改变区域不良气候方法和使用的开关式阻风墙设备的制作方法 【技术领域】 [0001] 本发明涉及地球工程、气候工程、通风工程、降雨工程、环保工程、土木工程、风力 发电工程、交通运输工程的【技术领域】，尤其是涉及大气的人工降雨、减污、降温的【技术领域】。 [0002] 最近北京、天津、河北等这些不良气候地区（9)的雾霾情况严重。造成些不良气候 地区（9)的雾霾和空气严重污染有其自然原因和人为原因这两种原因。 [0003] 其中的自然原因是存在大气不容易流通、不容易流动的"静稳天气"、"热岛天气"、 "山背雨影天气"等等"区域不良气候"。这种"区域不良气候"将会给当地区域常年带来 许多恶劣气候和不良气候影响，例如雾霾、高温、干旱和空气严重污染等等恶劣气候和不良 气候。全世界许多地区都存在"区域不良气候"，譬如太行山和燕山环绕的北京、天津、河北 低洼地区；譬如阿尔金山和天山环绕的新疆准葛尔盆地；譬如昆仑山、帕米尔山和天山环 绕的新疆塔里木盆地；譬如喜马拉雅山、昆仑山、阿尔金山、唐古拉山、横断山环绕的青藏高 原；譬如北美洲安第斯山脉背影区的莫哈维沙漠、譬如南美洲安第斯山脉背影区的的巴塔 哥尼亚沙漠。然而，造成这些不良气候地区（9)的恶劣气候和不良气候有4个方面因素： [0004] 第一，首先是这些不良气候地区（9)的自然地形和地理位置不好，扩散条件不利。 尤其是三面环山，空气不易流动，风速小的地区，污染物不容易扩散。极端不利的污染扩散 条件是形成污染过程的主要直接原因。不良气候地区（9)地面闭合低压控制，地面风速减 少，并且逐渐形成了进风逆温和大雾极端天气扩散，造成持续积累造成重污染过程。例如， 北京三面环山的"簸箕"状地形，使北京，全年40%的时间不利于污染物扩散。每年秋末冬初 雾霾偏多是北京特有的现象，即三面环山、半湿润和半干旱特征，即西北高、东南低，西北、 北部和东北方向有山环绕，东南方向是海，北京白天多是偏南风，容易造成污染物堆积。另 夕卜，降雨力度不够，不足以驱散雾霾。 [0005] 第二，是这些不良气候地区（9)的天气原因，与不良气候地区（9)的静稳天气有 关。长期的<4级风的静稳天气，不良气候地区（9)容易受上游污染排放带的输送影响。 以京津冀一带为例，该地区长期被暖气团控制，冷空气势力弱，风力小，污染物难以扩散。其 一，平均风速的减小，使得风力对污染物的搬运作用在减弱；其二，静稳天气的增加使得污 染物不容易扩散；其三，全国降水日数减少明显，近50年来减少了 10 %，导致气溶胶（液态 或固态微粒在空气中的悬浮体系）的湿沉降减弱。还有是季节原因，根据资料统计分析，t匕 如，环首都圈地区雾霾日数在夏季、初秋及冬季较多，夏季峰值最明显。而且，形成之后的雾 霾会使更多的太阳辐射反-散射回空间，使到达地面的辐射减少，大气层结稳定度增加，从 而使得每日正常排放和二次转化的气溶胶粒子进一步在近地层大气中集聚、凝结、并形成 更多的云雾滴，造成能见度进一步降低。
[0006] 第三、是这些不良气候地区（9)的"热岛效应"产生的大气高温的"热污染"。例如， 不良气候地区（9)的"热岛效应"容易形成近地层出现逆温。近地层出现逆温有利于雾霾的 形成，而逆温层的存在是雾霾天气维持的主要因素。例如，北京的"热岛效应"很强。在"热 岛效应"强度越大的地方，污染物的监测值就越大。北京城中间没有大河流、大山谷穿越，也 没有大片绿地，不像有的城市一样被分割成好几块，而犹如一张大饼，所以"热岛效应"强度 特别大，城市中心比周边高出l°c甚至3-4°C。因此，大气"热污染"的作用非常大。
[0007] 第四、是这些不良气候地区（9)的"山背雨影效应"产生的干旱气候。例如，不良气 候地区（9)的周围的山脉阻挡了外来水汽的进入，使不良气候地区（9)内天气极度干旱，容 易形成大气不容易流通、不容易流动的"区域不良气候"。例如，北美洲的莫哈维沙漠地区、 南美洲的巴塔哥尼亚沙漠地区、新疆的准葛尔盆地、塔里木盆地。
