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| 利用废旧集装箱治理沙漠 | 发布于:2013/10/19 | |
| 集装箱作为高效的物流装备，目前已成为国际货物运输的主要设备之一。近年来在被成功用于物流方面的同时，人们也在积极拓展集装箱的使用领域。由于具有模块化的结构特点，方便批量制造，同时也便于将单个集装箱组装成组合式设施，因此，近年来集装箱的模块化建筑被大量使用，例如组装成房屋箱、矿山员工宿舍、酒店等。由于集装箱的上述优势，这些基础设施的建筑成本减少了，同时项目的建设周期也得以大大缩短。 全世界每年大概淘汰上百万TEU（Twenty-foot Equivalent Unit的缩写，集装箱计量单位，一般以长度约为6米的集装箱为1TEU）废旧集装箱，这些集装箱的后续处置日益成为人们关注的焦点。与此同时更为严峻的一个问题是沙漠化现象，它已逐渐影响到全球越来越多人口的生活和生存，如不加强防范和治理，后果将不堪设想。 如能将废旧集装箱应用于沙漠治理，既能节省废旧集装箱的回收费用，又能充分利用其剩余价值，同时还可缓解沙漠治理的压力。 历史遗留下来的废旧集装箱数量可观，加上每年也有100多万TEU需淘汰更新，因此需处理的数量非常巨大，在寻求它们的处理方案时，需要考虑到数量多、体积大的这种特点，否则只能杯水车薪。 有一项自然环境领域的难题与废旧集装箱情况相似，那就是全球土地沙漠化。根据联合国环境规划署的数据资料，过去50年非洲36个国家面临旱地土地退化。全球旱地面积约51亿公顷，占全球总面积的40%，有10亿多人口赖以生存和生活的资源受到了严重影响。 中国是沙漠较多的国家，沙漠总面积约130万平方千米，约占全国土地面积的13％，其中比较大的沙漠有12处。目前沙漠化仍在继续，沙漠仍在不断扩张。20世纪50年代后期至1975年，荒漠化土地扩展速度为1560km2/年，1975-1987年为2100km2/年，1988-2000年为近3600km2/年。 通过以上数据，可以看出全球沙漠化形势比较严峻，沙漠化面积非常巨大，沙漠化的治理或可充分消化和利用淘汰的旧集装箱。 基于以上两个难题，笔者结合集装箱的特点和沙漠治理的主要方法，在此提出废旧集装箱在沙漠治理运用中的一些粗浅想法。 可用于防风固沙。集装箱方便堆结，组合灵活，同时集装箱的堆存强度高，抵抗外部作用力大。集装箱的以上特点，可以满足沙漠治理防风固沙的要求，通过将集装箱堆垛成巨型城墙，形成足够的挡风强度，同时可以设计集装箱的组合方式，在集装箱方阵中设置空间固沙。 集装箱的运输方案。对于中国最大的沙漠地区塔克拉玛干，未来建设的中巴铁路可以满足集装箱运送的要求，集装箱从世界各地运送至巴基斯坦的港口，然后通过铁路运送至塔克拉玛干沙漠地区。内蒙古东部的沙漠地区可以先运至天津港，然后通过铁路运送到目的地。 废旧集装箱在沙漠治理中的其他附加功能。由于沙漠地区主要处于“副热带高压带”，该地域的气候比较恶劣，风暴较多。另外，沙漠地区主要处于中纬度，虽然没有太阳直射机会，但是在夏季太阳直射角还是很高的，而且日照时间长，沙漠地区植被稀少，空气干燥，并且远离海洋，季风很难到达，所以天空云量稀少，太阳照射效率很高。沙漠的以上特点非常适合风能和太阳能的开发。通过在集装箱上装设风力和太阳能发电设备，进行风力和太阳能发电，实现项目的附加价值。 通过以上分析，集装箱在沙漠治理上的运用符合沙漠治理的技术要求，同时该项目产生的附加价值也比较可观，有利于项目的长期稳定推展。 一、集装箱组合的总体排布规划 赤道地区的上升气流在高空向两极方向流动，由于地球旋转偏向力的影响，在南北纬30°附近，大部分空气不再前进，而在高空积聚，并辐射冷却下沉，近地面气层常年保持高气压，气象学上称之为“副热带高压带”。这一地带除亚欧大陆东岸季风气候区外，其他地区气候干燥、云雨少见，成为主要的沙漠分布区。从副热带高气压带吹向赤道低气压带的风叫信风，终年吹着信风的地带，叫作信风带。在北半球为东北信风带，在南半球为东南信风带。它在吹向赤道的过程中不断增热，空气越热，消耗的水量也就越大，结果使它成为十分干燥的旱风。 改善副热高压和信风（北半球东北信风）的影响，将集装箱组合成若干Y形（或T形）排布，头部横向设计成挡风墙，躯干的纵向部分设计为中空的风洞，风洞向印度北部延伸（例如中、印、巴三国边境克什米尔地区，该地区夏季为热低压气候，有利于高压向低压地区的气流排放）。通过该设计，将副热高压快速导向低压区，降低高压区的气压；另一方面，将信风导向封闭的风道，减少信风对周围环境的影响。 二、防风固沙功能的实现 适应防风固沙要求，将集装箱外层挡风墙设计为双夹层结构，通过外层导向结构，将风沙固定在夹层内，从而起到防风固沙的目的。 三、水资源回收储存 适应水资源回收储存的要求，集装箱组合区设计雨水收集装置，将雨水收集至封闭的集装箱组合装置的内部，减少雨水的蒸发流失。 四、有机肥料收集储存 沙子中掺拌有机胶体，例如粪尿，通过加入有机胶体，可以很快对粗质沙粒进行化学分解形成粘粒，可以利用胶体粘附力强的特点保水保肥，从而形成不容易被风吹走的团块结构。 通过在集装箱组合区另一侧设计有机肥料收集装置，从集装箱运输线路的沿途城市收集有机肥料，并通过集装箱运输至目的地（集装箱内设置有机肥料运输罐体，卸料后，运输罐体运回重复使用），将有机肥料收集至封闭的集装箱装置内部。 五、项目附加功能的设计方案 在集装箱组合区的顶部设计为双层封闭结构，封闭结构形成风洞，将信风导向低压地区。风洞设计为逐级加强方案，通过在风洞的沿途设计外部导风装置，将风洞内风能逐级加强。加强的风能通过风力发电装置，将风能转化为电能。 将集装箱组合区的顶部双层封闭结构装设太阳能发电装置，将太阳能转化为电能。 在集装箱组合区的中间部位设计两车道，实现项目的交通功能，解决沙漠地区的交通问题。 该项目改变以往的沙漠治理方式，从气候的角度，降低沙漠地区的高气压，以及改变信风对沙漠地区的影响，从更深层次考虑改善沙漠地区的气候条件，从而更有利于沙漠治理。项目实施中，大量利用废旧集装箱，可以同时解决废旧集装箱的处理问题。项目的设计方案，能同时考虑实现项目附加价值，减少了成本，使项目更易付诸实施。来源：发明与创新(综合版) 作者：胡建明 |
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