CN114960486B - 风滚草防风阻沙结构、防风固沙结构及风沙防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风沙防护技术领域，尤其涉及一种风滚草防风阻沙结构、防风固沙结构及风沙防护系统，风滚草防风阻沙结构包括风滚草排和支撑网，多个风滚草排相互平行且依次设置于支撑网上，每个风滚草排均包括多个均匀分布的风滚草，风滚草形成的孔隙密度自下而上逐渐增大。本发明充分利用了风滚草的数量巨大，易收集的特点，以此为材质制成防风固沙结构，既能满足防风固沙绿色环保、可持续、生态友好等条件，同时又能将给区域造成危害的风滚草收集再利用，符合因地制宜，就地取材的原则。且风滚草为天然植物，绿色环保可降解，能够满足沙漠生态区对环保条件的要求，与自然界能够很高的融合度，对野外动物及牧民的牲畜等影响小，保证了生态友好。

Description

风滚草防风阻沙结构、防风固沙结构及风沙防护系统

技术领域

本发明涉及风沙防护技术领域，尤其涉及一种风滚草防风阻沙结构、防风固沙结构及风沙防护系统。

背景技术

在世界干旱区地区，尤其是沙漠、戈壁地区，普遍生长有适应干旱风沙环境的风滚草及类似生存特性的植物。风滚草的枝条形成簇拥状，具有圆球形态，在干旱季节或者枯萎时节，可以随风滚动。作为干旱区常见植物，风滚草数量巨大，尤其在风季时节。一方面，大量的风滚草会堆积在生活区、建筑物旁边，这给人民生活、生产带来不便及安全隐患，容易引发火灾；另一方面，风滚草随风进入交通干线，对车辆安全行驶造成危害，容易造成铁路等电气故障等；第三，风滚草易进入灌溉水渠等造成对农业生产的影响，风滚草还会悬挂在电网线路，造成电网安全隐患。

现在防风固沙栅栏采用的为人工生产而成，比如高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)、尼龙(Nylon)、混凝土、金属等材质。一方面，这些材质的防风固沙栅栏无法满足环境友好型，绿色可降解等要求，沙漠地区是生态脆弱区，是生态文明建设的重点区域，这些材质的栅栏虽然达到了防风固沙的目的，但却能生态环境造成的负面影响，甚至环境污染；第二方面，这些材质的栅栏价格昂贵，不适用于大面积的普通风沙区防沙，防风固沙工作是个普遍性大面积，而且是个持续性投入、长久性的工作，低成本是其能否可持续的重要指标；第三方面，现有的技术无法满足生物友好型要求，这些栅栏因为材质牢固，对沙漠地区野生动物的生存环境及迁移路径等造成严重的影响。

发明内容

本发明提供一种风滚草防风阻沙结构、防风固沙结构及风沙防护系统，用以解决现有技术中防风固沙结构容易对生态环境造成的负面影响，环境污染，成本高，不适用于大面积的普通风沙区防沙，对沙漠地区野生动物的生存环境及迁移路径等造成不良影响的缺陷，实现防风固沙绿色环保、可持续、生态友好等条件，同时又能将给区域造成危害的风滚草收集再利用，与自然界能够很高的融合度，对野外动物及牧民的牲畜等影响小的效果。

本发明提供一种风滚草防风阻沙结构，包括风滚草排和支撑网，多个所述风滚草排相互平行且依次设置于所述支撑网上，每个所述风滚草排均包括多个均匀分布的风滚草，所述风滚草形成的孔隙密度自下而上逐渐增大。

