一种利用天然植物纤维材料制成的沙障及其配置方法 【技术领域】
本发明涉及一种利用天然植物纤维材料制成的沙障及其配置方法，属于防沙治沙环保技术领域。
背景技术
风沙的形成与地理位置和气候条件有着密切的关系，一旦风沙形成以后，对工业、农业、自然、环境、生态等都将产生极大的危害。如何治理风沙，减少或防止风沙对人类带来的负面影响，是当今各方面专家都十分关注和关心的大事。为了防止风沙对人类的影响，现在应用十分普遍的就是沙障。所谓沙障一般是机械沙障的简称，是采用柴、草、树枝、粘土、卵石等材料在沙面上设置的各种形式的障蔽物，以此控制风沙流动的方向、速度、结构，改变蚀积状况，达到防风阻沙、改变风的作用力及地貌状况等目的。近年来随着科学技术的发展，也出现了一些用于制作沙障的新型材料，如新型抗老化土工布、聚丙烯薄板、常规化学纤维、塑料等，由于这些材料的应用具有见效快、造价低、施工简便等特点，在公路防沙体系建立和特定地域防沙固沙工作中具有快速固沙的效果，同时，这些材料可拆卸重复使用，在流沙上设置方便，还可以与植物措施结合起来，保护幼苗、种子不被流沙风蚀和埋压，且当植物完全将流沙固定后就可以把这类沙障拆下来重新使用以固定其他地方的流沙。虽然利用常规化学纤维、塑料等作为外层材料，内里充填以就地取材的沙土而设置的沙障，在匮乏植物性沙障材料资源的西北干旱、半干旱沙区以价格低廉简便易行而受到人们的关注和认同，但与此同时，由于这些材料的非生物降解性也造成了一定的二次污染，也困扰着这项技术的大规模推广与应用，因此，开发一种利用可生物降解纤维材料，编织成一定形状和规格的容器，内里再就地取材地充填沙土，来作为沙障是一种既省钱、又环保的好方法，这也是当今本领域技术人员及其专家重点研讨的课题。
【发明内容】
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种利用天然植物纤维材料制成的沙障及其配置方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种利用天然植物纤维材料制成的沙障，包括天然植物纤维材料做成的织物，利用所述天然植物纤维材料做成的织物制成的沙障为圆筒状，所述圆筒状沙障直径为5cm-100cm，较佳地为25mm。
所述圆筒状沙障包括平铺式沙障及低立式沙障；
所述低立式沙障的高度为10cm-50cm，较佳地为30mm。
所述天然植物纤维材料包括：竹、棉、麻、苎麻及黄麻之一，也可以为竹、棉、麻、苎麻和黄麻中的任何两种或两种以上的混合物。
一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的配置方法，包括平铺配置法及低立配置法。
所述平铺配置法包括平铺的格式配置法及平铺的行列式配置法。
所述平铺的格式配置法及平铺的行列式配置法包括如下步骤：
步骤1：将天然植物纤维材料的织物采用圆织机织成平铺式沙障，天然植物纤维材料的织物的缝隙度为0.01-0.3mm，平铺式沙障的直径为5-100cm；
步骤2：采用装沙漏斗将平铺式沙障装满沙土，使其达到自然饱和状态，此时平铺式沙障的高度即为自然饱和状态下长圆筒的直径；
步骤3：将自然饱和状态下的平铺式沙障倒卧在沙丘上，按照平铺的格式配置法或平铺的行式配置法在坡度小于30度的沙丘上铺设。
所述低立配置法包括低立的格式配置法及低立的行式配置法。
所述低立的格式配置法及低立的行式配置法包括如下步骤：
步骤1：将天然植物纤维材料织物采用圆织机织成低立式沙障，天然植物纤维材料织物的缝隙度为0.01-0.3mm，低立式沙障地直径为5-100cm，高度为10-50cm；
步骤2：采用装沙漏斗将低立式沙障装满沙土，使其达到自然饱和状态，将自然饱和状态的低立式沙障两端打结，此时的高度为低立式沙障高度减去打结的长度；
