本发明专利技术涉及一种箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置。布置在湾口中间偏主湖区位置，利用深吃水的生态浮岛改变湖区风生流表层流场，促进或阻止表层湖流进入湖湾，从而达到改善湖湾湖流结构的目的。独立的深吃水浮箱通过铰链相互链接组成生态浮岛，并固定于湖底锚链，形成一定的表层流阻力。在需要改变湖心、湖湾交换水量时，可通过增减浮箱数量实现生态浮岛长度的改变，从而改变过流断面的大小。生态浮岛通过重力锚固定于湖底，不同季节，不同主体风向时，可以人工改变布置姿态实现导流或阻滞水流的目的：在冬季低藻浓度时促进湖湾内水体与大湖区的交换，避免水体长期不交换而影响水质；在夏季高藻浓度时，阻止大湖区蓝藻进入湖湾累积。积。积。
【技术实现步骤摘要】
一种箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置
[0001]本专利技术涉及湖湾换水动力治理，具体涉及一种箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置。
技术介绍
[0002]蓝藻的暴发性繁殖是水体富营养化的直接后果。随着社会的快速发展，湖泊、水库富营养日趋严重，而湖湾则是蓝藻累积最为严重的水域。湖湾中水体缺乏必要的循环，水中溶解氧过低，水生动、植物生存的环境变差，使水体逐渐失去自净能力，湖底淤泥得不到分解，使底泥不断释放分解为N、P等营养盐，导致水体富营养化加剧，水体逐渐变绿，藻类疯长。蓝藻堆积死亡后产生异味，最后导致湖泛的发生。目前湖湾湖流的治理还没有有效的措施，因此，急需提出一种基于改善湖湾水动力实现抑藻控藻的目的新的技术方案：冬季时，适当提高湖湾水体区域与大湖区的水体交换能力，能有效改善湖湾水质；夏季时，减弱大湖区高藻浓度水体进入湖湾，可防止湖湾内大量蓝藻水华堆积而死亡和湖泛。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置，以实现根据不同季节、风向、水位条件，改变生态浮岛长度、水下深度、轴线形状以及与水流的夹角等布置方式，以实现冬季增强湖湾水动力，夏季拦截高藻水进入湖湾的目的；同时，本专利技术的工程也不影响自然景观，符合景观、生态等技术要求。本专利技术具体的技术方案如下：
[0004]一种箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置，所述的装置包括由至少3 个生态浮箱依次链接成的箱式生态浮岛、重力锚、固定索、起锚浮力球、鼓气管；
[0005]所述的生态浮岛两端的生态浮箱通过固定索连接重力锚固定于的湖湾湾口湖床；所述的生态浮箱外侧采用一体成型的玻璃钢船箱；所述的玻璃钢船箱上沿处处安装框架；所述的框架上安装了方钢纵梁和方钢横梁；所述的生态浮箱通过固定于框架上的铰链依次铰接；所述的起锚浮力球，固定于重力锚重心线中心上方的铁环上；所述的鼓气管一端采用铰接的方式连接于浮力球最上端，另一端固定在玻璃钢船箱上；所述生态浮箱上种植挺水植物。
[0006]进一步的，所述的方钢横梁(11)为5根；所述的方钢纵梁(10) 为2根。
[0007]进一步的，所述的生态浮箱吃水深度须达到0.5m以上。
[0008]进一步的，所述的生态浮箱宽度12m-18m，优选13m，长度 29m-31m,优先30m。
[0009]进一步的，所述的固定索一端固定于两端生态浮岛框架上的铰链，另一端固定于重力锚重心线中心上方的铁环上；
[0010]优选的，所述的起锚浮力球采用直径2.5m的高强度橡胶材料球。
[0011]进一步的，所述的重力锚为一体浇铸而成，所述重力锚的锚脚宽度尺寸1.4m-16m，优选1.5m，上盘宽度尺寸2.3m-2.7m,优选2.5m，整个重力锚设计重量达到5吨。优选的，所述的起锚浮球浮力达到重力锚重量的1.5倍以上。
[0012]进一步的，所述的生态浮箱填料采用2层分层填铺，下层采用渗透性能较好的轻质
EPS泡沫材料填充，填充厚度20cm，以避免植物根系腐烂；上层填料厚40cm，采用当地湖泊清淤弃土干化而成的土，上层填料种植植物，以低株高的挺水植物为佳。
[0013]进一步的，所述的挺水植物种植于上层填料中，所述的挺水植物优选为香蒲、茭草、美人蕉、梭鱼草。
[0014]本专利技术的所述的箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置尤其适用具有 0.1m/s以下流速的湖湾湖流。
[0015]以上技术方案，生态浮箱宽度保障了对浅水湖泊风浪具有一定的消浪作用；生态浮箱吃水深度0.5m以上保障了对浅水湖泊风生流的阻流作用；起锚浮力球浮力达到重力锚的1.5倍自重，保障了起锚功能不受影响；重力锚的重量达到5吨以上，能抵抗300m生态浮岛10 个生态浮箱所受到0.1m/s流速风生流的垂直冲击力。