根据本发明提供的一种风滚草防风阻沙结构，所述风滚草的草球直径自下而上逐渐减小。

根据本发明提供的一种风滚草防风阻沙结构，所述风滚草排水平设置于所述支撑网上，各个所述风滚草排中相邻两个所述风滚草之间的间距自下而上逐渐增大。

根据本发明提供的一种风滚草防风阻沙结构，各个所述风滚草排的所述风滚草的枝条密集度自下而上逐渐减小。

根据本发明提供的一种风滚草防风阻沙结构，还包括固定组件，所述固定组件垂直于风向设置，所述支撑网设置于所述固定组件的迎风侧。

根据本发明提供的一种风滚草防风阻沙结构，所述固定组件包括立柱和连接件，所述连接件的两侧分别与两个所述立柱连接，所述支撑网固定于所述连接件。

根据本发明提供的一种风滚草防风阻沙结构，所述固定组件还包括支架，所述支架连接于所述立柱埋入地下的端部。

本发明还提供一种风滚草防风固沙结构，包括风滚草排和固定件，多个所述风滚草排相互平行铺设于地面，每个所述风滚草排均包括多个均匀分布的风滚草，每个所述风滚草均通过所述固定件固定于地面。

根据本发明提供的一种风滚草防风固沙结构，所述固定件包括钎体和钎帽，所述钎帽设置于所述钎体的顶端，所述风滚草与所述钎帽连接，所述钎体的底端插入地面。

根据本发明提供的一种风滚草防风固沙结构，所述钎体在靠近所述钎帽的外壁设有凸起。

根据本发明提供的一种风滚草防风固沙结构，每个所述风滚草排包括第一风滚草和第二风滚草，所述第一风滚草的草球直径大于所述第二风滚草的草球直径，相邻两个第一风滚草之间设有多个第二风滚草。

根据本发明提供的一种风滚草防风固沙结构，相邻两个所述风滚草排的第一风滚草相对设置，且相对设置的两个所述第一风滚草之间还设有第三风滚草，所述第三风滚草的草球半径小于所述第一风滚草的草球半径。

根据本发明提供的一种风滚草防风固沙结构，相邻两个所述风滚草排的第一风滚草相互间隔设置。

本发明还提供一种风滚草风沙防护系统，包括如上所述的风滚草防风阻沙结构和如上所述的风滚草防风固沙结构，在路基的迎风侧沿风向依次设置至少一个所述风滚草防风阻沙结构和至少一个所述风滚草防风固沙结构，在所述路基的背风侧依次设置多个所述风滚草防风固沙结构。

本发明还提供一种风滚草风沙防护系统，包括多个如上所述的风滚草防风阻沙结构，多个所述风滚草防风阻沙结构沿风向依次设置，且所述风滚草防风组沙结构的高度逐渐增大。

本发明还提供一种风滚草风沙防护系统，包括碎石和多个如上所述的风滚草防风固沙结构，所述风滚草防风固沙结构铺设于光伏组件的前方和后方，所述碎石铺设于光伏组件的下方。

本发明提供的风滚草防风阻沙结构，风滚草成排设置在支撑网上，风滚草自身以及通过风滚草之间的排布形成孔隙，气流可通过孔隙，由支撑网下部到上部孔隙密度逐渐增大，以此在结构上构造出下密上疏的特征，符合风沙流运动特征以及流体结构，能够最大程度的阻沙和减小风速。

本发明的风滚草为圆球状结构，其具有很密实的错位交织网状内部结构，这种结构相较于传统单一的面状结构的防风阻沙网，比如传统的高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)、尼龙(Nylon)、混凝土、金属等材质防风阻沙网，更具有消能作用，能够最大的将风能吸收抵销，从而达到抑风阻沙作用。同时，本发明充分利用了风滚草的数量巨大，易收集的特点，以此为材质制成风滚草防风固沙结构，既能满足防风固沙绿色环保、可持续、生态友好等条件，同时又能将给区域造成危害的风滚草收集再利用，符合因地制宜，就地取材的原则。且风滚草为天然植物，绿色环保可降解，能够满足沙漠生态区对环保条件的要求，与自然界能够很高的融合度，对野外动物及牧民的牲畜等影响小，保证了生态友好。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的风滚草防风阻沙结构的结构示意图之一；