[0008] 另外是不良气候地区（9)的污染物排放量大。燃煤、机动车、工业、扬尘，这些污染 源排放量大，造成严重污染的根本原因。还有区域污染和不良气候地区（9)污染贡献叠加， 由于PM2. 5污染区域性以及相关联区域污染传输，也是形成重污染的重要因素。周边地区 污染水平明显高于不良气候地区（9)，大区域尺度内污染物的输送和不良气候地区（9)排 放污染物相叠加，使PM2. 5污染物浓度水平进一步升高，也客观上加重了我们不良气候地 区（9)的污染水平。例如，北京是特大型城市，城市运行带来的各类污染物排放量非常大， 当污染扩散条件不利，污染源排放污染物难以扩散，空气污染随之加重。"特别是2012年12 月以来，整个华北地区处于极端低温天气，同比温度比往年要低，由于低温导致燃煤采暖排 放量相应增加，这个影响也比较大。根本原因还是污染物排放大。"
[0009] 本发明的目的，就是为了克服形成上述雾霾、高温、干旱和空气严重污染等等恶劣 气候和不良气候而提供一种改变区域不良气候方法和使用的开关式阻风墙设备。
[0010] 本发明的目的可以通过采取如下措施来达到。



[0011] 内容 1。
[0012] 改变区域不良气候方法，其特征在于：
[0013] 在不良气候地区（9)或者不良气候地区（9)附近建设开关式人工引风通道（10)。
[0014] 其开关式人工引风通道（10)能够把不良气候地区（9)的空气和"热污染"引出、 抽出或者吹出，使不良气候地区（9)的空气容易流动、流通。例如，把雾霾空气或高温空气 吹出不良气候地区（9)，或者把湿润的水汽引入不良气候地区（9).
[0015] 内容 2。
[0016] 改变区域不良气候方法使用的开关式阻风墙设备，其特征在于：
[0017] 开关式阻风墙（21)至少包括有下述设备设施，阻风面、动力开关机构（21. 3);开 关式阻风墙（21)设置在不良气候地区（9)或者不良气候地区（9)附近。
[0018] 由于开关式阻风墙（21)设置在开关式人工引风通道（10)中或者在不良气候地区 (9)的下风、去凤方向的地区时，使得开关式阻风墙（21)可以用于恢复原样自然气候状态 或者阻流水汽形成地形降雨或者阻挡沙尘暴。当开关式阻风墙（21)和开关式人工引风通 道（10)配套组合使用后，能够共同改变"区域不良气候"。
[0019] 本发明的目的还可以通过采取如下措施来达到。
[0020] 内容 3。
[0021] 根据内容1所述的改变区域不良气候方法，其特征在于：
[0022] 开关式人工引风通道（10)至少包括有下述其中之一种，横向引风通道（11)、坚向 引风通道（15)、斜向引风通道（18);开关式人工引风通道（10)至少设置在下述其中之一 种位置，在不良气候地区（9)的上风或来凤方向的高山（1)中、在不良气候地区（9)的高山 (1)上、在不良气候地区（9)的山坡⑵上、在不良气候地区（9)的地面（3)附近。
[0023] 内容 4。
[0024] 根据内容1所述的改变区域不良气候方法，其特征在于：
[0025] 在开关式人工引风通道（10)中至少还设置有下述其中之一种设备设施，开关式 阻风墙（21)、风力发电设备（22)、通风设备（23)、道路、轨路、管路、水渠、房屋；
[0026] 其风力发电设备（22)利用开关式人工引风通道（10)形成的较大风力、抽力生产 电力；
[0027] 其通风设备（22)用于在无风、微风情况下进行强制人工通风；
[0028] 其道路、轨路、管路、水渠用于横向沟谷（12)或横向洞道（13)内的交通运输。
[0029] 其房屋用于在横向沟谷（12)内发展房地产业。
[0030] 内容 5。
[0031] 根据内容3所述的改变区域不良气候方法，其特征在于：
