一种综合固沙体系及其建造方法与流程

本发明涉及一种风沙危害治理领域，且特别涉及一种综合固沙体系及其建造方法。

背景技术：

我国西北部属于生态脆弱的干旱气候地区，戈壁分布广泛，戈壁地区分布有很多交通设施、国防设施和文化遗产等重要设施，例如，兰新高铁、酒泉卫星发射基地、莫高窟等。由于戈壁地区气候干旱，风沙活动频繁，以及戈壁风沙流独特的传输特性，这些重要设施受到了不同程度的沙埋、沙蚀危害，因而，防治戈壁风沙危害成为我国西北生态环境与经济建设中的一个重大课题。

现代生物防护工程是一项建立在可靠的土壤工程基础上的生物工程，它是利用有生命力的植物根、茎(枝)或植物整体作为结构主体元素构筑防护体，在植物群落建群和生长的过程中，实现加固、稳定地表，控制风沙，改善栖息地生态环境和实现生态修复等功能的集成工程技术。国内外对植物防沙体系的研究和应用较早，理论成熟，取得了许多先进、丰富经验，但植物防沙体系仅限于沙漠地区，难以在极端干旱(年均降雨量39mm以下)、沙砾质的戈壁地区直接应用。

在防沙治沙工程技术中，人们主要通过改善下垫面性质，削弱近地表风速，抑制风沙流的产生与发展，从而实现增加地表抗蚀能力的目的。由于缺乏对戈壁风沙致害机理及其防治关键技术的深入研究，尤其对戈壁大风区的戈壁床面在复杂风况和沙源差异供给条件下的风沙/砾物理过程以及床面蚀积过程的研究更为缺乏，导致还没有一种适宜于极端干旱戈壁地区的植物固沙技术。

与一般流沙地表相比，戈壁地区风沙、砾石颗粒弹跳更高，风力强劲，风沙流结构呈独特的“象鼻”效应，戈壁风沙流有遇阻堆积的特性，这导致戈壁地区的防治治沙工程体系易遭沙埋，有效的阻沙和固沙年限较短。戈壁地区目前常用的风沙治理方法有高立式沙障、固沙网格、防沙堤结合拦沙沟、沟状建植梭梭林等方法，但高立式沙障和固沙网格易遭沙埋而失效；拦沙沟被填满后，风沙流会越过防沙堤使工程失效；而在没有灌溉条件下，单纯沟状建植的梭梭林成活率和长势都很差，无法达到适宜的高度和密闭度，不能起到拦阻和固定戈壁风沙流的作用。另外，戈壁地区干旱缺水，严禁打井灌溉，防护区利用滴灌设备进行植物建植并不可行。

只有利用工程体系创建适宜植物生长的基础条件，使生物和工程体系协同发挥作用，才能长期有效的抑制戈壁风沙流对交通设施、国防设施和文化遗产的危害。但是目前在戈壁沙砾质下垫面和极端干旱胁迫环境中，很难创建适宜植物生长的基础条件，因此，还无法创建出长期有效的防沙治沙工程体系。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种综合固沙体系，集阻沙、固沙、补水、储水为一体，实现长期有效的防沙治沙，缓解极端干旱戈壁地区(年均降雨量39mm以下)交通设施、国防设施和文化遗产等面临的风沙危害问题。

本发明的另一目的在于提供一种综合固沙体系的建造方法，该方法遵循因地制宜、因害设防和就地取材的原则，实现长期有效的风沙综合治理，对抑制极端干旱戈壁地区交通设施、国防设施和文化遗产等所面临的风沙危害具有重要意义。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种综合固沙体系，其设置于被保护设施周围，综合固沙体系包括并列排布的3-5条防护带，每条防护带的宽度为5-10m，相邻的两条防护带之间留有宽度为50-100m的空白带，每条防护带与主风向的夹角为75°-90°；每条防护带包括并排设置的沉沙沟和集雨阻沙堤，沉沙沟位于对应的集雨阻沙堤的背风坡的一侧，且背风坡坡底延伸至对应的沉沙沟的边沿，沉沙沟内填满流沙，流沙上栽种有固沙植物。