图2是本发明提供的风滚草防风阻沙结构的侧视图；

图3是本发明提供的风滚草防风阻沙结构的俯视图；

图4是本发明提供的风滚草防风阻沙结构的风滚草与支撑网连接的结构示意图；

图5是本发明提供的风滚草防风固沙结构的结构示意图之一；

图6是本发明提供的风滚草防风固沙结构的固定件的结构示意图；

图7是本发明提供的风滚草防风固沙结构的固定件的俯视图；

图8是本发明提供的风滚草防风固沙结构的结构示意图之二；

图9是本发明提供的风滚草防风固沙结构的结构示意图之三；

图10是本发明提供的风滚草防风阻沙结构的结构示意图之二；

图11是本发明提供的风滚草风沙防护系统的结构示意图之一；

图12是本发明提供的风滚草风沙防护系统的结构示意图之二；

图13是本发明提供的风滚草风沙防护系统的结构示意图之三；

附图标记：

100、风滚草排；110、风滚草；120、第一风滚草；130、第二风滚草；140、第三风滚草；

200、支撑网；210、扎带；

300、固定组件；310、立柱；320、连接件；330、支架；

400、固定件；410、钎体；420、钎帽；430、凸起；

500、风滚草防风阻沙结构；600、风滚草防风固沙结构；

700、路基；710、空白带；

800、碎石；900、光伏组件；1000、建筑物表面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的风滚草防风阻沙结构，包括风滚草排100和支撑网200，多个风滚草排100相互平行且依次设置于支撑网200上，每个风滚草排100均包括多个均匀分布的风滚草110，风滚草110形成的孔隙密度自下而上逐渐增大。

本发明实施例的风滚草防风阻沙结构，风滚草110成排设置在支撑网200上，风滚草110自身以及通过风滚草110之间的排布形成孔隙，气流可通过孔隙，由支撑网200下部到上部孔隙密度逐渐增大，以此在结构上构造出下密上疏的特征，符合风沙流运动特征以及流体结构，能够最大程度的阻沙和减小风速。

本发明的风滚草110为圆球状结构，其具有很密实的错位交织网状内部结构，这种结构相较于传统单一的面状结构的防风阻沙网，比如传统的高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)、尼龙(Nylon)、混凝土、金属等材质防风阻沙网，更具有消能作用，能够最大的将风能吸收抵销，从而达到抑风阻沙作用。同时，本发明充分利用了风滚草110的数量巨大，易收集的特点，以此为材质制成风滚草防风固沙结构，既能满足防风固沙绿色环保、可持续、生态友好等条件，同时又能将给区域造成危害的风滚草110收集再利用，符合因地制宜，就地取材的原则。且风滚草110为天然植物，绿色环保可降解，能够满足沙漠生态区对环保条件的要求，与自然界能够很高的融合度，对野外动物及牧民的牲畜等影响小，保证了生态友好。

在一个实施例中，风滚草排100的数量可为3-7个，最下风滚草排100形成的孔隙密度为30-40％，最上部孔隙度为60-70％。

在一个实施例中，支撑网200可采用植物纤维材质的网绳编织而成，支撑网200网绳的经丝和纬丝的丝径可为1-3cm，其中纬丝为水平方向网绳，经丝为垂直方向网绳。网绳编制成的孔径可为规则正方形或菱形，边长范围为10-20cm。在其它实施例中，支撑网200还可由高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)、尼龙(Nylon)、或者金属材质构成，在该实施例中，网绳的丝径为0.5-1.5cm。

如图4所示，风滚草110通过固定扎带210将底部主干和根部与支撑网200固定。即将风滚草110的根部固定在支撑网200的纬丝与经丝的交结点处，将主干固定在支撑网200的纬丝上和经丝上。

如图10所示，在一个实施例中，风滚草防风固沙结构为镶嵌式或绑定式结构，适用于干旱区防风固沙，尤其适用建筑物表面1000，即在风滚草110按一定的覆盖度镶嵌在建筑物表面1000。支撑网200可通过一些固定设施，比如钉子、绳子等固定在建筑物上或者旁边附属物件上。

本实施例中，风滚草防风固沙结构能够有效地建筑物表面1000形成一层风滚草110保护层。基于风滚草110具有密实的错位交织网状内部结构，可以有效地阻拦沙粒，同时将风速减小，从而有效保护了建筑物表面1000免遭风沙摩蚀。