[0032] 其横向引风通道（11)至少包括有下述其中之一种，横向沟谷（12)、横向洞道 (13)、横向管道（14);其中的横向沟谷（12)或横向洞道（13)设置在不良气候地区（9)的 上风或来凤方向的高山（1)中；其中的横向管道（14)设置在不良气候地区（9)的地面（3) 附近；横向沟谷（12)或横向洞道（13)能够把不良气候地区（9)的上风或来凤方向的高山 (1)后面的弱风（< 4级的风）引入不良气候地区（9)，利用弱风能够把不良气候地区（9) 的不良空气和"热污染"引出、抽出或者吹出，使不良气候地区（9)的不良空气容易流动、流 通；
[0033] 其坚向引风通道（15)至少包括有下述其中之一种，坚向洞道（16)、坚向管道 (17);其坚向引风通道（15)设置在下述不良气候地区（9)的其中之一种位置，高山（1)中、 高山⑴上、地面（3)附近；
[0034] 其斜向引风通道（18)至少包括有下述其中之一种，斜向洞道（19)、斜向管道 (20);其斜向引风通道（18)设置在不良气候地区（9)的山坡⑵附近。
[0035] 坚向引风通道（15)和斜向引风通道（18)、横向洞道（13)或横向管道（14)相互结 合组合成的多种超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统。由于地面（3)与1000米以上 高空存在6-12°C的大气温度差，又由于"热岛效应"使城市中心比周边高出1 °C甚至3-4°C 大气温度差，因此在坚向引风通道（15)的"烟囱效应"的作用下，超高度坚向开关式人工引 风通道（10)系统能够把不良气候地区（9)内的高出7-16°C的气温差的雾霾空气、污染空气 和"热污染"空气抽出进入1000米以上高空（高出高山（1)几百米），然后借助于高空强风 (> 4级的风）把雾霾空气、污染空气和"热污染"空气吹出不良气候地区（9)。
[0036] 内容 6。
[0037] 根据内容5所述的改变区域不良气候方法，其特征在于：
[0038] 其中的横向沟谷（12)或横向洞道（13)或坚向洞道（16)或斜向洞道（19)或至少 采用下述其中之一种爆破方法形成，常规炸药爆破、核裂变爆破核聚变爆破；其中的核聚变 爆破基本没有核污染；此外，爆破横向沟谷（12)或横向洞道（13)形成的碎石可以作为建材 出售，其出售的收益资金远远大于建设横向沟谷（12)或横向洞道（13)的投资；因此，不用 政府投资就可以改变"区域不良气候";例如，不用政府投资就可以减少不良气候地区（9)内 的90%以上的大气雾霾和"热污染"；不用政府投资就可以形成人工地形降雨，把干旱沙漠 地区改变成为气候湿润的地区；
[0039] 其中的横向沟谷（12)或横向洞道（13)的进风口底部高度高于或者等于或者小于 出风口底部高度；
[0040] 其中的横向沟谷（12)至少包括有下述其中之一种，新开的横向沟谷（12. 1)、拓宽 的横向沟谷（12. 2);
[0041] 其中的坚向引风通道（15)高度，在设置在高山（1)上时大于200米，设置在地面 (3)附近时大于500米。
[0042] 内容 7。
[0043] 根据内容5所述的改变区域不良气候方法，其特征在于：
[0044] 坚向引风通道（15)和斜向引风通道（18)、横向管道（14)相互结合组合成的多种 超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统；
[0045] 其中的横向管道（14)在地面（3)附近形成网状或者网格形状，横向管道（14)上 设置有多个进气口；地面（3)附近的热空气可以被吸入横向管道（14)内部；
[0046] 其中的横向管道（14)可以采用设置在地面（3)附近的下述其中之一种管网形成， 市政公共管道通道、工业管道通道、矿业管道通道、军事管道通道、雨水管道、污水管道、电 力管道、信息线路管道、供热管道、燃气管道。