进一步地，在本发明较佳实施例中，最接近被保护设施的防护带设置在被保护设施的上风向150-200m处；沉沙沟的宽度为2-3.5m，深度为1.5-2m；集雨阻沙堤的坡长为4-5m，坡高1-2m，背风坡坡度为25°-35°，迎风坡坡度为40°-50°；固沙植物包括梭梭、沙拐枣种中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，沉沙沟的内表面设有防渗层；沉沙沟内的流沙表面覆盖有棚膜，固沙植物贯穿棚膜栽种在流沙上；集雨阻沙堤的背风坡坡面设有镁水泥混凝土层。

进一步地，在本发明较佳实施例中，固沙植物的上方设置有遮阳罩，遮阳罩包括捆扎在一起、呈三角锥形的三根竹签，三根竹签的上部围覆有遮阳网，三根竹签的底部插入沙地中，埋深为20-25cm，出露高度为30-40cm。

一种综合固沙体系的建造方法，其包括：

在被保护设施周围，开挖3-5条并列排布的沉沙沟，每条沉沙沟与主风向的夹角为75°-90°；

在每条沉沙沟的上风向建立一条与其并排设置的集雨阻沙堤，集雨阻沙堤的背风坡坡底延伸至对应的沉沙沟的边沿，每条沉沙沟与对应的集雨阻沙堤组成一条防护带，每条防护带的宽度为5-10m，相邻的两条防护带之间留有宽度为50-100m的空白带；

通过自然积沙或填沙方式，使沉沙沟内填满流沙，在流沙上栽种固沙植物。

进一步地，在本发明较佳实施例中，在沉沙沟内积填流沙之前，使用防渗沙对沉沙沟进行垫底，再用水玻璃稀释液喷洒垫底后的沉沙沟的内表面，形成防渗层，其中，垫底厚度为2-4cm，使用水玻璃1-2kg，加2-3kg温水稀释，充分搅拌后形成的水玻璃稀释液对每平方米的沉沙沟内表面进行喷洒，喷洒厚度为1.5-2mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，在集雨阻沙堤建立后，首先将集雨阻沙堤的背风坡坡面整平，然后在背风坡坡面涂抹镁水泥混凝土，涂抹厚度为3-4cm，形成镁水泥混凝土层。

进一步地，在本发明较佳实施例中，在沉沙沟填满流沙后，载种固沙植物前，先对沉沙沟内的流沙进行漫灌，然后在流沙表面覆盖棚膜，再就地取沙砾土覆盖在棚膜上，覆盖厚度为3-5cm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，栽种固沙植物的方法是：于每年4月25日到5月5日期间，穿过棚膜在沉沙沟的流沙上打孔，孔深25-35cm，孔径4-6cm；在孔内栽种总高40-55cm的一年生固沙植物苗木，固沙植物苗木的根茎交接处与沙地齐平或深埋2-4cm，固沙植物苗木的行间距为70-90m，株间距为45-50cm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，栽种固沙植物苗木后，在固沙植物苗木的上方设置遮阳罩，第二年拆除遮阳罩。

本发明实施例的综合固沙体系及其建造方法的有益效果是：本发明实施例的综合固沙体系的综合固沙体系设置于被保护设施周围，包括并列排布的3-5条防护带，每条防护带的宽度为5-10m，相邻的两条防护带之间留有宽度为50-100m的空白带，每条防护带与主风向的夹角为75°-90°；每条防护带包括并排设置的沉沙沟和集雨阻沙堤，沉沙沟位于对应的集雨阻沙堤的背风坡的一侧，且背风坡坡底延伸至对应的沉沙沟的边沿，沉沙沟内填满流沙，流沙上栽种有固沙植物。在戈壁无灌溉条件下，针对戈壁风沙流遇阻堆积的特点，构建了集阻沙、固沙、补水、储水为一体的综合防护体系，实现长期有效的防沙治沙，缓解极端干旱戈壁地区交通设施、国防设施和文化遗产等面临的风沙危害问题。该综合固沙体系的建造方法遵循因地制宜、因害设防和就地取材的原则，实现长期有效的风沙综合治理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的一种综合固沙体系的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的综合固沙体系中防护带的剖面示意图；

图3为本发明实施例提供的综合固沙体系中遮阳罩的结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的一种综合固沙体系的结构示意图；

图5为本发明第三实施例提供的一种综合固沙体系的结构示意图。

图标：100-综合固沙体系；001-被保护设施；110-防护带；111-沉沙沟；112-集雨阻沙堤；120-空白带；130-流沙；140-固沙植物；150-遮阳罩；151-竹签；152-遮阳网；200-综合固沙体系；002-被保护设施；300-综合固沙体系；003-被保护设施。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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的限制。

