专利名称：公路生态屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种公路环保生态设施，特别是一种公路污染治理及车流风能利用的公 路设施。
背景技术：
面对全球生态环境严峻的形势，污染治理和新能源开发将是未来可持续发展的主题方向。 随着公路建设和汽车工业的高速发展，公路污染问题也日益突出。而在循环经济的发展观念 倡导下，公路事业也必然向可持续发展方向转变。当前公路污染已不仅仅是对大生态的污染， 更直接的影响着其周边地区的农牧业生产，进入人类的食物链。森林覆盖率是保持大生态平 衡的基础，同样公路生态林也是公路污染治理重要的基本手段，然而由于公路环境中车流的 特殊因素，造成空气流动性活跃，导致污染物扩散严重，公路林的污染功效难以正常发挥。 公路污染扩散问题的关键在解决公路气流的流动性，这是公路环境治理的最大难点，也是公 路事业可持续发展的桎梏。
发明内容
在公路环境中，影响污染物扩散主要因素——车速气流的特征顺车流向前运动，并呈 旋状向两侧扩散，由此带动了污染物的扩散，根据对污染物扩散的影响，沿车的运动线将气 流划为两类线外侧的气流流向是向生态林运动的，但有向上扩散趋势，其影响为中性，这 部分气流称为中性气流；线内侧的气流是逆生态林方向运动的，其影响为恶性的，称其为恶 性气流，这种气流是公路污染扩散的主要根源，特别在对向车流交接部位犹为明显。依据此 特征分析，基于公路生态"林-污"治理模式基础，本发明针对污染流所采用的原理是降低 "恶性气流"的流动危害，改变其流动方向，引导公路气流的良性流动，防止污染物向外扩 散，在车流二次循环过程中，完成对污染物在车速气流的"恶性-中性-良性"动态循环过程， 从而达到污染物向生态林转移目的，进而增加公路生态林的污染处理效能。
本公路生态屏解决其技术问题所采用的方案是
一、公路生态屏"V"形导流屏的导流设计及流角可调设计。在公路车流分隔带内设置 "V"形导流屏幕，其作用1、分隔对向车流产生的恶性气流，防止结合所带来的扩散危害。 2、减缓恶性气流流速，阻隔污染物向外扩散。3、改变气流流向，引导公路污染向生态林的 转移。屏幕设置在对向分流部位，对公路气流实施了有效隔离，防止了两流的对撞作用；在 屏幕阻隔下，恶性气流强度会减弱，控制了污染向外扩散；在"V"形屏壁引导下，恶性气流 沿壁形改变运动方向，形成气流导流层，对公路气流形成良性化的引导，使之向生态林转移， 控制污染的扩散。在屏壁末端设计的可上、下活动的调节板部分(流角调板)，可根据公路路 面宽度差异，调整导流角度，从而确保污染向生态林转移的最佳化。如流角调板上调仰角， 导流角度变大，有利于宽幅路面向生态林导流，反之，对窄幅有利。
二、 公路生态屏鼓风机组的疏流设计。在"V"形导流屏顶设置鼓风机组，其作用强 化导流的动能，加速污染物的转移。鼓风机沿导流角度摆头，产生的风力疏流层，形成加速 气流运动的动力，弥补"V"形屏在导流过程中，因气流对碰造成动力减弱的缺陷，从而保障 导流过程的流畅。
三、 公路生态屏过滤网层的污染过滤设计。在"V"形屏内壁设计易拆卸过滤网层结构， 其作用1、缓冲公路气流冲击力，防止对公路生态屏造成危害。2、对通过的气流进行污染 过滤，达到污染净化目的。3、选择不同属性网层甄别过滤，降低危害类污染物的生态危害。
公路中的车速气流经常是由100km/小吋以上的车流产生的，具有很强的破坏性，会威胁到公
路生态屏的安全性。因此，加装过滤网层后，可减缓气流对公路生态屏的直接冲击。根据对 生态环境危害，在公路污染物中，有些是属危害类物质的，某些还是高危毒害类的，如硫化 物和氮化物导致酸雨和烟雾、碳化物导致致癌致息、二恶英高致癌等。针对性选择不同属性
的过滤网层，如活性碳网对co的吸附、碱性网对酸性硫化物、氮化物的中和等，可收到污染物的甄别过滤目的，从而最大化的降低对生态环境的危害。
四、 公路生态屏的风能转换设备的车流风能开发设计。在公路环境中，具有最丰富的车 流风能，且不受自然条件约束。在解决生态屏的能源问题上，采用车速风能与太阳能结合利 用设计。在生态屏的连接横杆上设计有风能转换叶片，风叶透过屏壁预留槽接触风流，车速 风流通过时，推动风叶运转从而获得风能；在生态屏柱顶和外壁设置太阳能膜，获得太阳能， 从而保障公路生态屏的能源需要，同时又为人类在新能源开发上开辟出新的途径。
五、 公路生态屏的环境监测及节能设计。在屏底和屏顶分别安装的环境污染监测设备， 其目的1、满足宏观公路环境研究对公路污染数据的需要。2、通过公路污染的参数，掌握 公路生态屏运作，为公路管理提供决策依据。3、对比导流前、后数据，科学调配鼓风机的运 转功率，发挥其最佳效能，合理地节约资源。
公路生态屏的应用前景展望和局限分析
