沙石質建築垃圾礫石固沙結構及其製作方法

2023-06-26 06:57:51 1

沙石質建築垃圾礫石固沙結構及其製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種沙石質建築垃圾礫石固沙結構，包括沙障，該沙障為方格狀、帶狀或均勻平鋪狀，以粒徑10-50mm的碎建築垃圾礫石構成；及其製作方法。本發明可與天然礫石沙障固沙效果相當，實施後也能達到一勞永逸的固沙成效，既可實現無汙染、無降雨徑流、不耗水、不影響天然植物的生長,又能持續有效的發揮防風固沙效能。
【專利說明】沙石質建築垃圾礫石固沙結構及其製作方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及荒漠化防治【技術領域】，特別是涉及乾旱區沙漠治理方法，尤其是一種沙石質建築垃圾碌石固沙結構，及其製作方法。

【背景技術】
[0002]我國目前有沙漠和沙化土地面積173.11萬km2，佔我國國土總面積的18.03%。全國因包括沙漠化在內的土地沙漠化經濟損失約為4700億元。在現有的技術、經濟及自然環境條件下，近幾十年內可治理的沙化土地約為50萬km2。根據1998年國務院頒布的《全國生態環境建設規劃》，在治理沙漠化方面，提出近期目標(2010年)是22萬km2，中期目標(2030 年)是 40 萬 km2。
[0003]我國沙漠化最嚴重和最集中的地區主要是西北地區，即賀蘭山以西、祁連山和阿爾金山、崑崙山以北的西北乾旱區。僅甘、新、蒙、青、藏5省(區)沙化土地面積佔全國沙化土地總面積的93.69%，約佔全國陸地面積的1/4，4億多人受到沙化危害。該區域在國家安全、生態文明以及社會經濟發展中都據與重要地位，但同時也是我國生態環境最為嚴酷和脆弱的地區。隨著人口增加、沙化治理，綠洲擴大，引發包括荒漠化在內的一系列生態環境問題，如河道斷流、植被退化、土壤侵蝕、湖泊萎縮、沙塵暴頻發，既危及乾旱區人民的生存安全，也危及東部地區的生態安全，並使我國的國際形象受到不利影響。生態環境的退化不僅危及當地人民的生存發展，加重貧困程度，而且對我國生態安全和社會經濟發展構成嚴重威脅。
[0004]因此，防沙治沙，遏制生態環境惡化已成為西北乾旱區生存發展無法逾越的障礙。而治理沙漠化問題首先要考慮治理區水資源的情況。該區域內分布有塔克拉瑪幹、古爾班通古特、庫姆塔格、巴丹吉林、騰格里等7大沙漠，全區可治理的沙化土地約24萬km2，約佔全國可治理面積的一半。同時，該區乾旱少雨，風大沙多，植被稀少，生態環境極為脆弱，治理難度非常大，年降水量多在200mm以下，水資源嚴重缺乏，單靠成本低、效果好的生物治沙，難以奏效。必須以機械沙障為主，或以機械沙障+適當的植物措施相結合的綜合治沙才可行。而且由於該區域環境嚴酷，生態脆弱，治沙成本高、周期長、治理效果易反覆。
[0005]一千多年前，我們的祖先就用柴草「插風牆」防風固沙，也就是我們現在所稱的機械固沙方法中的「柴草沙障」。上世紀50年代，我國又從前蘇聯引進了麥草沙障固沙技術，後經我國的科技人員改進創新，形成了目前廣泛應用的草方格沙障。後來又各地科技人員根據當地的資源狀況，先後試驗研究成功了適應不同的氣候、風沙區的帶狀和格狀粘土沙障、礫石、柴草沙障、尼龍沙障等多種材料、多種規格的機械沙障。為了克服柴草沙障壽命短的問題，又將草方格沙障和沙生灌木造林結合，形成了快速持久的綜合固沙技術。
[0006]幾十年來，國內外已有的治沙技術主要有生物治沙、機械(工程)治沙和化學治沙三類。其中生物固沙是最有效、最持久和本效比最高的一種，但我國沙漠化廣布的西北地區，因地表水缺乏，降水量少，沙丘、沙地水分稀少，生物治沙難以奏效；化學固沙多用乳化浙青乳液、高分子聚合物乳液、水溶液等噴覆於流沙表面固定流沙，達到固結的目的，但因其乳化浙青有化學汙染，其他高分子有機物成本高，施工繁雜，壽命短等亦應用較少；應用最多、最普遍的是機械(工程)固沙和機械與植物相結合的綜合固沙技術。機械固沙是將柴、草、尼龍網、礫石、粘土等物料以一定的高度(0.2-1.0m)、規格(帶、格狀)鋪設於流沙表面，以降低沙面風速，增加沙面粗糙度和抗風蝕性，減少沙粒流動，達到固沙目的。綜合固沙是在機械固沙的基礎上栽植適宜的草樹種，在植物與機械沙障的共同防護作用下達到固沙作用。因此機械固沙和綜合固沙是我國乾旱區防沙治沙的首選與應用最廣的固沙技術。