第一实施例

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种综合固沙体系100，其设置于被保护设施001周围，该综合固沙体系100包括并列排布的3-5条防护带110，每条防护带110与主风向(图中箭头所示)的夹角为75°-90°，垂直于或近似垂直于主风向。该综合固沙体系100中防护带110的数目、走向、长度和宽度由被防护设施和沙源状况决定，一般最接近被保护设施001的防护带110设置在被保护设施001的上风向150-200m处；每条防护带110的宽度为5-10m，相邻的两条防护带110之间留有宽度为50-100m的空白带120。每条防护带110包括并排设置的沉沙沟111和集雨阻沙堤112，沉沙沟111位于对应的集雨阻沙堤112的背风坡的一侧，且背风坡坡底延伸至对应的沉沙沟111的边沿，沉沙沟111内填满流沙130，沉沙沟111内的流沙130上栽种有固沙植物140。

其中，沉沙沟111设置在戈壁面垂直于主风向的位置，通过自然积沙或人工填沙的方式，使沉沙沟111内的砾石质下垫面局部变为流沙质(以沙换砾)，创造出固沙植物140生长的基础条件，再栽种固沙植物140后，便可以达到固沙阻沙效果。沉沙沟111的宽度一般为2-3.5m，深度一般为1.5-2m，长度依据被保护设施001的尺度和特性而定。例如，对戈壁铁路风沙危害防护中，被保护设施001是铁路，沉沙沟111需与铁路走向基本一致，并尽可能垂直于主风向，沉沙沟111的长度由风沙传输的路径宽度决定。

集雨阻沙堤112利用其坡面使戈壁短时暴雨和季节降雨径流入沉沙沟111内，补给沉沙沟111内水份，以维持固沙植物140的正常生长，并兼具阻沙功能。由于戈壁风沙堆积主要发生在障碍物的下风向，因此，用来替固沙植物140阻挡风沙的集雨阻沙堤112设置于同一防护带110的沉沙沟111的上风向，多是由沉沙沟111挖出的沙砾石堆积而成。参见图2所示，集雨阻沙堤112的坡长4-5m，坡高1-2m，背风坡坡度为25°-35°，迎风坡坡度为40°-50°，集雨阻沙堤112的迎风坡坡度是通过系统的阻沙堤风洞实验模拟最终界定的，可兼顾最长防护距离和最大阻沙效益。

固沙植物140包括梭梭、沙拐枣种中的至少一种。梭梭是一种耐旱、耐高温、耐盐碱、耐风蚀、耐沙埋植物，是我国荒漠区固沙造林面积最大的建群树种，素有“沙漠卫士”之称，多天然分布于干旱区和极端干旱区的流动沙丘，然而戈壁富含砾石和芒硝层，梭梭无法定植生长，因此戈壁地区栽种梭梭的首要措施便是改变戈壁局部的下垫面物质组成，使其由沙砾质变为沙质组成，为梭梭的定植和生长创造前提条件。

另外，为了防止沉沙沟111内的水份渗透进沉沙沟111外的沙砾中，沉沙沟111的内表面设有防渗层；为了防止沉沙沟111内的流沙水份130下渗，沉沙沟111底部铺设有防渗沙；为了抑制沉沙沟111内的水份蒸发，沉沙沟111内的流沙130表面覆盖有棚膜，固沙植物140贯穿棚膜栽种在流沙130上；为了实现集雨阻沙堤112的集雨和阻沙作用，避免其被风沙破坏，保证其有效防护时长，集雨阻沙堤112的背风坡坡面设有镁水泥混凝土层。

参见图3所示，为了减弱沙埋、以及地表高温和动物啃食的危害，固沙植物140的上方设置有遮阳罩150。本实施例中，遮阳罩150包括捆扎在一起、呈三角锥形的三根竹签151，三根竹签151的上部围覆有遮阳网152。竹签151的长度为50-70cm，遮阳网152为HDPE材料网，孔隙度为50％-60％，孔径为1-2mm。三根竹签151的底部插入沙地中，埋深为20-25cm，出露锥形体高度为30-40cm。待栽种固沙植物140第二年，苗木成长旺盛后，沙埋、地表高温和动物啃食对苗木的危害已减弱，遮阳罩150即可拆除。