根据本发明提供的一个实施例，风滚草110的草球直径自下而上逐渐减小。本实施例中，风滚草110的草球直径由支撑网200下部到上部逐渐减小，基于风沙流的特性和结构，风沙流的冲击力自下而上逐渐有强变弱，因此将风滚草110的直径也随之变化，以使直径较大的风滚草110能够抵抗更强冲击力的风沙流，保证防风阻沙的效果。

本实例中，位于支撑网200最下部的风滚草110的草球直径至少为60cm，位于支撑网200最上部的风滚草110的草球直径为20-40cm。

根据本发明提供的一个实施例，风滚草排100水平设置于支撑网200上，各个风滚草排100中相邻两个风滚草110之间的间距自下而上逐渐增大。本实施例中，风滚草排100为水平设置，即支撑网200上的风滚草110竖向分层设置，最下层的风滚草排100布密集，向上各层风滚草排100布逐渐稀疏，排布约密集能够保证孔隙密度越小，以此满足下密上疏的特点，符合风沙流运动特征以及流体结构，能够最大程度的阻沙和减小风速。在其它实施例中，风滚草排100还可为竖直设置，即支撑网200上的风滚草110横向分层设置，每层风滚草110自下而上风滚草110的草球直径逐渐减小，也可满足各个风滚草排100中相邻两个风滚草110之间的间距自下而上逐渐增大的要求。

在一个实施例中，位于支撑网200最下部的一排风滚草110贴近地表，而且该风滚草排100的风管草之间没有间距，即风滚草110之间紧临设置，向上每个风滚草排100的风滚草110之间均采用间隔一定空隙设置，空隙距离由下部向上部逐渐增大，位于支撑网200最上部的一排风滚草110之间的空隙距离为50-100cm。

根据本发明提供的一个实施例，各个风滚草排100的风滚草110的枝条密集度自下而上逐渐减小。本实施例中，位于支撑网200最下部的一排风滚草110采用的是枝条比较密实的风滚草110，向上各排风滚草110采用枝条逐渐变稀疏的风滚草110。枝条越密实能够保证孔隙密度越小，以此满足下密上疏的特点，符合风沙流运动特征以及流体结构，能够最大程度的阻沙和减小风速。

根据本发明提供的一个实施例，本发明风滚草防风阻沙结构还包括固定组件300，固定组件300垂直于风向设置，支撑网200设置于固定组件300的迎风侧。本实施例中，固定组件300迎风设置，支撑网200通过固定组件300呈立式姿态固定于地面上，位于固定组件300的迎风侧能够使风滚草110更好的接触风沙流，最大程度的阻沙和减小风速。

在一个实施例中，本发明的风滚草防风阻沙结构为高立式防风阻沙栅栏，适用于干旱区防风固沙，尤其适用于沙漠地区铁路、公路、工程区、村庄、农田等防风固沙工程，以及沙化土地治理等工程，该栅栏结构为直立式结构。

根据本发明提供的一个实施例，固定组件300包括立柱310和连接件320，连接件320的两侧分别与两个立柱310连接，支撑网200固定于连接件320。本实施例中，立柱310将连接件320延展撑开，支撑网200挂设于连接件320上，并与立柱310连接固定。立柱310高度改变可改变支撑网200的所在高度，两个立柱310之间的距离改变配合连接件320的延伸，可改变悬挂支撑网200的数量和支撑网200的覆盖范围，从而适应不同的高度和范围的风沙流。

在一个实施例中，连接件320由四根铁丝组成，分别包括相互平行的顶部支撑铁丝和底部支撑铁丝，在顶部支撑铁丝和底部支撑铁丝之间交叉设置的两根支撑铁丝。所有支撑铁丝的两端均固定在两个立柱310上。交叉的两根支撑铁丝在交叉处通过扎丝等材料固定成一起，交叉的两根支撑铁丝还可在交叉处通过拧绕成一体。连接件320可采用镀锌铁丝，型号为10号或者8号。