步骤3：将若干个低立式沙障按照低立的格式配置法或低立的行式配置法立于坡度小于30度的待防护沙丘地带。
本发明的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障及其配置方法相对于现有技术具有如下优点：
1、本发明采用了天然植物纤维材料作为原材料而制做成的沙障，通过平铺配置法及低立配置法配置在需要防护的沙丘上，在土壤里的微生物的作用下，天然植物纤维材料会变成无毒无害的二氧化碳和水，因此更加环保，不会对环境产生二次污染。
2、本发明能够将通过圆筒编织机编织而成的沙障就地取材，装填沙土，减少了运输，而且不受季节限制。
3、本发明的沙障采用天然植物纤维材料，因而，成本非常低廉，施工简便，效果明显，特别是对播种在沙丘上的幼苗、种子不被流沙风蚀和埋压起到了很好的保护作用。
4、采用本发明的平铺配置法及低立配置法，无论沙丘保护地一年中遇到一个或多个方向的有害风，均能有效防止沙土流失。
【附图说明】
图1为本发明所述的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的平铺式沙障结构图；
图2为本发明所述的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的低立式沙障结构图；
图3为本发明所述的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的平铺的格式配置法示意图；
图4为本发明所述的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的平铺的行列式配置法示意图；
图5为本发明所述的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的低立的格式配置法示意图；
图6为本发明所述的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的低立的行式配置法示意图。
【具体实施方式】
为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，现结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明所述的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障，包括天然植物纤维材料，天然植物纤维材料竹、棉、麻、苎麻及黄麻等的织物，利用竹、棉、麻、苎麻及黄麻等的织物织成的沙障包括平铺式沙障1，如图1所示；低立式沙障2，如图2所示。
平铺式沙障1为长圆筒状，其圆筒直径为5-100cm，低立式沙障2为短圆筒状，短圆筒的高度为10-50cm，平铺式沙障1用于沙障的平铺配置法，低立式沙障2用于沙障的低立配置法。
本发明的一种利用天然植物纤维材料制成的沙障的配置方法，包括平铺配置法及低立配置法。
平铺配置法包括平铺的格式配置法及平铺的行式配置法，如图3及图4所示。
低立的格式配置法及低立的行式配置法包括如下步骤：
步骤1：将竹、棉、麻、苎麻及黄麻织物采用圆织机织成平铺式沙障1，其织物的缝隙度为0.01-0.3mm，平铺式沙障1的直径为5-100cm；
步骤2：采用装沙漏斗将平铺式沙障装满沙土，使其达到自然饱和状态，此时平铺式沙障1的高度即为自然饱和状态下长圆筒的直径；
步骤3：将自然饱和状态下的平铺式沙障1倒卧在沙丘上，按照平铺的格式配置法或平铺的行式配置法在坡度小于30度的沙丘上铺设。
低立配置法包括低立的格式配置法及低立的行式配置法，如图5及图6所示。
低立的格式配置法及低立的行式配置法包括如下步骤：
步骤1：将竹、棉、麻、苎麻及黄麻等的织物采用圆织机织成低立式沙障2，其织物的缝隙度为0.01-0.3mm，低立式沙障2的直径为5-100cm，高度为10-50cm；