[0047] 内容 8。
[0048] 根据内容1所述的改变区域不良气候方法或内容2所述的改变区域不良气候方法 使用的开关式阻风墙设备，其特征在于：
[0049] 其开关式人工引风通道（10)或开关式阻风墙（21)至少设置在下述其中之一种位 置，北京的西山、天津的燕山、河北的太行山、新疆的准葛尔盆地及附近、新疆的塔里木盆地 及附近、西藏和青海的青藏高原、北美洲安第斯山脉背影区的莫哈维沙漠、南美洲安第斯山 脉背影区的的巴塔哥尼亚沙漠。
[0050] 内容 9。
[0051] 根据内容2或内容4所述的改变区域不良气候方法使用的开关式阻风墙设备，其 特征在于：
[0052] 开关式阻风墙（21)还包括有下述其中之一种设备设施，固定拉索（21. 4)、刚性框 架（21. 5)、柔性网（21.6);
[0053] 阻风面包括有下述其中之一种，刚性阻风面（21. 1)、柔性阻风面（21. 2);
[0054] 开关式阻风墙（21)设置在下述其中之一种位置，在开关式人工引风通道（10)中、 在不良气候地区（9)的下风或去风方向的地区。
[0055] 内容 10。
[0056] 根据内容2或内容4所述的改变区域不良气候方法使用的开关式阻风墙设备，其 特征在于：
[0057] 其中的风力发电设备（22)或通风设备（23)设置在开关式阻风墙（21)位置，这样 可以一物两用；
[0058] 其中的风力发电设备（22)、通风设备（23)可以是同一体设备，能够进行可逆作业 工作。
[0059] 与现有技术相比，本发明具有如下突出优点：
[0060] 1、投资少。例如，爆破横向沟谷（12)或横向洞道（13)形成的碎石可以作为建材 出售，其出售的收益资金远远大于设置横向沟谷（12)的投资。因此，不用政府投资就可以 减少90%以上的大气雾霾和"热污染"。例如，由坚向引风通道（15)和斜向引风通道（18)、 横向管道（14)相互结合组成的多种超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统，它可以大 量利用原有的横向管道（14)，如采用已有设置在地面（3)附近的下述其中之一种管网形 成，市政公共管道通道、工业管道通道、矿业管道通道、军事管道通道、雨水管道、污水管道、 电力管道、信息线路管道、供热管道、燃气管道；可以节约80%以上的投资。
[0061] 2、工期短。在2-5年的时间就可以形成减少大气污染和降低气温的效果。这个速 度远远超过减排方法和减少产能方法。
[0062] 3、改善区域生态环境的意义非常巨大。例如，这种改变"区域不良气候"的方法可 以使北美洲的莫哈维沙漠地区、南美洲的巴塔哥尼亚沙漠地区、新疆的准葛尔盆地、塔里木 盆地等等沙漠地区获得有效降雨。例如，这种改变"区域不良气候"的方法也可以使西藏和 青海的青藏高原等少雨地区获得有效降雨，把青藏高原改变成"青藏高湖"。这样有力地改 善了当地的区域生态环境，大大拓宽了适合人类生存的空间，其意义非常巨大。
[0063] 4、综合利用，一举多得。由于开关式人工引风通道（10)的风力发电设备（22)还 可以在不进行"减少大气污染和降低气温"工作的间隙期间，利用开关式人工引风通道（10) 内的较大风力、抽力生产电力；由于其道路、轨路、管路、水渠可以用于横向沟谷（12)或横 向洞道（13)内的交通运输；在横向沟谷（12)内还可以发展房地产业。所以，出售电力、交 通运输、土地、房屋的收益资金有可能远远大于设置开关式人工引风通道（10)的投资。因 此，不用政府投资也可以减少90%以上的大气雾霾和"热污染"。




[0064] 图1是在北京地区设置横向引风通道（11)的地形图。
[0065] 图2是在北京地区设置横向引风通道（11)---新开的横向沟谷（12. 1)的侧视剖 面示意图。