在一个实施例中，立柱310可采用木质材料结构，圆柱体或者长方体，其中圆柱体的直径可为8-15cm，长方体的横截面边长可为8-15cm。两个立柱310的间距可为3-4m。支撑网200与立柱310的地表高度一致，高度可为0.6-2m，最佳高度为1.5m。

根据本发明提供的一个实施例，固定组件300还包括支架330，支架330连接于立柱310埋入地下的端部。本实施例中，立柱310的底端埋入地下，地下埋深30-50cm，且其底端设置有支架330，可以更好的固定支柱。

在一个实施例中，支架330的形状为十字型，为木质结构，长度可为20-30cm。

如图8、图6和图7所示，本发明实施例还提供一种风滚草防风固沙结构，包括风滚草排100和固定件400，多个风滚草排100相互平行铺设于地面，每个风滚草排100均包括多个均匀分布的风滚草110，每个风滚草110均通过固定件400固定于地面。

本发明实施例的风滚草防风固沙结构，充分利用了风滚草110的防风阻沙作用，以及其圆球形状成排排列设置结合平铺于地面结构，也能够起到很好的固沙效果。相较于传统的稻草固沙方格、麦草固沙方格、粘土固沙方格和砾石固沙方格，本发明的风滚草110具有很密实的错位交织网状内部结构，其防风效率、阻沙能力均强于传统固沙方格。同时风滚草110来源于风沙地区，就地用材，数量巨大，易于收集和利用，本发明的风滚草防风固沙结构充分考虑了风沙区地表性质，简单可行，实用性强，易于推广应用。

根据本发明提供的一个实施例，固定件400包括钎体410和钎帽420，钎帽420设置于钎体410的顶端，风滚草110与钎帽420连接，钎体410的底端插入地面。本实施例中，风滚草110通过固定件400固定在地表，固定件400为插钎结构，钎体410的底部插入地下，钎体410的顶部通过钎帽420与风滚草110连接，钎帽420可以增加固定风滚草110主干和枝条的接触部位，牢牢卡住风滚草110，同时也增加扎带210固定风滚草110的位置。

在一个实施例中，固定件400可采用HDPE材质制成，长度为15-25cm，钎体410为圆柱形，钎体410的底端为尖形，钎体410的顶端设置为带有十字型下垂冠帽状结构的钎帽420。在其它实施例中，固定件400还可采用木质制成。

根据本发明提供的一个实施例，钎体410在靠近钎帽420的外壁设有凸起430。本实施例中，钎体410的顶端在地面以上的部分外壁设置有凸起430，风滚草110的底部根系和枝条还可固定在凸起430位置处，通过扎带210或扎丝等将两者固定，凸起430可防止风滚草110的滑动和松动。

在一个实施例中，凸起430为沿钎体410的轴向依次分布的圆环形结构，分布长度为5-10cm。

根据本发明提供的一个实施例，每个风滚草排100包括第一风滚草120和第二风滚草130，第一风滚草120的草球直径大于第二风滚草130的草球直径，相邻两个第一风滚草120之间设有多个第二风滚草130。本实施例中，每个风滚草排100均采用两种风滚草110构成，一种采用小型风滚草110，直径较小，另一种采用大型风滚草110，直径较大，相邻的直径较大的风滚草110之间设置多个直径较小的风滚草110，以此在地面形成高低错落的风滚草110结构，增大风滚草防风固沙结构的表面粗糙程度，增强风滚草防风固沙结构对风沙流的扰流效果，降低风速，阻隔沙粒。

本发明充分利用了风滚草110优秀的防风阻沙作用，根据风滚草110直径和高度不同，将不同直径和高度的相错设置，这样可以有效地增加地表粗糙度，从而有效降低风速，保护了地表免遭风蚀作用。特别适用于风蚀地表治理和生态修复，而且易于大面积推广。该方案充分考虑了对环境的友好作用，能够有效推进风蚀地表的生态修复，也对野外动物和牧民的牲畜不造成任何影响。

