā)明內(nèi)容。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題首先是荒漠水源問題，其次要解決防沙固沙問題，能否以及如何用工程方法解決這兩個問題是本發(fā)明關(guān)注的核心技術(shù)問題。另外，還要解決工程的投資價值和綜合經(jīng)濟收益問題。要使漠表海和多功能長城不僅成為防風(fēng)固沙的工具， 還要成為人類在荒漠環(huán)境中居住、通行、用電、用水等生產(chǎn)生活活動的基礎(chǔ)設(shè)施，從而從根本上實現(xiàn)人類進軍荒漠的理想，達到去荒漠化和根治沙塵暴災(zāi)害的目的。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是創(chuàng)造一種多功能長城修筑和沙塵暴防治方法。其技術(shù)方法是在荒漠沙塵暴起源或途經(jīng)地區(qū)或其它沙漠或礫漠環(huán)境，修筑由檔沙墻或房屋組成的連續(xù)高大的長城類建筑物，作為高立式阻沙沙障。同時在長城或長城間地上安裝或修建風(fēng)能和太陽能發(fā)電或利用設(shè)施、公路、供蓄水設(shè)施及其他生產(chǎn)生活設(shè)施。使被這些設(shè)施所遮擋或覆蓋的荒漠環(huán)境變成可供人類進行生產(chǎn)生活活動的去荒漠化地貌單元。多功能長城總體上沿著與沙塵暴主風(fēng)向垂直的方向延伸。在大型沙壟發(fā)育地區(qū)，長城沿沙壟的波峰修筑。 在第一道長城的下風(fēng)側(cè)，次第修筑多個平行排列的長城，組成長城群。兩個相鄰長城之間的間隔距離為長城高度的10-40倍。所述的多功能長城由檔沙墻型長城段和房屋型長城段組成。檔沙墻型長城段由擋沙墻、支架、太陽能發(fā)電或利用設(shè)施、公路、輸變電設(shè)備、基礎(chǔ)樁、供水管道及長城間地組成，裝或不裝建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機。擋沙墻與支架呈人字形支撐。 太陽能發(fā)電或利用設(shè)施安裝在朝陽的擋沙墻或支架的頂面上。房屋型長城段包括普通房屋、超大坡屋頂房屋或沙舟式抗震房屋、公路、建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機集風(fēng)口、坡屋頂和/ 或集風(fēng)口下唇、風(fēng)輪機、太陽能發(fā)電或利用設(shè)施、輸變電設(shè)備、供水管道、集水-蓄水設(shè)施組成。安裝風(fēng)力發(fā)電機或太陽能發(fā)電或利用設(shè)施的坡屋頂，可修成最大延伸到第一層居室頂板的超大型坡屋頂。在長城的需要位置設(shè)城門，并在城門的上風(fēng)側(cè)修建影壁式擋沙墻。在長城或長城群起始端或選定的其它地點修建水塔或與其具有相同功能的建筑物。水塔與來自海水淡化廠或水處理廠的管道及供水管道相連接。在修筑長城的同時或隨后，將戈壁表層土石堆積物經(jīng)過粒級分選施工改造成下石上土的可耕作土地，將沙漠的長城間地整理成平整的或其它形狀的生產(chǎn)生活用地。工程采取分段整體推進公路優(yōu)先的原則組織施工。整個多功能長城修筑過程中，一切能夠使用電動機械完成的工程任務(wù)，都選用電動機械來施工。所修筑的多功能長城和長城間地可用作風(fēng)能太陽能發(fā)電和利用業(yè)、新興房地產(chǎn)業(yè)、倉儲物流業(yè)、沙漠旅游業(yè)、沙漠特色農(nóng)業(yè)及其它需要大的用房用地空間產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)業(yè)基地及工程搬遷移民、地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)移民的安置基地。所使用的建筑物風(fēng)洞型風(fēng) 力發(fā)電機是扁口型樓式風(fēng)力發(fā)電機，其出風(fēng)口為長邊與長城走向平行的矩形。風(fēng)輪機主軸的軸心線也與長城走向平行。風(fēng)輪機葉片為下邊緣固定在軸面上的矩形葉片，其與軸面的交線平行于軸心線，且當(dāng)葉片與軸面的交線處于下風(fēng)側(cè)位置時，風(fēng)輪機葉片向軸心線上方傾斜。過強風(fēng)防護板設(shè)置在風(fēng)輪機上方。過強風(fēng)防護板的上邊緣與出風(fēng)口的上邊緣呈鉸鏈連接，其下邊緣平裝一根由過強風(fēng)防護板支架支撐的重力杠。