本发明实施例在戈壁无灌溉条件下，针对戈壁风沙流遇阻堆积的特点，构建了集合沉沙沟111、集雨阻沙堤112、固沙植物140、防渗层、棚膜、遮阳罩150的综合固沙体系100，其为集阻沙、固沙、补水、储水为一体的综合防护体系。该综合固沙体系100形成由固沙植物140形成的窄林带、相邻两条防护带110之间的宽空白带120的多条带状防护区域，填补了戈壁无灌溉条件下风沙危害生物防治研究的盲区，拓宽了风沙防治研究领域，为戈壁风沙危害的综合防治提供理论依据和技术储备。

参见图1至图3所示，本发明实施例提供一种综合固沙体系100的建造方法，其包括以下步骤：

(1)开挖沉沙沟111：在被保护设施001周围，使用挖掘机开挖3-5条并列排布的沉沙沟111，每条沉沙沟111与主风向的夹角为75°-90°，沉沙沟111为宽度2-3.5m，深度1.5-2m的长沟，长度依据被保护设施001的尺度和特性而定。例如，对戈壁铁路风沙危害防护中，被保护设施001是铁路，沉沙沟111需与铁路走向基本一致，并尽可能垂直于主风向，沉沙沟111的长度由风沙传输的路径宽度决定。

沟内防渗处理：在沉沙沟111内积填流沙130之前，使用防渗沙对沉沙沟111进行垫底，再用水玻璃稀释液喷洒垫底后的沉沙沟111的内表面，形成防渗层，对沉沙沟111进行防渗处理，可以防止沉沙沟111内的水份渗透进沉沙沟111外的沙砾中。本实施例中，防渗沙的垫底厚度为2-4cm，使用水玻璃1-2kg，加2-3kg温水稀释，充分搅拌后形成的水玻璃稀释液，采用高压清洗机对每平方米的沉沙沟111内表面均匀喷洒，喷洒厚度为1.5-2mm。

(2)建立集雨阻沙堤112：在每条沉沙沟111的上风向建立一条与其并排设置的集雨阻沙堤112，集雨阻沙堤112的背风坡坡底(即集雨阻沙堤112临近对应沉沙沟111的坡底)延伸至该沉沙沟111的边沿，具体是使用挖掘机将沉沙沟111挖出的沙砾石堆积而成集雨阻沙堤112，集雨阻沙堤112坡长为4-5m，坡高为1-2m，背风坡坡度为25°-35°，迎风坡坡度为40°-50°。每条沉沙沟111与对应的集雨阻沙堤112组成一条防护带110，最接近被保护设施001的防护带110设置在被保护设施001的上风向150-200m处；每条防护带110的宽度为5-10m，相邻的两条防护带110之间留有宽度为50-100m的空白带120。

固结坡面：在集雨阻沙堤112初步建立后，首先至少将集雨阻沙堤112的背风坡坡面整平，然后涂抹镁水泥混凝土，固结坡面。按重量份数计，镁水泥混凝土的配比包括45-55份镁水泥，70-90份沙粒、150-170份碎石和23-35份水，充分混合后，至少涂抹于集雨阻沙堤112的背风坡坡面，涂抹厚度为3-4cm，形成镁水泥混凝土层。

集雨阻沙堤112的背风坡坡底一直延伸到沉沙沟111的边沿，实现降雨径流自然汇集于沉沙沟111内，利用戈壁短时暴雨和季节降雨补给沉沙沟111内水份，以维持固沙植物140的正常生长，并兼具阻沙功能。镁水泥混凝土具有强度高、胶凝性能强、耐久性强、和易性好，抗盐碱性能好，快速固化，绿色环保以及养护容易等优点，野外防护寿命达5-10年左右。将镁水泥的应用拓展到戈壁风沙灾害治理领域，充分利用盐湖氯化镁资源和白云石资源，实现资源综合利用，同时为我国风沙防护工程行业提供一种新型材料，尤其是在我国西北戈壁地区提供一种新型护坡材料。

(3)填沙：通过自然积沙或装载机填沙方式，使沉沙沟111内填满流沙130，以沙换砾，为后续固沙植物140建植创造基础条件。

(4)覆盖沟面：前人的许多研究表明，土壤干旱是制约梭梭直播苗和移栽苗成活的最直接、最关键的生态因子，因此在沉沙沟111填满流沙130后，建植前，先用水罐车对填沙后的沉沙沟111进行一次漫灌，每一米沟长灌溉至少1立方水，使沉沙沟111内的沙层充分湿透，然后在沉沙沟111内的流沙130表面覆盖棚膜，普通农用棚膜即可，就地取戈壁沙地的沙砾土覆盖在棚膜上，覆盖厚度为3-5cm，以防止棚膜被风吹坏。通过在沟面覆盖棚膜，可抑制沉沙沟111内的水份蒸发。