[0007]機械固沙既可以單獨用以固沙，又是綜合固沙的前提和基礎。因此機械固沙是乾旱區應用最廣泛的固沙技術措施。而最常用的柴草、粘土、尼龍、礫石四種機械沙障中，前三種雖應用較多，但都分別存在壽命短、資源缺、成本高、有汙染等弊端；而礫石沙障雖受沙漠區礫石資源缺乏的制約，但從防護壽命和效果上是最好的。從自然界的存在的戈壁、假戈壁看，它是乾旱荒漠區地表最穩定、風蝕量最小、風沙危害最少的地貌形態；從多年的人工礫石沙障固沙實踐看，雖然初次設置成本較高，但它無汙染、壽麵長，保水性好、性價比最高，一次鋪設，可一勞永逸，而且鋪設後，隨著時間的延長，礫石沙障間還可因阻滯降塵等逐漸形成粘土結皮，甚至荒漠草場，可使沙漠、沙地生態徹底改善。因此，解決沙漠區礫石資源短缺，擴大礫石固沙技術應用，是乾旱沙區急需解決的固沙難題。
[0008]在機械固沙技術中，應用最多的是柴草沙障、粘土沙障和尼龍網、礫石沙障四種。柴草沙障因原料不足、壽命短(4-5年)受到限制；粘土沙障因其壽命在20年甚至永久固結，且無汙染而有較廣的應用，但因受材料制約，部分沙區就近無粘土，人工鋪設費工費力，其還已形成沙表面粘土層影響降水入滲而減少土壤水分和植被、形成地表徑流等不能普遍使用；近年來，尼龍(或塑料)網沙障隨然初次投入較高，但相對於柴草沙障其壽命長、施工不受當地資源、季節制約，固沙效果較好，得到了一定的推廣；但已有的尼龍(或塑料)網沙障因多以石油為原料，不僅消耗了寶貴的石油資源，沙障失效後對環境有汙染，設置沙障工序複雜，成本高，而且在流動性大的沙區易遭風蝕失效，不宜使用，因而影響了廣泛應用。
[0009]目前應用最廣、本效比高、效果好的是以草方格沙障固沙後，再在方格中栽植適宜的固沙灌木，當4-5年草方格失效後，障間灌木成林，再持續發揮防風固沙效能。但在乾旱沙區天然降水量小，地下水位深，栽植的林木難以成活並持續發揮防風固沙作用；粘土沙障因其壽命在20年甚至永久固結，且無汙染而有較廣的應用，但因受材料制約，部分沙區就近無粘土，且鋪設後還易在沙表面形成粘土結皮影響降水入滲而減少土壤水分和植被、形成地表徑流等；尼龍(或塑料)網沙障初次投入較高，相對於柴草沙障其壽命較長、固沙效果也較好，但尼龍(或塑料)網沙障主要以石油為原料，不僅消耗了寶貴的石油資源，沙障失效後對環境有汙染，且在流動性大的沙區易遭風蝕失效，不宜使用。天然礫石沙障雖然初次費工較多，但可實現無汙染、無徑流、不耗水永久固沙，但因固沙區缺乏天然礫石資源而無法實現。
[0010]目前根據應用實踐看，副作用最小、本效比最高、效果最最持久的是礫石沙障，制約其應用的唯一因素就是礫石資源問題。由於大多數河流中下遊或古河床、湖底都是沙地、沙漠，天然礫石很少，因此，可用於治沙的天然礫石資源奇缺。
[0011]建築垃圾是一種與天然礫石近似的人工石材，隨著我國城鎮化、棚戶區改造以及新農村建設地快速發展，建築物更新步伐的加快，建築垃圾大量產生，除極少量的被利用夕卜，絕大部分以填埋的方式存放，它既是一種廢物垃圾和災害、也可以破碎作為一種礫石資源用以固沙，變廢、變害為寶。
[0012]據有關資料顯示:我國建築垃圾再生利用率僅為5%左右，與發達國家90%以上的利用率相比極低。事實上，建築垃圾堆放與填埋，同樣給環境和居民生活帶來危害和惡劣影響。首先是侵佔土地，I億噸建築垃圾即使按堆高5米測算，也需佔地2.5萬畝，而根據推算，全國2006年到2008年建築垃圾平均每年生產總量約15.5億噸；即使經再生利用後，還有14.7億多噸需要填埋，如按上述方法填埋，要佔地36.8萬畝，而且建築垃圾填埋幾乎是永久性佔地。另外，建築垃圾還嚴重影響市容和環境衛生。