重力杠的重量以超過風(fēng)輪機安全極限的暴風(fēng)能夠?qū)⒎雷o板向上吹起為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。出風(fēng)口外引流板與出風(fēng)口下邊緣呈固定連接，向出風(fēng)口的斜上方延伸，可由屋脊結(jié)構(gòu)代替。集風(fēng)口內(nèi)引流板設(shè)置在集風(fēng)口下唇靠近風(fēng)輪機葉片位置。在同一段擋沙墻或房屋上應(yīng)成對修建或安裝與沙塵暴主風(fēng)向一致的正向風(fēng)力發(fā)電機和與沙塵暴主風(fēng)向相反的反向風(fēng)力發(fā)電機， 并使兩個相鄰的正反向風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪機共用一個發(fā)電機。房屋的坡屋頂、傾斜的擋沙墻或支架可直接用作集風(fēng)口的下唇或作為集風(fēng)口安裝時的承載構(gòu)件。所安裝的太陽能發(fā)電或利用設(shè)施是一種風(fēng)能和光熱太陽能同位或同機互補型發(fā)電裝置。該裝置由頂面涂覆太陽能光伏涂料的鋼板、以鋼板底面為頂側(cè)管壁的蛇形管熱水器、底部隔溫層、循環(huán)泵、熱交換器、螺桿膨脹型低沸點液體蒸汽機或其他蒸汽機組成。蒸汽機旋轉(zhuǎn)軸通過蒸汽機傳動裝置和風(fēng)輪機傳動裝置共同驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。太陽能涂料鋼板可直接用作朝陽的坡屋頂和扁口型風(fēng)力發(fā)電機的集風(fēng)口下唇。蛇形管熱水器還可直接作為其他太陽能熱利用系統(tǒng)的集熱器使用。所修建的集水_蓄水設(shè)施是一種能儲蓄外供水或兼具有收集當(dāng)?shù)赜晁蛢π钔夤┧δ艿脑O(shè)施。由透水性表層、過濾性物質(zhì)層、集水口、蓄水體頂部透水性蓋層、蓄水池、 水位探測儀及排氣管、連通管道和出水管組成。蓄水池通過聯(lián)通管道、閥門與供水管道相連接。蓄水池頂部透水性蓋層由高承載透水性材料組成。蓄水池頂口與集水口的底口呈無縫連接。集水口由柔性或剛性不透水材料制成，呈向上向外伸展的喇叭口型。過濾性物質(zhì)層可由人造凈化水物質(zhì)或天然石質(zhì)、沙質(zhì)或土質(zhì)沉積物組成。透水性表層全部或部分由高承載透水地面材料或土壤植被層組成。所修建的沙舟式抗震房屋是在沙漠或礫漠環(huán)境修筑的帶有基礎(chǔ)隔震裝置的房屋。 隔震裝置以天然的或經(jīng)過人工摻混其它物質(zhì)的表層砂礫質(zhì)堆積物為摩擦滑移層和阻尼器， 以房屋整體工程結(jié)構(gòu)底部平底翹邊的底盤為隔震層板，用與隔震層板剛接的山墻斜梁為主體結(jié)構(gòu)的主支撐構(gòu)件。位于房屋型長城段內(nèi)的兩相鄰房屋之間留出隔離縫，并在隔離縫的上風(fēng)處修建影壁式擋沙墻。在房屋底盤的設(shè)計位置裝設(shè)具有拖動房屋強度的牽引鼻。所述的漠表海建設(shè)和沙塵暴防治方法是在荒漠沙塵暴起源或途經(jīng)地區(qū)或其它沙漠或礫漠環(huán)境，建設(shè)占地面積最大可達到或超過整個沙漠或礫漠地理范圍的海洋狀蓄水體，用海底覆膜及其上的海水壓住流動沙礫石沉積物。在需要治理的沙漠或礫漠地區(qū)，選擇一片地面坡度不超過1 %的沙漠或礫漠表面，用當(dāng)?shù)爻练e物或其它建筑材料修建壩頂高度在同一等高線上的圍海提壩，再將提壩圍成的海底面連同整個提壩的臨水坡面用不透水的有機高分子覆膜材料全面覆蓋起來，并使覆膜與提壩臨水坡面牢固地粘貼在一起。當(dāng)海底面遇有蓄水湖泊時，使圍海提壩繞開湖泊或在湖泊周圍修一個與圍海提壩等高的圍湖提壩，并使其外提坡用與海底覆膜相連接的相同材料覆蓋起來。當(dāng)海底面遇有山丘時，可采取對海底湖泊相同的處理方法或直接將海底覆膜從山丘周圍的海底面順山坡直接鋪到與提壩等高的位置。海底覆膜的鋪筑工作采取邊施工邊放水加壓的方法進行，利用原有的地形起伏，用灌水橡膠袋封堵出一個能局部存水的洼地后，注水壓住已鋪好的覆膜，在覆膜鋪筑工作整體完工后再逐漸注滿水，便形成一個漠表海。漠表海還可通過把已經(jīng)干涸或半干涸的湖泊 或其他儲水構(gòu)造人工注水活化而建成。提壩上修筑公路，在公路的上風(fēng)側(cè)連續(xù)或間斷地修筑擋沙墻式長城，并安裝跨越公路或擋沙墻的U型管排和閥門代替水閘。漠表海用大型調(diào)水管排從鄰近的海洋或有供水條件的江河調(diào)水。調(diào)水管排的總調(diào)水能力要以漠表海始終保持八成滿水位為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。