在一个实施例中，本发明的风滚草防风固沙结构为行列结构，适用于干旱区防风固沙，尤其适用于沙化土地治理、铁路/公路、光伏电站等重大工程防风固沙工程。第一风滚草120的草球直径大于60cm，第二风滚草130的草球直径小于等于60cm，第二风滚草130紧挨设置，第一风滚草120与第二风滚草130之间不留空隙。

如图5所示，根据本发明提供的一个实施例，相邻两个风滚草排100的第一风滚草120相对设置，且相对设置的两个第一风滚草120之间还设有第三风滚草140，第三风滚草140的草球半径小于第一风滚草120的草球半径。本实施例中，每排风滚草110的第一风滚草120之间设置第二风滚草130，相邻两排风滚草110之间的第一风滚草120之间设置第三风滚草140，以此形成四角为第一风滚草120，边线为第二风滚草130和第三风滚草140的方格。以此增大风滚草防风固沙结构的稳定程度，以及直径较大的第一风滚草120的扰流固沙的影响范围。

在一个实施例中，本发明为防风固沙方格结构，由多个连接的方格组成网格状。该方格顺着主风向为X边，垂直主风向为Y边，其中方格X边长为2-3m，Y边长为2.5-4m，最佳方格尺寸为2.5m×2.5m。第二风滚草130设置在方格Y边，第三风滚草140设置在Y边上，第一风滚草120设置在方格交叉O处。具体地，在X边上设置第三风滚草140为7-10个，Y边上设置第二风滚草130为9-13个。

如图9所示，根据本发明提供的一个实施例，相邻两个风滚草排100的第一风滚草120相互间隔设置。本实施例中，两个相邻的风滚草排100上的第一风滚草120相互交错间隔设置，呈一个第一风滚草120的四周均匀围绕第二风滚草130的结构。

在一个实施例中，本发明的风滚草防风固沙结构为行列平铺式结构，适用于干旱区防风固沙，尤其适用风蚀坑、风蚀斑块和沙化土地治理等工程。该结构主要特征表现在风滚草110按行列式和一定的覆盖度固定在地表。

本实施例中，根据风沙活动强度不同，风滚草防风固沙结构的覆盖度不同，普通的沙化土地的覆盖度为30-40％，而风蚀坑、风蚀斑块等覆盖度为40-50％。

每个风滚草排100中，第一风滚草120与第二风滚草130的间距为0.8-1.5m。第二风滚草130为连续设置，连续3-6个设置，其间距为0.5-1.2m。相邻两个风滚草排100之间的间距为1-2m。

如图11所示，本发明实施例还提供一种风滚草风沙防护系统，包括如上述实施例的风滚草防风阻沙结构500和如上述实施例的风滚草防风固沙结构600，在路基700的迎风侧沿风向依次设置至少一个风滚草防风阻沙结构500和至少一个风滚草防风固沙结构600，在路基700的背风侧依次设置多个风滚草防风固沙结构600。

本发明实施例的风滚草风沙防护系统为铁路、公路路基700风沙防护体系，适用于风沙地区铁路、公路等防风固沙工程。在公路或铁路路基700的迎风侧，由最外沿到靠近路基700分别设置风滚草防风阻沙结构500和风滚草防风固沙结构600。在公路或铁路路基700的背风侧，设置风滚草防风固沙结构600。

本发明基于铁路后公路路基700风沙危害特征，在公路或铁路路基700两侧的风滚草防风阻沙结构500、风滚草防风固沙结构600以及公路或铁路路基700形成一个综合风沙防护体系，包括阻沙、固沙功能，形成远阻和近固的体系结构，有效地形成的风沙防护功能，能够更好的保障公路或铁路路基700免遭风沙侵害，行驶车辆安全行驶。

同时该防护体系对环境友好，不需要大量的开挖地表工程。相较于现有技术混凝土、金属等材质等防风阻沙栅栏，需要开挖很深的深沟用于固定地基，会对原始地表进行大量的破坏，而且施工不方便。而且传统的防风阻沙栅栏一旦实施，将难以拆除，即便几年后沙埋失效后也难以拆除，一方面因为拆除成本高，另一方面，拆除会造成二次沙害和环境破坏的问题，本发明提供的基于风滚草110的风滚草防风阻沙结构500和风滚草防风固沙结构600一方面可以自然降解，对环境无污染，另一方面拆除方便，可以回收再利用。

