手扶式微型草沙障铺设机的设计与试验

针对现有人工草沙障制作费时、费力,大型固沙车受沙区地形、面积等因素影响导致作业范围受限等关键性问题,研究设计了一种手扶式微型草沙障铺设机。阐述了该机的主要结构及工作原理,并通过对样机关键部件的设计与分析,结合草沙障治沙、固沙的具体农艺要求,确定了该机传动系统、压草轮系统、升降式行驶系统的结构及工作参数,解析了整机核心部件作业机理。铺设试验结果表明:设计的手扶式微型草沙障铺设机样机的使用有效度A为98.6%(使用有效度越大,可靠性越高),将稻草压入沙中的总体平均深度为21.6 cm,露出沙地表面的平均高度为18.4 cm。铺设试验各项指标均达到行业标准要求,试验结果满足设计要求。

多边形草沙障防风效果研究

为了解正三角形、正方形和正六边形格状草沙障的防风固沙能力,通过测定沙障样地内不同高度风速,针对单个网格面积为1 m2的3种沙障,对沙障的防风效能、风速廓线特征和地表粗糙度进行研究。结果表明,正三角形和正六边形沙障的防风效能显著大于正方形沙障。高度为0.2 m时,正方形沙障的防风效能比三角形和六边形沙障分别低12%和8%,高度为0.3 m时,分别低11%和10%。0.2~0.3 m高度范围内,三角形沙障和六边形沙障的防风效能差异不显著。风速小于6 m/s时,地表粗糙度随风速变化接近线性变化规律。裸露地表1 m高处,风速为4 m/s时,裸露地表粗糙度为0.166 cm,三角形沙障、正方形沙障和六边形沙障的地表粗糙度分别为11.5、9.3和10.4 cm,分别为裸露地表粗糙度的69.3、56和62.7倍。三角形沙障的地表粗糙度比正方形沙障和六边形沙障的地表粗糙度分别高23.7%和10.5%。铺设三角形沙障的地表粗糙度最大。

基于TRIZ理论的草方格沙障铺设机器人设计

为解决现有人工或大型机械铺设草方格沙障劳动强度大、效率低和运行不灵活问题,运用TRIZ理论中因果链分析寻找问题根源和改进方向,确定具体方案后绘制功能模型图,发现方案的不足和技术矛盾;通过物-场模型和标准解完善方案,将方案具体化后形成草方格铺设机器人的实际运用方案;利用建模软件完成虚拟样机和外观设计,对关键部件进行分析计算。所设计的草方格沙障铺设机器人对推进沙漠化防护具有积极意义。

古尔班通古特沙漠草方格沙障对土壤养分的影响

以古尔班通古特沙漠引水工程沿线草方格沙障设置区域为研究对象,分析了不同铺设年限草方格沙障对表层土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾的影响。结果表明,铺设草方格沙障可提高土壤有机质、速效氮、速效钾的含量,其中速效氮和速效钾含量增加趋势最显著(P<0.05),但对速效磷含量影响不显著(P>0.05)。土壤养分含量随草方格沙障铺设时间延长而逐渐增加,但达到一定阶段后趋于平缓。本研究结果说明,草方格沙障对土壤定向培育呈现为正向反馈,为采用草方格促进工程沿线生态恢复和重建提供了理论支撑。

草方格沙障在七墩滩风沙治理中的应用

在疏勒河项目七墩滩灌区开发中,由于原来仅有的少量植被遭到破坏,导致风沙危害加剧,严重影响了灌区移民的正常生产、生活和发展,而草方格沙障在该项目的风沙治理中起到了良好的作用。详细介绍了草方格的固沙原理、规格、植护方法及草方格沙障设定应注意的几个问题。

宣化县黄羊滩流动沙地草方格沙障固沙技术研究

该文在对宣化县黄羊滩流动沙地风沙流结构野外调查的基础上,进行了流动沙地草方格沙障固沙技术试验研究。结果表明:草方格沙障以2m×2m与3m×3m这2个模式防护效果好且省工省料,是最理想的模式。沙障设置后形成了稳定的沙面,在雨季播种了沙蒿、沙打旺等固沙植物,2a后沙障腐烂,固沙植物取代了沙障的防风固沙作用,使流动沙地永久固定下来。