管排經(jīng)過沿途的咸水湖處設(shè)置有排水分管和控制閥門， 在水量有富余或冬季結(jié)冰期到來之前，將管中的海水排至途經(jīng)的咸水湖中。管排途經(jīng)漠表海鄰近的江河水系處留有與江河水泵站相連接的調(diào)水分管和控制閥門，在夏季豐水或洪水期從江河水系泵站調(diào)水或輔助調(diào)水。漠表海上風(fēng)處或周邊其他地區(qū)建多功能長城群，在設(shè)計位置建海水淡化廠。淡化廠向多功能長城或其他用水地區(qū)供水，并將鹽分曬干作為工業(yè)原料。所述的用當(dāng)?shù)爻练e物修建圍海提壩的方法是在沙漠地區(qū)采用以沙漠砂和/或沙漠砂水泥混凝土為壩體下層、以沙漠砂水玻璃-浙青混凝土為壩體上層、以浙青混凝土為面層、以壩用水泥混凝土為提壩護坡面的結(jié)構(gòu)方案。所述的沙漠砂水玻璃-浙青混凝土是一種以沙漠砂為骨料、以水玻璃和浙青為膠結(jié)劑、以石灰石和沙漠砂粉為粉料的高強度沙漠砂混凝土。其制作方法是事先分別把水玻璃溶液和熔融浙青溶液與沙漠砂拌勻，然后再分別與粉料拌勻并涼干或放涼，形成分開堆放的兩種粒料。在壩體施工時再將兩種粒料按設(shè)計比例混合拌勻，攤鋪在壩體作業(yè)面上，刮平后灑水或噴灑稀釋的水玻璃溶液，再進行震動或震蕩壓實，便完成沙漠砂水玻璃-浙青混凝土的加工制作工作。本發(fā)明的有益效果在于第一，裸露的沙漠和戈壁表面是沙塵暴發(fā)生的主要物質(zhì)源區(qū)。本發(fā)明設(shè)計的漠表海用海底覆膜和其上的海水壓埋達到或超過沙漠或礫漠地理范圍的表層流動沉積物，用高大連續(xù)且成群連片的多功能長城建筑物和長城間地的生產(chǎn)生活設(shè)施遮擋或壓埋所在荒漠環(huán)境的表層流動沉積物，從宏觀尺度和規(guī)模上達到了徹底治理荒漠化和沙塵暴災(zāi)害的技術(shù)效果。與現(xiàn)行的高立式阻沙沙障和草方格沙障相比，多功能長城的高度要大出一兩個數(shù)量級。這種在設(shè)施尺度上的放大產(chǎn)生了積極效果。如果一個1.2米高的阻沙沙障，保護范圍能達到24米，那么一個12米高的長城，保護范圍就會達到240米，這240米受到長城保護的荒漠地帶就變成了不受強風(fēng)暴流襲擾、可供人類進行生產(chǎn)生活活動的生存空間。第二，由于傳統(tǒng)的機械固沙設(shè)施只有單一的固沙功能，投資沒有其他回報，所以除保護公路鐵路等重要設(shè)施外，不可能在廣大的沙漠地區(qū)普遍使用。本發(fā)明賦予了漠表海除埋壓表層流動沉積物以外的為人類提供水源的功能，為多功能長城賦予了除固沙功能以外的居住、通行、發(fā)電、供蓄水等生產(chǎn)生活功能，投資不再是簡單的付出，而是會獲得巨大的利潤，這就使本技術(shù)的實施有了強大的經(jīng)濟動力。第三，人類進軍沙漠戈壁的最大制約條件是水的問題。沒有水荒漠就是一片死海， 長城再多再好的功能也都失去了意義。受氣候異常和人類活動的影響，荒漠環(huán)境水資源形式日趨惡化，大量原有的咸水或淡水湖泊干涸，河流斷流，地下水位下降。現(xiàn)行的節(jié)水、調(diào)水力度小、調(diào)水時機和技術(shù)措施掌握不當(dāng)，有如杯水車薪，不可能滿足全面徹底固沙及人類在多功能長城群中生存的用水要求。本技術(shù)方案將取之不盡用之不竭的海水用作水源地、將沙漠或礫漠的廣大地區(qū)作為儲水之海。這個讓海洋搬家的技術(shù)措施不僅達到了去荒漠化和徹底治理沙塵暴災(zāi)害的技術(shù)目的，還為改變沙漠的氣候條件，逐漸增加荒漠地區(qū)降雨量作出了有實質(zhì)意義的科學(xué)貢獻。所設(shè)計的集水_蓄水設(shè)施把雨水就地收儲起來是一種很實用又很經(jīng)濟的技術(shù)措施。無論如何，天降的雨水都要比遠(yuǎn)道引來的水經(jīng)濟得多。另外就近引水回灌地上淡水湖和地下儲水構(gòu)造，又比從海上長程引水要經(jīng)濟實用很多。盡管大規(guī)模從海洋遠(yuǎn)道取水要花費較大的經(jīng)濟代價，但與漠表海和多功能長城的巨大經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益相比，這種代價顯然是微不足道的。第四，沙漠和戈壁環(huán)境是地球上風(fēng)能和太陽能保有量最豐富地區(qū)。把這些地區(qū)建成風(fēng)能太陽能發(fā)電和利用基地將會形成巨大的電力產(chǎn)能，帶來巨大的經(jīng)濟效益。