在一个实施例中，风滚草防风阻沙结构500设置在与公路或铁路路基700距离80-200m范围，设置有2-3个，间距为15-25m，高度为1.5m。风滚草防风阻沙结构500与风滚草防风固沙结构600之间距离为10-15m。风滚草防风固沙结构600距离路基700边坡坡角的长度为4-8m。风滚草防风固沙结构600的宽度为20-50m。

在另一个实施例中，风滚草防风固沙结构600设置为两个区域，平行设置，每个区域宽度为10-30m，两个风滚草防风固沙结构600区域之间设置的空白带710的宽度为3-6m。

如图12所示，本发明实施例还提供一种风滚草风沙防护系统，包括多个如上述实施例的风滚草防风阻沙结构500，多个风滚草防风阻沙结构500沿风向依次设置，且风滚草防风阻沙结构500的高度逐渐增大。

本发明实施例的风滚草风沙防护系统为一种防风阻沙栅栏体系，由多道风滚草防风阻沙结构500组成，沿主风向方向依次设置，该风滚草风沙防护体系通过两道风滚草防风阻沙结构500构成了前低后高的复式阻沙栅栏结构，防风阻沙效益极大的增加，特别适用于风沙活动强烈的区域。

在一个实施例中，本发明的风滚草风沙防护体系包括上述任一实施例所提供的防风阻沙栅栏结构、防风固沙方格结构、平铺式结构和镶嵌式结构，并与高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)、尼龙(Nylon)、混凝土、金属等材质任一防沙措施，或者稻草固沙方格、麦草固沙方格、粘土固沙方格、砾石固沙方格等任一防沙措施，相结合形成防护体系。

本发明采用的复式栅栏结构，形成的前低后高结构模式，能够有效地减缓风沙翻越栅栏的概率，最大程度地将沙物质拦截在两道栅栏附近，有效积沙量超过3倍单体同结构栅栏，尤其适用于高输沙量风沙区风沙防治工程，最佳设置位置是的前沿阻沙区。

本实施例中，最低风滚草防风阻沙结构500的高度为0.8-1.2m，最高风滚草防风阻沙结构500的高度为1.4-2m，其中相邻两个风滚草防风阻沙结构500中前方的风滚草防风阻沙结构500的高度与后方的风滚草防风阻沙结构500高度之差小于等于0.4-0.7m。相邻两个风滚草防风阻沙结构500之间的间距为3-6m。

如图13所示，本发明实施例还提供一种风滚草风沙防护系统，包括碎石800和多个如上述实施例的风滚草防风固沙结构600，风滚草防风固沙结构600铺设于光伏组件900的前方和后方，碎石800铺设于光伏组件900的下方。

本发明实施例的风沙防护系统，基于沙漠光伏电站地表风蚀分布特征，将光伏组件900下和光伏组件900之间的廊道设置为两个区域。其中光伏组件900下因为光伏板倾斜设置而造成聚风作用，使得光伏板下以及两个支柱位置风蚀最为严重，但该区域又大不能设置高度较高的防风固沙措施，因为太高东西一方面会影响光伏板后面线路，也给线路维修等造成障碍；另一方面高度过大会造成光伏板下空气不流通，容易造成火灾等安全隐患；第三，空气不流通容易造成光伏板散热不充分，影响光伏板发电效率。针对这个特征，本发明在光伏组件900下采用了砾石或碎石800覆盖地表，能够最优地满足上述所有要求。光伏组件900之间的廊道因为狭管效应作用，风速大，是风沙流活动主要区域，因此本发明采用了风滚草防风固沙结构600，能够有效增加地表粗糙度，减小风沙流活动强度，抑制风速，从而为达到光伏组件风沙防护的目的，具有绿色环保和因地制宜的特色，服务于生态文明建设。