[0066] 图3是在北京地区设置横向引风通道（11)---横向洞道（13)的侧视剖面示意图。 [0067] 图4是在北京地区设置有坚向管道（17)、斜向管道（20)、横向管道（14)相互结合 组成的多种超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统的侧视剖面示意图。
[0068] 图5是坚向管道（17)的侧视剖面简图。
[0069] 图6是横向管道（14)形成方格网络的平面简图。
[0070] 图7是横向管道（14)形成圆形放射网络的平面简图。
[0071] 图8是设置有风力发电设备（22)或通风设备（23)的开关式阻风墙（21)的侧视 剖面示意图。
[0072] 图9是设置有风力发电设备（22)或通风设备（23)的开关式阻风墙（21)的正视 剖面示意图。
[0073] 图10是在新疆的准葛尔盆地及附近设置新开的横向沟谷（12. 1)和开关式阻风墙 (21)的地形图。
[0074] 图11是在新疆的塔里木盆地及附近设置新开的横向沟谷（12. 1)的地形图。
[0075] 图12是在青藏高原及附近设置新开的横向沟谷（12. 1)和开关式阻风墙（21)的 地形图。


[0076] 实施例1。
[0077] 从图1、图2、图8、图9可知，这是在北京地区设置新开的横向沟谷（12. 1)来改变 "区域不良气候"的方法。其特征是：
[0078] 新开的横向沟谷（12. 1)设置在北京的不良气候地区（9)的上风或来凤方向的高 山（1)-北京西山；横向沟谷（12)的进风口底部高度高于出风口底部高度；新开的横向 沟谷（12. 1)至少采用下述其中之一种爆破方法形成，常规炸药爆破、核聚变爆破；新开的 横向沟谷（12. 1)能够把北京的不良气候地区（9)的上风或来凤方向的高山（1)-一北京西 山后面的弱风（< 4级的风）引入不良气候地区（9)，利用弱风把雾霾空气和"热污染"空 气吹出北京的不良气候地区（9);在新开的横向沟谷（12. 1)中至少还设置有下述其中之一 种设备设施，开关式阻风墙（21)，风力发电设备（22)、通风设备（23)、道路、轨路、管路、水 渠、房屋；
[0079] 其开关式阻风墙（21)用于阻挡沙尘暴和阻流形成地形降雨；开关式阻风墙（21) 设置在新开的横向沟谷（12. 1)中；开关式阻风墙（21)至少包括有下述设备设施，刚性阻 风面（2L 1)、动力开关机构（2L 3)、固定拉索（2L 4)、刚性框架（2L 5);其动力开关机构 (21. 3)图中未画出；
[0080] 其中的风力发电设备（22)、通风设备（23)设置在开关式阻风墙（21)上；其中的 风力发电设备（22)、通风设备（23)是同一体设备，能够进行可逆作业工作，其中的风力发 电设备（22)用于在不进行"减少大气污染和降低气温"工作的间隙期间，利用新开的横向 沟谷（12. 1)内的较大山口风力生产电力；其中的通风设备（22)用于在无风、微风情况下进 行强制人工通风；其道路、轨路、管路、水渠用于在横向沟谷（12)内的交通运输；其房屋用 于在横向沟谷（12)内发展房地产业。
[0081] 爆破新开的横向沟谷（12. 1)形成的碎石可以作为建材出售，其出售的收益资金 远远大于设置横向沟谷（12)的投资。在横向沟谷（12)内发展房地产业，其出售土地、房屋 的收益资金远远大于设置横向沟谷（12)的投资。因此，不用政府投资就可以减少北京地区 90%以上的大气雾霾和"热污染"。
[0082] 实施例2。
[0083] 从图3可知，这是在北京地区设置横向洞道（13)来改变"区域不良气候"的方 法。其特征是：横向洞道（13)设置在北京的不良气候地区（9)的上风或来凤方向的高山 (1)---北京西山。其余特征同实施例1。
[0084] 实施例3。