把建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機裝配在長城建筑物上，為這種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備開辟了更廣闊的使用空間， 找到了更大的用武之地。長城的擋風(fēng)墻和超大型坡屋頂既是穩(wěn)定的擋風(fēng)機構(gòu)，又可以直接作為風(fēng)力發(fā)電機集風(fēng)口的下唇使用。內(nèi)引流板的設(shè)置使進入集風(fēng)口的風(fēng)更集中的吹擊風(fēng)輪機葉片。外引流板將從出風(fēng)口出來的高速風(fēng)流向斜上方引導(dǎo)，與從集風(fēng)口上部流過的風(fēng)相會合，可避免降低擋風(fēng)體高度。過強風(fēng)防護板依靠重力與風(fēng)力的相互作用自動起落，是一種很簡單實用又很智能的機械裝置。鋼板涂料太陽能電池既是比多晶硅光伏電池更便宜實用的新技術(shù)產(chǎn)品，同時又是擋風(fēng)墻、坡屋頂或集風(fēng)口的最適合材料，其良好的導(dǎo)熱性又為太陽能熱水器提供了物質(zhì)條件，形成了風(fēng)光熱同位及同機互補型發(fā)電系統(tǒng)，幾乎是最大限度地利用了沙漠的可再生能源。第五，沙舟式抗震房屋是一種可全面避災(zāi)的安全居所。沙漠沒有洪澇和泥石流地質(zhì)災(zāi)害，其抗風(fēng)暴和抗地震設(shè)計又使其避開了僅有的安全隱患。用平底翹邊的結(jié)構(gòu)底盤和自然砂礫石表面做隔震層，除可抵抗地震水平位移造成的結(jié)構(gòu)破壞外，還具有其它隔震裝置所不具有的抗垂直振動的性能。與具剛性基礎(chǔ)的隔震結(jié)構(gòu)不同，當(dāng)強地震發(fā)生時結(jié)構(gòu)底盤下的沙礫層會因振動而活化，變得松散而易于流動，像是給結(jié)構(gòu)加了個軟墊一樣，為抵抗垂直振動保留了緩沖空間。該類房屋可通過機械牽引而隨意改變位置，還可通過太陽能利用技術(shù)使居室更舒適宜居。這種房屋對于想遠(yuǎn)離城市喧囂、躲避地質(zhì)災(zāi)害威脅或想在沙漠創(chuàng)業(yè)的中產(chǎn)階層及其他富裕人群會有很大的吸引力。第六，使用沙漠砂混凝土修建圍海提壩的壩體，用水泥混凝土修筑提壩護坡面，既保證了提壩的抗風(fēng)暴強度，又大大降低了建設(shè)成本。


。圖1，擋沙墻型長城段結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。1——擋沙墻，2——支 架，3——太陽能發(fā)電或利用設(shè)施，4——公路，5——輸變電設(shè)備，6——基礎(chǔ)樁，7水管道，8——長城間地。圖2，房屋型長城段結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。9——一層居室頂板，10——山墻斜梁，11——建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機集風(fēng)口，12——風(fēng)輪機，3——太陽能發(fā)電或利用設(shè)施，13——隔震層板，14——表層砂礫質(zhì)堆積物，15——砂礫質(zhì)阻尼器，4——公路，7——供水管道，16—— 集水_蓄水設(shè)施。圖3，扁口型樓式風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。17——集風(fēng)口上唇，18——過強風(fēng)防護板，19——過強風(fēng)防護板支架，20——重力杠，21——風(fēng)輪機葉片，22——風(fēng)輪機主軸， 23——出風(fēng)口外引流板，24— —集風(fēng)口內(nèi)引流板，25——集風(fēng)口下唇。圖4，風(fēng)光熱互補發(fā)電系統(tǒng)仰視圖。26——涂覆太陽能光伏涂料的鋼板，27—— 蛇形管熱水器，28——循環(huán)泵，29——熱交換器，30——螺桿膨脹型低沸點液體蒸汽機， 31——蒸汽機旋轉(zhuǎn)軸，32——蒸汽機傳動裝置，33——發(fā)電機，34——風(fēng)輪機傳動裝置。圖5，集水-蓄水設(shè)施結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。35——蓄水池，7——供水管道，36——連通管道，37——集水口，38——透水性表層，39——閥門，40——出水管，41——過濾性物質(zhì)層， 42——蓄水池頂部透水性蓋層，43——水位探測儀及排氣管。