在一个实施例中，本发明的风滚草风沙防护系统设置在光伏电站两个阵列之间，该风滚草风沙防护系统垂直于光伏板前沿，即该风滚草风沙防护系统为南北方向。风滚草防风固沙结构600设置在两个光伏组件900之间。风滚草防风固沙结构600的尺寸为2.5m×2.5m。风滚草防风固沙结构600南侧边缘设置在南侧光伏组件900的后立柱310外侧，风滚草防风固沙结构600北侧边缘设置在北侧光伏组件900的光伏板下沿的垂直地表位置。光伏组件900的光伏板下沿的垂直地表位置到后支柱的外侧区间设置为砾石或碎石800覆盖地表。这样能起到防止风蚀作用的同时，又不阻碍气流流通。

本实施例中，砾石或碎石800覆盖地表的厚度为3-5cm，砾石或碎石800的粒径为0.3-1.5cm。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种风滚草防风阻沙结构，其特征在于：包括风滚草排和支撑网，多个所述风滚草排相互平行且依次设置于所述支撑网上，每个所述风滚草排均包括多个均匀分布的风滚草，所述风滚草形成的孔隙密度自下而上逐渐增大；

所述风滚草的主干与根部位于所述支撑网的迎风侧；所述风滚草的草球直径自下而上逐渐减小；各个所述风滚草排的所述风滚草的枝条密集度自下而上逐渐减小；最下部所述风滚草排形成的孔隙密度为30-40%，最上部所述风滚草排形成的孔隙密度为60-70%；位于所述支撑网最下部的所述风滚草的草球直径至少为60cm，位于所述支撑网最上部的所述风滚草的草球直径为20-40cm。

2.根据权利要求1所述的风滚草防风阻沙结构，其特征在于：所述风滚草排水平设置于所述支撑网上，各个所述风滚草排中相邻两个所述风滚草之间的间距自下而上逐渐增大。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的风滚草防风阻沙结构，其特征在于：还包括固定组件，所述固定组件垂直于风向设置，所述支撑网设置于所述固定组件的迎风侧。

4.根据权利要求3所述的风滚草防风阻沙结构，其特征在于：所述固定组件包括立柱和连接件，所述连接件的两侧分别与两个所述立柱连接，所述支撑网固定于所述连接件。

5.根据权利要求4所述的风滚草防风阻沙结构，其特征在于：所述固定组件还包括支架，所述支架连接于所述立柱埋入地下的端部。

6.一种风滚草风沙防护系统，其特征在于：包括如权利要求1至5任意一项所述的风滚草防风阻沙结构和风滚草防风固沙结构，在路基的迎风侧沿风向依次设置至少一个所述风滚草防风阻沙结构和至少一个所述风滚草防风固沙结构，在所述路基的背风侧依次设置多个所述风滚草防风固沙结构；

所述风滚草防风固沙结构包括风滚草排和固定件，多个所述风滚草排相互平行铺设于地面，每个所述风滚草排均包括多个均匀分布的风滚草，每个所述风滚草均通过所述固定件固定于地面；

每个所述风滚草排包括第一风滚草和第二风滚草，所述第一风滚草的草球直径大于所述第二风滚草的草球直径，相邻两个第一风滚草之间设有多个第二风滚草；

所述固定件包括钎体和钎帽，所述钎帽设置于所述钎体的顶端，所述钎体的底端插入地面；所述钎体在靠近所述钎帽的外壁设有凸起，所述风滚草与所述钎帽或所述凸起连接。

7.根据权利要求6所述的风滚草风沙防护系统，其特征在于：相邻两个所述风滚草排的第一风滚草相对设置，且相对设置的两个所述第一风滚草之间还设有第三风滚草，所述第三风滚草的草球半径小于所述第一风滚草的草球半径。

8.根据权利要求7所述的风滚草风沙防护系统，其特征在于：相邻两个所述风滚草排的第一风滚草相互间隔设置。

9.一种风滚草风沙防护系统，其特征在于：包括多个如权利要求1至5任意一项所述的风滚草防风阻沙结构，多个所述风滚草防风阻沙结构沿风向依次设置，且所述风滚草防风阻沙结构的高度逐渐增大。