(5)建植固沙植物140：于每年4月25日到5月5日期间，使用土钻穿过棚膜在沉沙沟111内的流沙130上打孔，孔深25-35cm，孔径4-6cm，在孔内穴植总高约40-55cm的一年生固沙植物140苗木，使固沙植物140苗木的根茎交接处与地表齐平或深埋2-4cm。固沙植物140包括梭梭、沙拐枣种中的至少一种，固沙植物140苗木的行间距为70-90m，株间距为45-50cm，本实施例中，共设3行，中间一行为沙拐枣苗，两侧为梭梭苗。

(6)设置遮阳罩150：研究表明，大风掩埋、地表高温和动物咬食等因素也强烈影响着固沙植物140苗木的成活率，因此需要在建植的固沙植物140苗木的上方设置遮阳罩150，保护苗木免遭沙埋、地表高温和动物啃食的危害。本实施例中，遮阳罩150由三根呈三角锥形的竹签151和HDPE材料制作的遮阳网152捆扎而成，竹签151的长度为50-70cm，遮阳网152为HDPE材料网，孔隙度为50％-60％，孔径为1-2mm。该遮阳罩150由浙江德利经编网业有限公司提供，具有较强的抗拉性、抗腐蚀性和抗紫外线照射性能，能适应戈壁地带高温和大风等恶劣环境条件，防护寿命达5-10年左右。该遮阳罩150的制作方法是：首先把三根竹签151的一端捆绑在一起，另一端撑开成三角锥形，然后将遮阳网152围绕覆盖在三根竹签151的上部，遮阳网152与竹签151捆绑固定在一起，形成一个三角锥形的遮阳罩150。将遮阳罩150的竹签151底部插入沙地中，埋深为20-25cm，出露锥形体高度为30-40cm。待第二年固沙植物140苗木成长旺盛后，沙埋、地表高温和动物啃食对苗木的危害已减弱，即可拆除遮阳罩150。

本发明实施例主要针对我国西北，地域宽旷、沙源丰富的沙砾质或砾质戈壁地区，因地制宜、因害设防对戈壁风沙流进行多道拦阻与固定。该防建造方法遵循以线治面(即平沙站队)的理念，改大面积平面防护为多条防护带110加空白带120的线性防护。就地取材，沉沙沟111下垫面改造，建立沉沙沟111、集雨阻沙堤112，以及防下渗、防蒸发等一系列工程体系，将远端戈壁的面状沙源沉积在垂直于或近似垂直于主风向的线性沉沙沟111内，继而在沉沙沟111内积沙中造林，防渗、覆盖等附属工程能有效保障雨养条件下植物的正常生长，形成窄林带和宽空白带120的多条带状的集中治理体系。而且梭梭和沙拐枣等固沙植物140耐沙埋，越埋越长，戈壁风沙流的遇阻堆积特性对梭梭、沙拐枣林的成长反而有利，避免了单纯工程体系易遭沙埋而失效的弊端，在被保护设施001的防护区域很快形成防护体系，可有效阻止戈壁风沙流运行途径，稳定、固结沙面，减小风沙流的危害，改善区域生态环境。

本发明实施例的建造方法填补了戈壁无灌溉条件下风沙危害生物防治研究的盲区，拓宽了风沙防治研究领域，为戈壁风沙危害的综合防治提供理论依据和技术储备。另外，该方法采取“以固为主，固阻结合，兼顾补水和储水功能”的防治思路，遵循因地制宜、因害设防和就地取材的原则，开展极端干旱戈壁地区无灌溉条件下的植物和工程综合固沙体系100，对抑制我国西北戈壁地区交通设施、国防设施和文化遗产等所面临的风沙危害和地区可持续发展具有重要意义。