五)具體實施方式
。實施例一，修筑擋沙墻式長城段。修筑環(huán)境——戈壁灘，表層堆積物——爍石與土的無序混合堆積，地形條件——平坦地形，沙塵暴主風(fēng)向——北西-西。修筑方法按北-北東方向為公路路基選址。在路基兩側(cè)按設(shè)計間距修筑基礎(chǔ)樁，留有固定支架的固定件。在公路下風(fēng)側(cè)挖溝取土，整平溝底，并使其沿延展方向保持可供水流流動的坡度。用電動傳送帶將土方攤鋪在路基上，達到預(yù)定尺寸規(guī)格并整平壓實后，鋪筑浙青混凝土路面。用吊裝機械向溝渠中吊放供水管道7，逐節(jié)安裝好后用土掩埋。用吊裝機械將方格狀擋沙墻1鋼結(jié)構(gòu)框架和支架2分別吊裝在各自的基礎(chǔ)樁上，在頂部用固定件將二者連接固定好。在方格狀擋沙墻結(jié)構(gòu)框架上依次安裝方形薄板狀混凝土預(yù)制件，并用固定件將其牢固地固定在結(jié)構(gòu)框架上。安裝好輸變電設(shè)備5并接好電線，即完成擋沙墻式長城段的修筑工作。在長城完工后，將長城間地表層30厘米的沉積物翻起過篩，分成粒徑大于2mm的礫石和小于2mm的砂土兩類，然后再按照礫石在下砂土在上的次序重新填回原地，作為種植用土地使用。實施例二，修筑抗震型房屋式長城段。修筑環(huán)境——沙漠，表層堆積物——中細(xì)粒砂，地形條件——大型沙壟，沙塵暴主風(fēng)向——北_北西。修筑方法在沙壟波峰上修筑抗震型房屋、公路4和輸變電設(shè)備5，在波谷修建供水管道7和集水-蓄水設(shè)施16。先把波峰推平至設(shè)計寬度，灑水振蕩壓實后，靠近主風(fēng)向下風(fēng)側(cè)鋪筑好公路4。在預(yù)留的房屋基地上，用路拌機將占沙漠砂1/4體積的等大橡膠顆粒與沙漠砂拌合均勻，攪拌深度為30cm。灑水、刮平并振蕩壓實后，用吊裝機將已經(jīng)焊接好的平底翹邊的鋼板一次性吊裝在地基上。在鋼板上鋪筑20cm厚的鋼筋混凝土，即完成隔震層板13的施工作業(yè)。房屋整體采用抗震型房屋標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架。完成好內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的施工以后，安裝或修建超大型坡屋頂。背陰坡屋頂全用玻璃外墻材料裝修，朝陽的坡屋頂上半截用內(nèi)襯蛇形管熱水器27的涂覆太陽能光伏涂料的鋼板26為屋頂，下半截仍采用玻璃外墻材料。在屋脊正中間部位留有安裝發(fā)電機的平臺。在安裝扁口型樓式風(fēng)力發(fā)電機的屋頂上的預(yù)留位置，安裝集風(fēng)口內(nèi)引流板24、風(fēng)輪機支架及出風(fēng)口外引流板23。將風(fēng)輪機吊裝在支架上，并使其與發(fā)電機連接好。將與過強風(fēng)防護板18及其支架19組裝在一起的集風(fēng)口上唇17吊裝就位后，再用集風(fēng)口側(cè)面板將集風(fēng)口上唇17和集風(fēng)口下唇25連接固定起來。在發(fā)電機的另一側(cè)再安裝一個集風(fēng)口方向相反的扁口型風(fēng)力發(fā)電機，使兩個風(fēng)輪機共用中間的發(fā)電機，就完成了扁口型樓式風(fēng)力發(fā)電機裝置的安裝工作。在發(fā)電機下部的閣樓間內(nèi)安裝循環(huán)泵28，熱交換器29和螺桿膨脹型低沸點液體蒸汽機30，再使螺桿膨脹機的主軸通過傳動裝置與發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸連接，就完成了整個房屋的修建和設(shè)備安裝工作。 在沙壟的波谷中從下至上依次安裝好蓄水池35到透水性表層38的各個結(jié)構(gòu)層，并用帶閥門39的連通管道36將蓄水池35和供水管道7連接起來，即完成整個房屋型長城段的修建工作。 實施例三，建設(shè)巴丹吉林南海。地理位置——巴丹吉林沙漠南半部中間部位，戰(zhàn)略意義——處于中國沙塵暴西北移動路徑的前沿地帶，占國內(nèi)沙塵暴發(fā)生次數(shù)的68%，地形條件——大型沙壟，沙塵暴主風(fēng)向——北西，海域形狀和大小——北西西向長120km，北北東向?qū)?0km，相當(dāng)于人工修建了兩個鄱陽湖。建設(shè)方法1，調(diào)水管排的修建。調(diào)水管排的取水口設(shè)在在渤海灣天津濱海地帶，途經(jīng)北京，然后一路沿G7國道西進，在巴彥淖爾處留出與黃河河水泵站相連接的調(diào)水分管和控制閥門，修至巴丹吉林沙漠東北邊緣處轉(zhuǎn)彎，向南修至沙漠中部，為巴丹吉林北海預(yù)留出水口，然后繼續(xù)南上至設(shè)計的巴丹吉林南海西南邊緣處終止。