沙槽设计与纵向插草测试研究

为了研究草沙障铺设过程中插入阻力和牵引的大小和影响因素,并为固沙装备铺设系统和牵引动力系统设计提供理论参数,本研究设计并搭建了草沙障插入装置试验平台,对刀盘在沙地中插草过程进行了参数化建模,分析了刀盘各运动状态下的受力因素,并进行了参数化计算和公式推导,建立了不同运动状态下插入阻力和牵引力平衡方程。结果表明,通过单因素和正交试验研究,铺设速度对插入阻力和牵引力大小并无明显影响,但是插入深度和铺设厚度对两者影响显著。建立插入阻力和牵引阻力与插入深度、铺设厚度、铺设速度之间的回归模型,通过分析回归模型和响应面结果最终得出影响插入阻力的因素主次顺序为铺设厚度和插入阻力,影响牵引力的因素主次为插入深度和铺设厚度。将实际测量值与理论模型计算值比较,最后得出相近程度达到98%左右。

浅析草方格沙障在防风固沙中的应用

目前,对生态环境的治理方式越来越多样化,防止土地荒漠化是沙漠治理工作中应用较为广泛的方式之一,设置草方格沙障是防风固沙非常重要的一种工程技术手段。在流动沙漠地带设置草方格沙障,可以有效增加地表摩擦力,降低或缓解地表风速,从而抑制沙丘流动,起到固定沙丘的作用。应用草方格沙障压沙具有环保、施工技术要求不高、便于操作等诸多优点,受到沙区群众或林业部门的广泛应用。主要分析了草方格沙障在防风固沙中的优势,阐述了设置草方格沙障的工艺流程,以期为相关技术人员和从业者提供技术参考。

风速对草方格沙障防沙效果的影响研究

为探究沙漠地区风速对草方格沙障防沙效果的影响,采用Fluent-EDEM耦合进行数值仿真,建立了草方格沙障数值模型,研究了风速、草方格高度、草方格间距等不同因素对草方格沙障防沙效果的影响,并建立了跃迁率-风速拟合模型,直观地展现了风速与跃迁率的关系。研究结果表明,草方格沙障跃迁率随风速的增大而增大,跃迁率-风速变化曲线较好地符合三次函数关系。考虑到不同工程现场情况的差异,相关专业人员可参考跃迁率-风速拟合模型选取合适的草方格沙障规格。

草方格沙障高度与间距对防沙固沙效果的影响研究

为有效解决沙漠公路风沙防护难题,文章依托新疆乌尉沙漠公路建设项目,采用Fluent有限元软件建立了草方格沙障数值模型,研究不同芦苇高度、不同草方格间距对草方格沙障防沙固沙效果的影响。研究结果表明:风沙跃迁率与芦苇高度成正相关,而与草方格间距成负相关;考虑防沙固沙效果与工程经济效益,推荐了适用于南疆沙漠地区草方格沙障的最优规格:芦苇高度为20cm,草方格尺寸为1m×1m。

南疆沙漠地区草方格沙障施工技术与应用评价

为了更好地指导南疆沙漠地区草方格沙障施工,依托新疆乌尉沙漠公路建设项目,利用当地盛产的芦苇,就地取材,给出了草方格沙障风沙防护工程施工工艺流程,并开展了现场试验段施工应用与效果评价,表现出良好的工程、经济与环保效益。

利用作物秸秆扎设草方格沙障保护输电线路基础

根据750kV白宁Ⅵ标段所处区域的特点,从秸秆种类选择、长度确定、质量要求等方面介绍了输电线路基础草方格沙障扎设工艺的相关细节。草方格沙障既有效地保护了塔基处环境,又确保了输电线路基础免受流沙危害,为该线路长期运行奠定了基础。

梭梭对“双眉式”草方格沙障的影响初探——以民勤沙漠化治理为例

梭梭林与草方格沙障两者结合,梭梭枯落物能够增加地表粗糙度、减缓风速的作用;同时,也能减缓沙障腐蚀,进而改善沙面结构,增加了沙障保存时间。

草方格沙障内无灌溉种植罗布麻固沙试验研究

为了延长草方格沙障固阻流沙功效,在年降水量为70.95~133.25 mm的精河县境内的草方格沙障中开展罗布麻种植试验。结果表明:无灌溉条件下,罗布麻株丛平均萌发率为45%~88.75%;因无管护及抚育,至7月上旬,仅一处试验点有存活植株,平均保存率为58.65%,存活植株方格占比为95%。罗布麻对非生物逆境具有良好的适应性,为提高罗布麻保存率实现固沙目标,必须采取罗布麻生长维护措施。