参见图1至图3所示，本发明实施例的被保护设施001为敦煌莫高窟，该综合固沙体系200的具体建造方法如下：

在敦煌莫高窟窟顶周围，使用挖掘机开挖5条并列排布的沉沙沟111，每条沉沙沟111与主风向(图中箭头所示)的夹角为90°，沉沙沟111宽度3m，深度1.8m，长度为敦煌莫高窟垂直主风向长度的1.5倍。并且，先使用防渗沙对沉沙沟111垫底2-4cm，再采用高压清洗机用水玻璃稀释液(每平方米的沉沙沟111内表面使用2kg水玻璃，加3kg温水稀释，充分搅拌而成)均匀喷洒垫底后的沉沙沟111内表面，喷洒厚度为2mm。

使用挖掘机将沉沙沟111挖出的沙砾石堆积，在每条沉沙沟111的上风向建立一条与其并排设置的集雨阻沙堤112，集雨阻沙堤112的背风坡坡底延伸至该沉沙沟111的边沿，集雨阻沙堤112坡长为4.5m，坡高为1.5m，背风坡坡度为30°，迎风坡坡度为45°；每条沉沙沟111与对应的集雨阻沙堤112组成一条防护带110，最接近敦煌莫高窟的防护带110设置在敦煌莫高窟窟顶的上风向200m处，每条防护带110的宽度为10m，相邻的两条防护带110之间留有宽度为200m的空白带120。并且，在集雨阻沙堤112建立后，首先至少将集雨阻沙堤112的背风坡坡面整平，然后涂抹镁水泥混凝土，涂抹厚度为4cm，固结坡面。

通过自然积沙或装载机填沙方式，使沉沙沟111内填满流沙130，以沙换砾，先用水罐车对填沙后的沉沙沟111进行一次漫灌，每一米沟长灌溉至少1立方水，然后在沉沙沟111内的流沙130表面覆盖棚膜，就地取戈壁沙地的沙砾土覆盖在棚膜上，覆盖厚度为5cm。

于每年4月25日到5月5日期间，使用土钻穿过棚膜在沉沙沟111内的流沙130上打孔，孔深30cm，孔径5-6cm，穴植总高约40-55cm的一年生固沙植物140苗木，共设3行，中间一行为沙拐枣苗，两侧为梭梭苗，固沙植物140苗木的根茎交接处深埋2-4cm，固沙植物140苗木的行间距为80m，株间距为50cm。固沙植物140苗木的出露高度为20-30cm，在固沙植物140苗木的上方设置遮阳罩150，遮阳罩150的底部插入沙地中，埋深为25cm，出露锥形体高度为40cm，第二年拆除遮阳罩150，得到综合固沙体系200。

第二实施例

参见图2、图3和图4所示，本发明实施例提供一种综合固沙体系200，用于保护月牙泉，被保护设施002即为月牙泉，其建造方法如下：

在月牙泉上风向二台子戈壁周围，使用挖掘机开挖3条并列排布的沉沙沟111，每条沉沙沟111与主风向(图中箭头所示)的夹角为90°，沉沙沟111宽度2m，深度1.5m，长度为月牙泉垂直主风向长度的1.5倍。并且，先使用防渗沙对沉沙沟111进行2cm垫底，再采用高压清洗机用水玻璃稀释液(每平方米的沉沙沟111内表面使用1kg水玻璃，加2kg温水稀释，充分搅拌而成)均匀喷洒垫底后的沉沙沟111的内表面，喷洒厚度为1.5mm。

使用挖掘机将沉沙沟111挖出的沙砾石堆积，在每条沉沙沟111的上风向建立一条与其并排设置的集雨阻沙堤112，集雨阻沙堤112的背风坡坡底延伸至该沉沙沟111的边沿，集雨阻沙堤112坡长为4m，坡高为1m，背风坡坡度为25°，迎风坡坡度为40°；每条沉沙沟111与对应的集雨阻沙堤112组成一条防护带110，最接近月牙泉的防护带110设置在月牙泉的上风向150m处；每条防护带110的宽度为5m，相邻的两条防护带110之间留有宽度为50m的空白带120。并且，在集雨阻沙堤112建立后，首先至少将集雨阻沙堤112的背风坡坡面整平，然后涂抹镁水泥混凝土，涂抹厚度为3cm，固结坡面。

通过自然积沙或装载机填沙方式，使沉沙沟111内填满流沙130，以沙换砾，先用水罐车对填沙后的沉沙沟111进行一次漫灌，每一米沟长灌溉至少1立方水，然后在沉沙沟111内的流沙130表面覆盖棚膜，就地取戈壁沙地的沙砾土覆盖在棚膜上，覆盖厚度为3-5cm。