2，漠表海的修建。沿著大型沙壟的走向先修西提，然后同時從南北兩側(cè)向東修筑提壩。最后完成東提的修筑任務(wù)。覆膜工作從海的西南邊緣入水口處開始。以沙壟為施工單位，逐個沙壟地向前推進。先將覆膜與西提和南提拐角處的臨水坡面粘貼好，然后順序沿沙壟走向拼接覆膜，覆蓋海底。拼接幾百米后，用灌水橡膠袋堵住沙壟波谷，向沙波中注水。以此類推繼續(xù)拼接覆膜，直至完成第一個沙壟的覆膜鋪筑工作后，再從頭開始拼接第二個沙壟的覆膜。依次完成整個海底的覆膜鋪筑任務(wù)后，放掉橡膠袋中的水并將其取出，向整個海域全面注水，便完成整個漠表海的修建工程。在漠表海修建過程中，海的上風(fēng)和下風(fēng)側(cè)的多功能長城也同步施工。順南海西南緣把長城群一直擴展到民勤市，徹底解掉民勤被掩埋的后顧之憂。
權(quán)利要求
1.一種多功能長城修筑和沙塵暴防治方法，包括使用機械防沙固沙工程措施和建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)，其特征在于，所述的多功能長城修筑和沙塵暴防治方法是在荒漠沙塵暴起源或途經(jīng)地區(qū)或其它沙漠或礫漠環(huán)境，修筑由檔沙墻或房屋組成的連續(xù)高大的長城類建筑物，作為高立式阻沙沙障，同時在長城或長城間地上安裝或修建風(fēng)能和太陽能發(fā)電或利用設(shè)施、公路、供蓄水設(shè)施及其他生產(chǎn)生活設(shè)施，使被這些設(shè)施所遮擋或覆蓋的荒漠環(huán)境變成可供人類進行生產(chǎn)生活活動的去荒漠化地貌單元，多功能長城總體上沿著與沙塵暴主風(fēng)向垂直的方向延伸，在大型沙壟發(fā)育地區(qū)，長城沿沙壟的波峰修筑，在第一道長城的下風(fēng)側(cè)，次第修筑多個平行排列的長城，組成長城群，兩個相鄰長城之間的間隔距離為長城高度的10-40倍，所述的多功能長城由檔沙墻型長城段和房屋型長城段組成，檔沙墻型長城段由擋沙墻(1)、支架( 、太陽能發(fā)電或利用設(shè)施C3)、公路(4)、輸變電設(shè)備( 、基礎(chǔ)樁 (6)、供水管道(7)及長城間地(8)組成，裝或不裝建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機，擋沙墻(1)與支架( 呈人字形支撐，太陽能發(fā)電或利用設(shè)施C3)安裝在朝陽的擋沙墻(1)或支架(2)的頂面上，房屋型長城段包括普通房屋、超大坡屋頂房屋或沙舟式抗震房屋、公路(4)、建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機集風(fēng)口(11)、坡屋頂和/或集風(fēng)口下唇、風(fēng)輪機(12)、太陽能發(fā)電或利用設(shè)施(3)、輸變電設(shè)備(5)、供水管道(7)、集水-蓄水設(shè)施(16)組成，安裝風(fēng)力發(fā)電機或太陽能發(fā)電或利用設(shè)施的坡屋頂，可修成最大延伸到第一層居室頂板(9)的超大型坡屋頂， 在長城的需要位置設(shè)城門，并在城門的上風(fēng)側(cè)修建影壁式擋沙墻，在長城或長城群起始端或選定的其它地點修建水塔或與其具有相同功能的建筑物，水塔與來自海水淡化廠或水處理廠的管道及供水管道相連接，在修筑長城的同時或隨后，將戈壁表層土石堆積物經(jīng)過粒級分選施工改造成下石上土的可耕作土地，將沙漠的長城間地整理成平整的或其它形狀的生產(chǎn)生活用地，工程采取分段整體推進公路優(yōu)先的原則組織施工，整個多功能長城修筑過程中，一切能夠使用電動機械完成的工程任務(wù)，都選用電動機械來施工，所修筑的多功能長城和長城間地可用作風(fēng)能太陽能發(fā)電和利用業(yè)、新興房地產(chǎn)業(yè)、倉儲物流業(yè)、沙漠旅游業(yè)、 沙漠特色農(nóng)業(yè)及其它需要大的用房用地空間產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)業(yè)基地及工程搬遷移民、地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)移民的安置基地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能長城的修筑和沙塵暴防治方法，其特征在于所述的建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機是扁口型樓式風(fēng)力發(fā)電機，其出風(fēng)口為長邊與長城走向平行的矩形，風(fēng)輪機主軸0 