步骤2：采用装沙漏斗将低立式沙障2装满沙土，使其达到自然饱和状态，将自然饱和状态的低立式沙障2两端打结，此时的高度为低立式沙障2高度减去打结的长度；
步骤3：将若干个低立式沙障2按照低立的格式配置法或低立的行列式配置法立于坡度小于30度的待防护沙丘地带。
具体实施例：
首先将竹、棉、麻、苎麻及黄麻等的织物采用圆织机织成圆筒状的平铺式沙障1及低立式沙障2，成卷装箱以便于运输，平铺式沙障1及低立式沙障2织物达到一定密度，以不漏沙粒为宜，平铺式沙障1及低立式沙障2的直径为5-100cm，低立式沙障2的高度为10-50cm。
实施例1：在公路3两侧需要固沙的地段，竹、棉、麻、苎麻及黄麻等天然植物材料制成的平铺式沙障1采用平铺配置法，将平铺式沙障1织物运至预设地后使用装沙漏斗装沙，使其达到自然状态下的饱满，平铺于预设地，此时平铺式沙障1高度即为圆筒直径，但受现实重力等条件的限制，平铺式沙障1高度将略小于圆筒直径，平铺式沙障1的方向依据当地的主害风方向确定，如果长年只有一个方向的主害风，则可采用平铺的行式配置法，若该地区主害风方向有两个或以上，则需采用平铺的格式配置法，格状尺寸以1m×1m或1m×2m或2m×2m为优选方式，间距太小增加成本，间距太大影响防护效果，如图3及图4所示。
实施例2：在公路3两侧需要固沙的地区，采用平铺配置法，平铺式沙障1织物运至预设地后，使用装沙漏斗装沙的同时，装入一些沙生植物种子，待平铺式沙障1达到自然状态下的饱和后，平铺于预设地，此时，平铺式沙障1高度即为圆筒直径，但受现实重力等条件的限制，平铺式沙障1的高度将略小于圆筒直径，平铺式沙障1的方向依据当地的主害风方向确定，如果长年只有一个方向的主害风，则可采用平铺的行式配置法，若该地区主害风方向有两个或两个以上，则需采用平铺的格式配置法，平铺的格式配置法的间距可为优选方式为1m×1m或1m×2m或2m×2m，间距太小增加成本，间距太大影响防护效果，由于平铺式沙障1内装入了沙生植物的种子，当有雨水出现时种子将发芽，形成幼苗，平铺式沙障1织物要有一定的通透性，植物可以充分吸收光和空气，而且，竹、棉、麻、苎麻及黄麻等天然植物材料的分解物二氧化碳和水也都是植物所需的必须成份，也就是说，一有机会植物便会发芽生长，伺机穿破材料扎根沙土中，这样就达到了工程治沙与生物治沙相结合的效果。如图3及图4所示。
实施例3：将低立式沙障2织物运至预设地点，低立式沙障2设置地要求沙丘坡度不能超过30°，使用装沙漏斗给低立式沙障2装沙，使其达到自然状态下的饱满并将低立式沙障2两端打结，竖直立于预设地，此时低立式沙障2高度即为圆筒的长度减去两头打结后的长度，低立式沙障2高度设置为10-50cm，低立式沙障2织物缝隙度以不漏沙为宜，低立式沙障2的铺设方向依据当地的主害风方向确定，如果长年只有一个方向的主害风，则可采用低立的行式配置法，若该地区主害风方向有两个或两个以上，则需采用低立的格式配置法，低立式沙障2的间距根据现实自然条件确定，一般可设为1m×1m、1m×2m、3m×3m。间距太小增加成本，间距太大影响防护效果。如图5及图6所示。
如下表：表一为纤维材料表；
表二为织物性状。
纤维材料性状表 表一
植物来源 纤维名称 单(束)纤维长度 (mm) 单(束)纤维细度 (Tex) 抗拉伸强度 cN/dtex 竹材 竹纤维 30-120(束) ≤3.0(束) 3.0-7.0 棉花 棉纤维 25-30 ≤0.20 ≤3.0
植物来源 纤维名称 单(束)纤维长度 (mm) 单(束)纤维细度 (Tex) 抗拉伸强度 cN/dtex 苎麻 苎麻纤维 40-140 ≤0.66 4.0-7.0 亚麻 亚麻纤维 20-25 ≤0.30 4.0-6.0 大麻 大麻纤维 15-25 ≤0.40 4.0-7.0 黄麻 黄麻纤维 30-120(束) ≤3.0(束) 4.0-6.0