[0016]由于受浅水湖泊作业时水深的影响，起锚浮力球的直径不宜再大，再大会影响该装置的适用水深范围。目前设计的浅水湖泊作业水深不小于3.0m。当组成生态浮岛的生态浮箱超过10个时，宜采取分段实施的方式，即由若干个生态浮岛组成岛链的形式形成湖流阻力控制。
[0017]本专利技术的设计原理：
[0018]本专利技术所述的生态浮岛设置在湾口湖流的流线上，由于风生流主体流动在水体表层0.5m内，浮岛能形成一定的阻力，使得部分水流进入湖湾形成交换环流，部分水流经浮岛外侧和下侧流过；该生态浮岛由于需要固定在湖底底床上，设计有所述的重力锚。为便于起锚移动，在重力锚中心线上侧布置了起锚浮球，该浮球通过直流高压鼓气泵鼓气后利用水体浮力起锚；为适应不同季节不同主导风向的要求，并调节湾内水体置换能力，浮岛设计采用铰链相互链接的若干个浮箱组成，长度和轴线形状调节方便。浮箱之间采用固定在框架上的直径 5cm铰链铰接。若干个浮箱组成生态浮岛。冬季时，箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置布置在湾口中央位置，约1/2浮岛长度超过湾口。这样形成对湾口水平湖流的阻水效应，使得部分湖流进入湖湾，促进湖湾水体与大湖区水体的交换，从而提高湖湾内水体环境容量，改善水质。
[0019]夏季时，蓝藻容易在湖湾累积，来源主要是大湖区随湖流输入的。为阻止蓝藻输入，需要改变生态浮岛的形态和位置。本专利技术的两端浮箱利用高压直流鼓风机通过鼓风管将起锚浮力球充气至重力锚启浮悬浮于水体中，此时起锚浮力球应达到水面。起锚后利用动力船牵引的方式改变生态浮岛在湖湾湾口的位置或增减浮箱。待拖动到湾口迎湖流方向阻水合适的位置后，打开充气管气阀泄气即可下锚，直到起锚浮力球在水压作用下排完气体，实现下锚固定于湖床。
[0020]生态浮岛设计采用铰链相互依次链接的若干个浮箱组成，长度和轴线形状调节方便。生态浮箱之间采用固定框架上的直径5cm铁锚链铆接。若干个浮箱组成生态浮岛。
[0021]有益效果：
[0022]本专利技术具有以下显著的有益效果：
[0023](1)本专利技术通过浮箱铰链组成的吃水深达到0.5m以上的生态浮岛，阻隔了原来的湖流，形成分割进入湖湾的湖流，从而促进了湖湾内的水体交换。既改善了湖湾水体的交换能力，也不会破坏水生态环境。
[0024](2)本专利技术生态浮岛填料主体为当地湖泊底泥清淤干化材料，既符合当地生态环
境友好性，又节省造价和运费。
[0025](3)本专利技术生态浮岛式可以适应不同的水位要求，随着水位变化自动适应阻挡表层风生湖流的要求。
[0026](4)本专利技术浮球起锚方式方便了运行维护期间因季节性主导风向的变化而需要起锚改变浮岛姿态。
[0027](5)本专利技术箱式浮岛的效益还体现在浮岛的长度调整方便，增加长度和减小长度只要增减中间浮箱。
附图说明
[0028]图1本专利技术改善装置系统的侧视图。
[0029]图2生态浮箱俯视图。
[0030]图3重力锚结构纵剖面图。
[0031]图4重力锚结构横剖面图。
[0032]图5夏季时在湖湾中的布置图。
[0033]图6夏季时在湖湾中的布置图。
[0034]图中：1：生态浮箱；2：重力本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置，其特征在于，所述的装置包括由至少3个生态浮箱(1)依次链接成的箱式生态浮岛、重力锚(2)、固定索(3)、起锚浮力球(4)、鼓气管(5)；所述的生态浮岛两端的生态浮箱(1)通过固定索(3)连接重力锚(2)固定于湖湾湾口湖床；所述的生态浮箱(1)外侧采用一体成型的玻璃钢船箱(12)；所述的玻璃钢船箱(12)上沿处安装框架(13)；所述的框架(13)上安装了方钢纵梁(10)和方钢横梁(11)；所述的生态浮箱(1)通过固定于框架(13)上的铰链(6)依次铰接；所述的起锚浮力球(4)，固定于重力锚(2)重心线中心上方的铁环上；所述的鼓气管(5)一端采用铰接的方式连接于浮力球(4)最上端，另一端固定在玻璃钢船箱(12)上；所述的生态浮箱(1)上种植挺水植物(7)。2.如权利要求1所述的箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置，其特征在于，所述的方钢横梁(11)为5根；所述的方钢纵梁(10)为2根。3.如权利要求1所述箱式生态浮岛湖湾湖流改善装置，其特征在于，所述的生态浮箱(1)吃水深度须达到0.5m以上。4.如权利要求1所述箱式生态浮岛湖湾湖流改善...
【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，王勇，阮仕平，戴江玉，薛万云，乌景秀，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：
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