未来公路循环经济中公路生态屏应用前景展望虽着未来经济与科技水平的快速发展， 完全依赖"森林"消化污染来维系的生态平衡终将被打破，工业化污染"提污炼污"科技时 代必将来临。公路环境中，从公路生态林获取污染物是最佳的途径，其开发价值就完全取决 于公路生态林的储污效能，而公路生态屏的导流功能，则确保生态林在储污的浓度优势，从 而奠定公路污染物在再生循环利用的可行性。从公路车辆排放污染，到生态屏引导将污染转 移至生态林，再通过提污设备收集林内污染物，并经简单过滤提纯、冷却压缩等处理成为易 载品，经工业化提炼分解(如沸点法，反应法等)，从中获取工业原料进入再生利用过程，从 而带动完善的"排污-导污-储污-取污-提炼-应用"公路污染治理循环链。
生态屏的在公路环境应用中的局限性分析。首先，公路生态屏是以"污-林"模式为基 础的，所以公路生态林的储污能力是公路生态屏应用的前提条件。其次，公路生态屏的导流 原理是依赖车速气流实现运作功效的，所以公路交通的状况决定公路生态屏导流作用的效能。 一般情况下，公路的车流量、车流速度与生态屏导流功效成正比，公路交通的流量和流速决 定公路气流的流动值，也决定公路污染的浓度量，直接影响到公路生态屏的功能和应用价值。 此外，公路环境的自然条件也对生态屏有一定的影响，如自然风会对生态屏的导流过程造 成破坏，所以富风地区及或多风季节，应对此合理评估，并采取应对措施，如通过公路生态 林高度，降低其影响；冬季，北方地区"落叶现象"会影响生态林的储蓄功能，度同时也会 降低公路生态屏的应用价值，应多采常绿苗种，改善生态林的储污缺陷。最后，公路生态屏 是通过导流过程实现其生态功能的，就车辆驾驶而言，可能会存在"横风"危害，应注意风 险性的评估，对导流风力值加以控制。
图l是公路生态屏截面示图 图2是公路生态屏结构示图 图3是公路生态屏导流原理示图
具体实施例方式
公路生态屏的实施可分为简易型和扩展型方式。简易型实施仅包括(1)生态屏立柱和(2) "V"形导流屏，满足最基本的导流功能；扩展型则是在简易型基础上进行功能性的组件拓展， 均具有可选择性，可根据公路环境的不同功能需要，选取相应组件。
公路生态屏的实施方式如图1、 2所示，在公路对向车流分隔区内架设(1)生态屏立
柱，立柱之间用(6)横杆连接，横杆上预设(6)风能转换设备；在横杆上固定(2) "V"形 导流屏壁；根据路面宽度，调整屏壁预设的(3)流角调板，优化导流角度；在立柱"丫"型 枝上安装(4)鼓风机组；在屏壁内安装(7)污染过滤网层；在立柱顶和屏壁外侧安装(5) 太阳能膜；在柱顶和柱下段部位分别加设(8)污染监控器。
公路生态屏的导流原理实施过程说明根据图3所示，当车速气流通过"V"形屏壁时， 沿屏形被折转方向运动，形成导流层，防止污染向外扩散并引导其向生态林转移；屏鼓风机 沿导流角度摆动，产生动力疏流层，确保导流过程的流畅，加速污染物的转移过程。
权利要求
1、一种公路生态屏，由生态屏立柱、风能转换横梁、“V”形导流屏幕及流角调板、鼓风机、过滤网层、太阳能利用膜、污染监测器有序组合，其特征是通过疏导公路气流流向，调控公路污染；利用车速风能，开发新能源；选择污染滤网，实施甄别过滤；通过监控污染，调配节约能源，从而增进公路生态林效能，保护生态环境质量。
2、 根据权利要求1所述的公路生态屏，其特征是"V"形导流屏的导流设计和流角调板的流角调节设计，通过"V"形屏壁对公路气流实施引导，调控污染的扩散；流角调板通过上下调动，对导流的角度进行调整，适应不同路面宽度需要。
3、 根据权利要求l所述的公路生态屏，其特征是鼓风机的疏流设计，通过鼓风机的风力，产生疏导气流，对污染流实施动力牵引，增强导流效果，加速污染向生态林的转移。
4、 根据权利要求l所述的公路生态屏，其特征是公路生态屏的车速风源利用设计，生态屏横梁配置的风能转换风叶，获取公路车流通过时所产生的风能。
5、 根据权利要求1所述的公路生态屏，其特征是公路生态屏的污染分类过滤设计，通过"V"形屏内壁的过滤网易拆型结构，选择不同属性过滤网层，有针对性对目标危害类污染物实施分类过滤，减小其生态危害。
6、 根据权利要求l所述的公路生态屏，其特征是公路生态屏的污染监控及能源调配设计，通过在屏顶和屏底分设的监测器，通过污染数据的对比，科学调配鼓风机功率，合理节约能源。
全文摘要
一种集公路车速风能利用、污染流调控、污染分类过滤、增进生态林效能的生态环境保护屏幕。它是由立柱连接带有风能转换横杆，固定“V”形导流屏，屏内壁加置过滤网层，外壁及柱顶设置太阳能利用膜，立柱的“丫”型支顶装入鼓风机组等有序组合而成。设置在公路对向车流分隔区内，当车流通过时，“V”形导流屏引导其气流方向，防止污染流向外扩散，并在鼓风机的风力辅助下，完成污染向生态林的转移；同时，对通过屏壁的气流实施污染的过滤净化，并利用其丰富的风能转换能源，从而保护生态环境的质量。
文档编号E01F8/00GK101676493SQ200810198629
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者许继伟 申请人:许继伟