的軸心線也與長城走向平行，風(fēng)輪機葉片為下邊緣固定在軸面上的矩形葉片，其與軸面的交線平行于軸心線，且當(dāng)葉片與軸面的交線處于下風(fēng)側(cè)位置時， 風(fēng)輪機葉片向軸心線上方傾斜，過強風(fēng)防護板(18)設(shè)置在風(fēng)輪機上方，過強風(fēng)防護板(18)的上邊緣與出風(fēng)口的上邊緣呈鉸鏈連接，其下邊緣平裝一根由過強風(fēng)防護板支架 (19)支撐的重力杠(20)，重力杠OO)的重量以超過風(fēng)輪機安全極限的暴風(fēng)能夠?qū)⒎雷o板向上吹起為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，出風(fēng)口外引流板與出風(fēng)口下邊緣呈固定連接，向出風(fēng)口的斜上方延伸，可由屋脊結(jié)構(gòu)代替，集風(fēng)口內(nèi)引流板04)設(shè)置在集風(fēng)口下唇05)靠近風(fēng)輪機葉片 (21)位置，在同一段擋沙墻或房屋上應(yīng)成對修建或安裝與沙塵暴主風(fēng)向一致的正向風(fēng)力發(fā)電機和與沙塵暴主風(fēng)向相反的反向風(fēng)力發(fā)電機，并使兩個相鄰的正反向風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪機共用一個發(fā)電機，房屋的坡屋頂、傾斜的擋沙墻或支架可直接用作集風(fēng)口的下唇或作為集風(fēng)口安裝時的承載構(gòu)件。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能長城修筑和沙塵暴防治方法，其特征在于所述的太陽能發(fā)電或利用設(shè)施是一種風(fēng)能和光熱太陽能同位或同機互補型發(fā)電裝置，該裝置由頂面涂覆太陽能光伏涂料的鋼板06)、以鋼板底面為頂側(cè)管壁的蛇形管熱水器(27)、底部隔溫層、 循環(huán)泵( )、熱交換器( )、螺桿膨脹型低沸點液體蒸汽機(30)或其他蒸汽機組成，蒸汽機旋轉(zhuǎn)軸(31)通過蒸汽機傳動裝置(3 和風(fēng)輪機傳動裝置(34)共同驅(qū)動發(fā)電機(33)發(fā)電，太陽能涂料鋼板可直接用作朝陽的坡屋頂和扁口型風(fēng)力發(fā)電機的集風(fēng)口下唇(25)，蛇形管熱水器還可直接作為其他太陽能熱利用系統(tǒng)的集熱器使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能長城修筑和沙塵暴防治方法，其特征在于所述的集水-蓄水設(shè)施(16)是一種能儲蓄外供水或兼具有收集當(dāng)?shù)赜晁蛢π钔夤┧δ艿脑O(shè)施， 由透水性表層(38)、過濾性物質(zhì)層(41)、集水口(37)、蓄水體頂部透水性蓋層(42)、蓄水池 (35)、水位探測儀及排氣管、連通管道(36)和出水管00)組成，蓄水池(3 通過聯(lián)通管道(36)、閥門(39)與供水管道(7)相連接，蓄水池頂部透水性蓋層0 由高承載透水性材料組成，蓄水池(3 頂口與集水口(37)的底口呈無縫連接，集水口(37)由柔性或剛性不透水材料制成，呈向上向外伸展的喇叭口型，過濾性物質(zhì)層Gl)可由人造凈化水物質(zhì)或天然石質(zhì)、沙質(zhì)或土質(zhì)沉積物組成，透水性表層(38)全部或部分由高承載透水地面材料或土壤植被層組成。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能長城修筑和沙塵暴防治方法，其特征在于所述的沙舟式抗震房屋是在沙漠或礫漠環(huán)境修筑的帶有基礎(chǔ)隔震裝置的房屋，隔震裝置以天然的或經(jīng)過人工摻混其它物質(zhì)的表層砂礫質(zhì)堆積物(14)為摩擦滑移層和阻尼器(15)，以房屋整體工程結(jié)構(gòu)底部平底翹邊的底盤為隔震層板(13)，用與隔震層板(13)剛接的山墻斜梁(10)為主體結(jié)構(gòu)的主支撐構(gòu)件，位于房屋型長城段內(nèi)的兩相鄰房屋之間留出隔離縫，并在隔離縫的上風(fēng)處修建影壁式擋沙墻，在房屋底盤的設(shè)計位置裝設(shè)具有拖動房屋強度的牽引鼻。