【發明內容】

[0013]本發明針對現有技術的不足，提出一種沙石質建築垃圾礫石固沙結構,材料來源廣，使用操作簡便。
[0014]為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案:一種沙石質建築垃圾礫石固沙結構，包括沙障，該沙障為方格狀、帶狀或均勻平鋪狀，該沙障以粒徑10-50mm的碎建築垃圾礫石構成。
[0015]進一步地，所述方格狀沙障為邊長的l-2m的方形，該方形的邊為底寬30_40cm、高15-20cm的三角形埂狀。
[0016]進一步地，所述帶狀沙障為底寬40cm，高20cm的三角形埂狀，且其走向與當地主風向垂直設置。
[0017]進一步地，所述埂狀設有若干個，且相互平行，間距為2m。
[0018]進一步地,所述均勻平鋪狀為均勻覆蓋在沙丘,覆蓋率為40-60%。
[0019]進一步地，該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
[0020]一種沙石建築垃圾礫石固沙結構的製作方法，包括以下過程:將沙石建築垃圾碎成10-50mm的碎礫石；用碎礫石製成方格狀、帶狀或均勻平鋪狀沙障鋪設在沙丘表面。
[0021]進一步地，在該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
[0022]與現有技術相比，本發明具有以下優點:可與天然礫石固沙技術相當，實施後都能達到一勞永逸的固沙效果，既可實現無汙染、無降雨徑流、不耗水、不影響天然植物的生長，又能持續有效的發揮防風固沙效能。
[0023]其有益的效果:
1、可解決垃圾圍城的困惑，改善城市與周邊環境生態；
2、每年全國僅建築垃圾堆放要佔地約36.8萬畝，因此，利用建築垃圾礫石固沙，可節約大量的堆放佔地；
3、我國每年僅城市垃圾造成的經濟損失高達300億元，利用建築垃圾礫石固沙，可給國家減少大量的經濟損失；
4、變害為寶，用建築垃圾礫石固沙，近似於天然礫石固沙，既無化學汙染，又可永久的發揮防風固沙效能；
5、設備和技術簡單，易於推廣應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發明方格狀沙障的結構示意圖； 圖2為本發明帶狀沙障結構示意圖；
圖3為本發明均勻平鋪狀沙障的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示範性和解釋性，不應對本發明的保護範圍有任何的限制作用。
[0026]實施例1
如圖1所不的一種沙石質建築垃圾碌石固沙結構，包括方格狀沙障I，該方格狀沙障I是由建築垃圾破碎成10-50mm的碎粒石構成的，其邊長為1.5m，每一邊均為底寬34cm、高17cm的三角形埂狀。
[0027]其中，沙障的邊長取值範圍可在l_2m之間，並且三角形埂狀的尺寸範圍為底寬30_40cm、高 15_20cm。
[0028]該建築垃圾礫石固沙結構的製作，將附近城鎮拆遷形成的大量沙石質建築垃圾用節能型顎式破碎機破碎成10-50mm的碎礫石，將碎礫石製成以底寬30-40cm、高15-20cm的三角形埂狀，邊長l-2m的方格狀沙障。
[0029]實施例2
如圖2所示的一種沙石質建築垃圾礫石固沙結構，包括帶狀沙障2，該帶狀沙障2是由建築垃圾破碎成10-50mm的碎粒石構成的，底寬40cm、高20cm的三角形埂狀。其中，該埂狀的走向與當地主風向(如圖2中箭頭指向)垂直，也就是說主風會被該帶狀沙障2所阻隔而減弱。該埂狀設有若干個，且相互平行，間距為2m。
[0030]該建築垃圾礫石固沙結構的製作，將附近城鎮拆遷形成的大量沙石質建築垃圾用節能型顎式破碎機破碎成10-50mm的碎碌石,將碎碌石製成以底寬40cm、高20cm的三角形埂狀。
[0031]實施例3