[0085] 从图4、图5、图6、图7可知，这是在北京地区设置的由坚向管道（17)、斜向管道 (20)、横向管道（14)相互结合组成的多种超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统来改 变"区域不良气候"的方法。其特征是：坚向管道（17)设置在北京的不良气候地区（9)的高 山（1)一一西山上或地面（3)上；其中的斜向管道（20)设置在不良气候地区（9)-一北京 西山的山坡（2)上；其中的横向管道（14)设置在北京的不良气候地区（9)的地面（3)上； 其中的坚向管道（17)高度，设置在高山（1)一一西山上时大于500米，设置在地面（3)附 近时大于1000米；其中的横向管道（14)设置在地面（3)附近形成方形网格网络或者放射 形网格网络，横向管道（14)上设置有多个进气口，地面（3)附近的热空气可以被吸入横向 管道（14)内部；其中的横向管道（14)采用已有设置在地面（3)附近的下述其中之一种管 网形成，市政公共管道通道、工业管道通道、矿业管道通道、军事管道通道、雨水管道、污水 管道、电力管道、信息线路管道、供热管道、燃气管道；在坚向管道（17)中的下部还设置有 风力发电设备（22);其余特征同实施例1、实施例2。
[0086] 由于地面⑶与1000米以上高空存在6_12°C的大气温度差，又由于"城市热岛" 效应使城市中心比周边高出l°c甚至3-4°C大气温度差，因此在坚向管道（17)的"烟囱效 应"的强大抽力作用下，超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统能够把北京地区的不良 气候地区（9)内的高出7-16°C的气温的差的雾霾空气和"热污染"空气抽出进入1000米以 上高空（高出西山几百米），然后借助于高空强风（> 4级的风）把雾霾空气和"热污染" 空气吹出北京地区的不良气候地区（9)。其风力发电设备（22)用于在不进行"减少大气污 染和降低气温"工作的间隙期间，利用开关式人工引风通道（10)系统内的"烟囱效应"的强 大抽力作用下，进行风力发电。
[0087] 实施例3。
[0088] 这是在北京地区设置的由坚向管道（17)、坚向洞道（16)、横向洞道（13)、横向管 道（14)相互结合组成的多种超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统来改变"区域不良 气候"的方法。其特征是：在高山（1)一一西山中，采用坚向洞道（16)、横向洞道（13)代替 斜向管道（20)，由坚向管道（17)、坚向洞道（16)、横向洞道（13)、横向管道（14)相互结合 组成的多种超高度坚向开关式人工引风通道（10)系统。在图4中坚向洞道（16)、横向洞道 (13)以虚线表示。其余特征同实施例3。
[0089] 实施例4。
[0090] 从图10、图11、图12可知，这是在中国西部新疆的准葛尔盆地及附近、新疆的塔里 木盆地及附近、西藏和青海的青藏高原地区及附近设置了新开的横向沟谷（12. 1)、开关式 阻风墙（21)来改变"区域不良气候"的方法。其特征是：在环绕新疆准葛尔盆地的阿尔金 山和天山等山脉上，在环绕新疆塔里木盆地昆仑山、帕米尔山和天山等山脉上，在环绕青藏 高原的喜马拉雅山、昆仑山、阿尔金山、唐古拉山、横断山等山脉上，设置了新开的横向沟谷 (12. 1)开关式阻风墙（21)。其余特征同实施例1、实施例2、实施例3。
[0091] 这样可以改变准葛尔盆地、塔里木盆地的干旱沙漠气候，使葛尔盆地、塔里木盆地 获得有效降雨，成为温暖湿润的地区。这样可以改变青藏高原的少雨气候，使青藏高原获得 有效降雨，成为多雨的地区；把青藏高原改变成"青藏高湖"，为中国和亚洲提供丰富的淡水 资源。这样有力地改善了中国和亚洲的区域生态环境，大大拓宽了适合人类生存的空间，其 意义非常巨大。
[0092] 同样，在美洲、非洲、西亚地区也可以采用这种改变"区域不良气候"的方法。