6.一種漠表海建設(shè)和沙塵暴防治方法，其特征在于所述的漠表海建設(shè)和沙塵暴防治方法是在荒漠沙塵暴起源或途經(jīng)地區(qū)或其它沙漠或礫漠環(huán)境，建設(shè)占地面積最大可達到或超過整個沙漠或礫漠地理范圍的海洋狀蓄水體，用海底覆膜及其上的海水壓住流動沙礫石沉積物，在需要治理的沙漠或礫漠地區(qū)，選擇一片地面坡度不超過1 %的沙漠或礫漠表面， 用當(dāng)?shù)爻练e物或其它建筑材料修建壩頂高度在同一等高線上的圍海提壩，再將提壩圍成的海底面連同整個提壩的臨水坡面用不透水的有機高分子覆膜材料全面覆蓋起來，并使覆膜與提壩臨水坡面牢固地粘貼在一起，當(dāng)海底面遇有蓄水湖泊時，使圍海提壩繞開湖泊或在湖泊周圍修一個與圍海提壩等高的圍湖提壩，并使其外提坡用與海底覆膜相連接的相同材料覆蓋起來，當(dāng)海底面遇有山丘時，可采取對海底湖泊相同的處理方法或直接將海底覆膜從山丘周圍的海底面順山坡直接鋪到與提壩等高的位置，海底覆膜的鋪筑工作采取邊施工邊放水加壓的方法進行，利用原有的地形起伏，用灌水橡膠袋封堵出一個能局部存水的洼地后，注水壓住已鋪好的覆膜，在覆膜鋪筑工作整體完工后再逐漸注滿水，便形成一個漠表海，漠表海還可通過把已經(jīng)干涸或半干涸的湖泊或其他儲水構(gòu)造人工注水活化而建成，提壩上修筑公路，在公路的上風(fēng)側(cè)連續(xù)或間斷地修筑擋沙墻式長城，并安裝跨越公路或擋沙墻的U型管排和閥門代替水間，漠表海用大型調(diào)水管排從鄰近的海洋或有供水條件的江河調(diào)水，調(diào)水管排的總調(diào)水能力要以漠表海始終保持八成滿水位為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，管排經(jīng)過沿途的咸水湖處設(shè)置有排水分管和控制閥門，在水量有富余或冬季結(jié)冰期到來之前，將管中的海水排至途經(jīng)的咸水湖中，管排途經(jīng)漠表海鄰近的江河水系處留有與江河水泵站相連接的調(diào)水分管和控制閥門，在夏季豐水或洪水期從江河水系泵站調(diào)水或輔助調(diào)水，漠表海上風(fēng)處或周邊其他地區(qū)建多功能長城群，在設(shè)計位置建海水淡化廠，淡化廠向多功能長城或其他用水地區(qū)供水，并將鹽分曬干作為工業(yè)原料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漠表海建設(shè)和沙塵暴防治方法，其特征在于所述的用當(dāng)?shù)爻练e物修建圍海提壩的方法是在沙漠地區(qū)采用以沙漠砂和/或沙漠砂水泥混凝土為壩體下層、以沙漠砂水玻璃-浙青混凝土為壩體上層、以浙青混凝土為面層、以壩用水泥混凝土為提壩護坡面的結(jié)構(gòu)方案，所述的沙漠砂水玻璃-浙青混凝土是一種以沙漠砂為骨料、以水玻璃和浙青為膠結(jié)劑、以石灰石和沙漠砂粉為粉料的高強度沙漠砂混凝土，其制作方法是 事先分別把水玻璃溶液和熔融浙青溶液與沙漠砂拌勻，然后再分別與粉料拌勻并涼干或放涼，形成分開堆放的兩種粒料，在壩體施工時再將兩種粒料按設(shè)計比例混合拌勻，攤鋪在壩體作業(yè)面上，刮平后灑水或噴灑稀釋的水玻璃溶液，再進行震動或震蕩壓實，便完成沙漠砂水玻璃-浙青混凝土的加工制作工作。
全文摘要
本發(fā)明提出一種修筑漠表海和多功能長城來根除沙塵暴災(zāi)害的技術(shù)方法?，F(xiàn)行的植物或工程治沙方法都無法有效防治沙塵暴災(zāi)害。本發(fā)明通過修筑最大可達到或超過整個沙漠或礫漠地理范圍的海洋狀蓄水體，用海底覆膜及其上的海水壓住流動沙礫石沉積物，通過成群連片地修筑多功能長城，不僅可以有效地阻擋和埋壓沙塵物質(zhì)，還創(chuàng)造出范圍廣闊、可供人類進行生產(chǎn)生活活動的長城間地。本發(fā)明用漠表海的淡化水解決水源問題，用建筑物風(fēng)洞型風(fēng)力發(fā)電機等解決能源問題，用沙漠公路網(wǎng)和抗地震型房屋提供優(yōu)質(zhì)安全的通行和居住條件，使人類去荒漠化、根治沙塵暴的渴望變成為現(xiàn)實。本發(fā)明使荒漠變成風(fēng)能太陽能發(fā)電等產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)業(yè)基地，變成工程搬遷移民及地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)移民的安置基地。
文檔編號E02B3/16GK102322155SQ201110175339
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者馬瑞志 申請人:馬瑞志