于每年4月25日到5月5日期间，使用土钻穿过棚膜在沉沙沟111内的流沙130上打孔，孔深25cm，孔径4cm，穴植总高约40cm的一年生固沙植物140苗木，共设3行，中间一行为沙拐枣苗，两侧为梭梭苗，固沙植物140苗木的根茎交接处与地表齐平或深埋2-4cm，固沙植物140苗木的行间距为70m，株间距为45cm。在固沙植物140苗木的上方设置遮阳罩150，遮阳罩150的底部插入沙地中，埋深为20cm，出露锥形体高度为30cm，第二年拆除遮阳罩150，得到综合固沙体系200。

第三实施例

参见图2、图3和图5所示，本发明实施例提供一种综合固沙体系300，用于保护兰新高铁，被保护设施003即为兰新高铁，其建造方法如下：

在兰新高铁周围，使用挖掘机开挖4条并列排布的沉沙沟111，每条沉沙沟111与主风向(图中箭头所示)的夹角为75°-90°，沉沙沟111宽度2m，深度1.5m，长度与兰新高铁等长。并且，先使用防渗沙对沉沙沟111进行4cm垫底，再采用高压清洗机用水玻璃稀释液(每平方米的沉沙沟111内表面使用1kg水玻璃，加2kg温水稀释，充分搅拌而成)均匀喷洒垫底后的沉沙沟111的内表面，喷洒厚度为2mm。

使用挖掘机将沉沙沟111挖出的沙砾石堆积，在每条沉沙沟111的上风向建立一条与其并排设置的集雨阻沙堤112，集雨阻沙堤112的背风坡坡底延伸至该沉沙沟111的边沿，集雨阻沙堤112坡长为5m，坡高为1m，背风坡坡度为25°，迎风坡坡度为40°；每条沉沙沟111与对应的集雨阻沙堤112组成一条防护带110，最接近兰新高铁的防护带110设置在兰新高铁的上风向150m处；每条防护带110的宽度为5m，相邻的两条防护带110之间留有宽度为80m的空白带120。并且，在集雨阻沙堤112建立后，首先至少将集雨阻沙堤112的背风坡坡面整平，然后涂抹镁水泥混凝土，涂抹厚度为3cm，固结坡面。

通过装载机填沙方式，使沉沙沟111内填满流沙130，以沙换砾，先用水罐车对填沙后的沉沙沟111进行一次漫灌，每一米沟长灌溉至少1立方水，然后在沉沙沟111内的流沙130表面覆盖棚膜，就地取戈壁沙地的沙砾土覆盖在棚膜上，覆盖厚度为4cm。

于当年4月25日到5月5日期间，使用土钻穿过棚膜在沉沙沟111内的流沙130上打孔，孔深30cm，孔径5cm，穴植总高约40-55cm的一年生固沙植物140苗木，共设3行，中间一行为沙拐枣苗，两侧为梭梭苗，固沙植物140苗木的根茎交接处深埋2cm，固沙植物140苗木的行间距为90m，株间距为50cm。在固沙植物140苗木的上方设置遮阳罩150，遮阳罩150的底部插入沙地中，埋深为25cm，出露锥形体高度为40cm，第二年拆除遮阳罩150，得到综合固沙体系。

经过5年后，第一实施例至第三实施例中的综合固沙体系在减小风沙危害和治理戈壁环境方面已初见成效，上述综合固沙体系对敦煌莫高窟、月牙泉和兰新高铁的保护效果非常好，相较于未建造综合固沙体系的风沙侵袭情况，上述设施受到的风沙侵袭明显减弱，而且上述综合固沙体系未遭沙埋，仍可以发挥有效的阻沙和固沙作用。实践表明：本综合固沙体系不仅产生了较高的经济价值，而且对改善当地生态环境和社会经济状况起到促进作用。另外，该综合固沙体系对其它戈壁地区的交通设施(铁路、公路)、输电线路、石油管道、生产生活设施(农田、居住地、工厂)、国防设施和文化遗产所面临的风沙危害具有一定的借鉴和推广应用价值。

综上所述，本发明实施例的综合固沙体系集阻沙、固沙、补水、储水为一体，实现长期有效的防沙治沙，缓解极端干旱戈壁地区交通设施、国防设施和文化遗产等面临的风沙危害问题。综合固沙体系的建造方法遵循因地制宜、因害设防和就地取材的原则，实现长期有效的风沙综合治理。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。