科技赋能“三北”工程建设 推进防沙治沙高质量发展

2023年6月,习近平总书记在内蒙古巴彦淖尔市考察时,向全党发出了打好“三北”工程攻坚战的动员令。防沙治沙,科技是重要支撑。从“中国魔方”草方格沙障到“以路治沙”技术,再到“光伏+治沙”新业态,这些新材料、新技术和新方法的应用,无不彰显着科技的巨大力量,科技赋能防沙治沙为世界荒漠化防治提供了“中国智慧”。内蒙古是“三北”工程攻坚战和三大标志性战役的主阵地、主战场。“三北”工程实施以来,内蒙古全面加快科技创新步伐,不断探索防沙治沙新路径、新技术、新模式,为加快探索“三北”工程新质生产力注入了科技动力。

敦煌：草方格沙障治库姆塔格沙漠东移

我国第六大沙漠库姆塔格从新疆向东一直延伸至甘肃省敦煌境内。据数据显示，近几年，库姆塔格沙漠正以每年1到4米的速度整体向东扩展，缓慢移动的流动沙丘严重威胁着敦煌及周边地区的交通、草场、农田和文化遗产安全。

一种多功能沙漠压沙种草机的设计

针对沙漠丘陵地带无法使用大型机械化设置草方格沙障的问题,文章研究了一种多功能立体沙漠压沙种草机,包括机架、行走轮系、秸秆铺设装置、开沟装置、压秸覆土装置和播种装置等;主要是依靠沙漠越野牵引车提供牵引力,拖拽安装在机架上的秸秆铺设和种草双重装置,进行开沟、秸秆铺设和覆沙掩埋秸秆,最后在埋入的秸秆附近进行播种,达到铺设草方格沙障和种草的目的。

机械化防沙治沙关键技术在工程实践中的应用研究

世界治沙的历史已有600多年,德法等国以海岸治沙而成为世界治沙的鼻祖,此后,苏、美、英等国在植物治沙中做了大量研究,特别是前苏联不但在植物治沙方面作了深入研究与大量应用,同时,也发明了草方格沙障等有效的工程治沙措施。近30年来,随着前苏联的解体,世界治沙研究和应用中心,已经由前苏联逐渐转向亚非地区,世界各国根据本国优势,形成了各具特色的治沙技术。

刷状草方格固沙障机织工艺与防沙效果研究

草方格固沙障因其固沙效果好、成本低廉且环保的特点,被认为是中国乃至世界各地防沙治沙的最有效方式,亦被称为“中国魔方”.但长期以来,草方格沙障的施工方法未得到改进,依然需要有经验的工人利用铁锨将麦草扎入沙地中,形成半隐蔽式草方格,这一过程耗时耗力,不能满足当前我国防沙治沙事业提质增效的新时代要求.本文研制了一种将麦草通过机械编织而成的刷状草方格固沙障,使草方格沙障施工效率提高60%以上.通过对刷状草方格固沙障防沙效果开展系统的风洞实验和野外观测研究发现:(1)与传统草方格沙障相同,刷状草方格固沙障内部形成了明显的气流减速区和流向涡旋,沙障顶部出现了明显的抬升气流.当风速低于20 m s^(-1)时,固沙障可使地表风速降低80%以上;(2)刷状草方格与传统草方格沙障对风沙流的扰动作用相同,沙障内输沙率随高度变化不再遵循指数递减规律,输沙率随高度增加先增大后减小,在沙障顶部出现最大值;(3)刷状草方格固沙障固沙效率(Rs)随风速的增大线性减小,但在一般沙漠地区Rs可达到90%以上.刷状草方格有望替代传统草方格固沙障,减轻劳动强度,提高施工效率,为草方格沙障的机械化编织和智能化施工提供技术支撑.

浅析阿拉善右旗阿拉腾朝格苏木沙化土地治理措施

文章分析了阿拉善右旗阿拉腾朝格苏木沙化土地现状和危害程度,采取工程措施和生态修复措施相结合的方法进行沙化土地治理,通过治理前后的对比发现,流动沙地和半流动沙地植被盖度有所提高,风沙危害有所减轻,沙化趋势得到遏制。