如圖3所示的一種沙石質建築垃圾礫石固沙結構，包括均勻平鋪狀沙障3，該均勻平鋪狀沙障3是由建築垃圾破碎成10-50mm的碎粒石構成的，均勻平鋪在沙丘上，其中覆蓋度在40-60% 之間。
[0032]該沙石質建築垃圾礫石固沙結構的製作，將附近城鎮拆遷形成的大量沙石質建築垃圾用節能型顎式破碎機破碎成10-50mm的碎碌石,均勻平鋪在沙丘上。
[0033]本發明的三種沙障模式相比，格狀沙障風蝕較少，但肥料費工較多；帶狀沙障最經濟，固沙後初期障間風蝕量較大，一段時間後就會穩定；平鋪式間於前二者之間，且它容易形成平坦的固定表層；總之，這三種建築垃圾礫石固沙方法，均可與天然礫石固沙技術相當，實施後都能達到一勞永逸的固沙效果，即可實現無汙染、無降雨徑流、不耗水、不影響天然植物的生長，能持續有效的發揮防風固沙效能。
[0034]上述各實施例中，為增強固沙效果，可以在布設的垃圾礫石沙障間栽植適宜的灌木、種植多年生草本植物，兩種方法結合形成更好的綜合固沙技術措施。
[0035]我國正處於城鎮化建設的高峰期，各類城市、鄉鎮都有大量的房屋需要拆遷，同時也產生了海量的建築垃圾。這些建築垃圾不僅影響了市容市貌，汙染了環境，而且還佔用了大量的土地。據有關資料顯示:我國建築垃圾再生利用率僅為5%左右，與發達國家90%以上的利用率相比極低。建築垃圾堆放與填埋，還會給環境和居民生活帶來危害和惡劣影響。首先是侵佔土地，I億噸建築垃圾如按堆高5米測算，也需佔地2.5萬畝，而根據推算，全國2006年到2008年建築垃圾平均每年產生總量約15.5億噸；即使經再生利用後，還有14.7億多噸需要填埋，如按上述方法填埋，每年僅建築垃圾要填滿佔地就達36.8萬畝，而且建築垃圾填埋幾乎是永久性佔地，建築垃圾目前全國約2/3的城市處於垃圾包圍之中，其中1/4的城市已無填埋場地；每年因此造成的經濟損失高達300億元人民幣。另外，建築垃圾還嚴重影響市容和環境衛生。
[0036]建築垃圾是一種質地與天然礫石近似的人工石材，目前，在我國城鎮化、棚戶區改造以及新農村建設過程中，產生建築大量垃圾，除極少量的被利用外，絕大部分以填埋的方式存放，它既是一種廢物垃圾和災害，但在短期內我們無法有效提高再利用率的情況下，可以將其破碎作為一種礫石資源用於固沙，變廢、變害為寶。
[0037]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種沙石質建築垃圾礫石固沙結構，包括沙障，該沙障為方格狀、帶狀或均勻平鋪狀，其特徵在於:該沙障以粒徑10-50_的碎沙石質建築垃圾礫石構成。
2.如權利要求1所述沙石質建築垃圾礫石固沙結構，其特徵在於:所述方格狀沙障為邊長的l-2m的方形，該方形的邊為底寬30-40cm、高15_20cm的三角形埂狀。
3.如權利要求1所述沙石質建築垃圾礫石固沙結構，其特徵在於:所述帶狀沙障為底寬40cm，高20cm的三角形埂狀，且其走向與當地主風向垂直設置。
4.如權利要求3所述沙石質建築垃圾礫石固沙結構，其特徵在於:所述埂狀設有若干個，且相互平行，間距為2m。
5.如權利要求1所述沙石質建築垃圾礫石固沙結構，其特徵在於:所述均勻平鋪狀為均勻覆蓋在沙丘，覆蓋率為40-60%。
6.如權利要求1所述沙石質建築垃圾礫石固沙結構，其特徵在於:該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
7.—種沙石建築垃圾礫石固沙結構的製作方法，包括以下過程:將沙石建築垃圾碎成10-50mm的碎礫石；用碎礫石製成方格狀、帶狀或均勻平鋪狀沙障鋪設在沙丘表面。
8.如權利要求7所述製作方法，其特徵在於:在該沙障的障間種植有灌木或多年生草本植物。
【文檔編號】E02D3/00GK104328779SQ201410585168
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】方峨天, 楊自輝, 張劍揮, 郭樹江, 詹科傑, 王強強, 王多澤, 張錦春 申請人:甘肅省治沙研究所