CN115247406A - 一种消波护岸沉沙结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种消波护岸沉沙结构，涉及生态修复的领域，包括浮式防波堤、防风带、隔网和固定件；所述浮式防波堤具有浮力并且漂浮于靠近河岸的水面上；所述防风带为种植于所述浮式防波堤上的挺水植物；所述隔网有多个并且悬挂于所述浮式防波堤底部，多个所述隔网朝向岸边的方向间隔排布；所述固定件用于固定所述浮式防波堤使所述浮式防波堤在水面上维持稳定。本申请具有降低施工难度和施工成本，并且减小对底栖生物的影响的优点。
Description
技术领域
本申请涉及生态修复的领域，尤其是涉及一种消波护岸沉沙结构。
背景技术
目前，大型平原水库因水面太大，风区本就很长，周围又没有防风措施，致使湖库风浪太大，冲刷河岸，毁坏岸坡导致水土流失，水质环境恶化、产生富营养化、影响浮游生物生长繁殖。
相关技术中，常见的消浪技术为抛石，即为防止河岸受水流冲刷而抛填较大的石块；以及在河岸边并排打入护岸水泥桩等工程措施。
针对上述中的相关技术，发明人认为：采用上述的方式进行消浪，施工难度较大，周期较长、费用高，不仅会破坏底泥，扰动水质，施工过程还会对底栖生物造成严重的迫害。
发明内容
为了降低施工难度和施工成本，并且减小对底栖生物的影响，本申请提供一种消波护岸沉沙结构。
本申请提供的一种消波护岸沉沙结构采用如下的技术方案：
一种消波护岸沉沙结构，包括浮式防波堤、防风带和固定件；所述浮式防波堤具有浮力并且漂浮于靠近河岸的水面上；所述防风带设置于所述浮式防波堤上用于抗风阻风；所述固定件用于固定所述浮式防波堤使所述浮式防波堤在水面上维持稳定。
通过采用上述技术方案，当风浪较大时，漂浮于水面上的浮式防波堤可以起到阻隔波浪的作用，减小波浪对岸坡的冲刷，防风带可以起到阻风的作用，阻断风力对水面的持续吹动。相较于现有技术中的抛石、打护岸桩等工程施工方式，施工难度较小，费用和施工周期较短，同时，不会对底泥造成破坏，降低施工难度和施工成本的同时，减小了对底栖生物的影响。
还包括隔网；所述隔网有多个并且悬挂于所述浮式防波堤底部，多个所述隔网朝向岸边的方向间隔排布。
通过采用上述技术方案，隔网位于水下，可以对流过的水流进行缓流消能；此外，隔网还可以阻隔泥沙，减缓了岸边泥沙向湖库底部的淤积，同时促进近岸浅水区悬浮物的沉降，提高了近岸浅水区水质透明度，增加水生生物的存活率。
可选的，所述防风带为种植于所述浮式防波堤的挺水植物。
通过采用上述技术方案，由于植物具有良好的柔性和厚度，可以起到更加优异的抗风阻风的性能。
可选的，防风距离小于所述挺水植物高度的20倍。
通过采用上述技术方案，因为植物能阻风的长度在高度的20倍以内，超过20倍高度的长度后，风力又会重新回到水面吹动引起波浪，因此，适当控制防风距离，可以保证阻风效果。
可选的，所述挺水植物为成株栽植的植物且栽培密度大于70株/平方米。
通过采用上述技术方案，保证合适的种植密度，植物之间的互相支撑，可以抵抗风浪防止植物倒伏，单生植物主干分明，不会成簇生长，因此种植密度可以大一些。
可选的，所述挺水植物为成丛栽植的植物且栽培密度大于30丛/平方米。
通过采用上述技术方案，丛生植物没有明显的主干，可以成簇生长因此种植密度可以小一些。
可选的，所述挺水植物有发达的须根，所述挺水植物的须根悬挂于所述浮式防波堤下方形成根系区。
通过采用上述技术方案，挺水植物发达的须根悬挂于水中形成根系区，与隔网配合起到阻隔泥沙、减缓水流、固定悬浮物的作用，此外须根泌氧还可以营造有氧环境，构建鱼类生境。
可选的，所述浮式防波堤包括多个互相拼接且刚性连接的浮体；所述浮体包括若干内部中空且两端封闭的浮管；若干所述浮管首尾固定连接围城框架结构。
通过采用上述技术方案，浮管可以提供浮力，通过浮管围成的浮体可以提供足够的浮力，对防风带进行支撑。
可选的，相邻两个所述浮管的对接处设置有连接件，所述连接件包括固定连接于所述浮管对接处的固定板，以及倾斜设置于所述固定板相对两侧的连接板；当所述浮体拼接时，相邻两个浮体上的连接板相互贴合并通过螺栓固定连接。
通过采用上述技术方案，当两个浮体互相拼接后，相邻两个浮体上的连接板板面互相贴合，然后通过螺栓对连接板进行固定，从而可以方便的完成浮体之间的刚性连接。
可选的，所述浮体中并排设置有多根用于夹持所述挺水植物的夹持杆，所述夹持杆具有弹性。
通过采用上述技术方案，夹持杆具有一定的弹性，既可以方便稳定地对不同茎粗的植物进行夹持，还可以减小对植物的损伤，此外，当波浪冲击到浮体上时，具有弹性的夹持杆还可以对水流起到一定的缓冲作用，消减水流动能，起到消浪的作用。
可选的，所述夹持杆包括内管和纤维管；所述内管内部中空且两端封闭，所述内管两端与所述浮管固定连接；所述纤维管采用纤维丝编织而成且套设于所述内管外。
通过采用上述技术方案，纤维管具有一定的弹性，可以更好的夹持植物以及消减水流动能，同时，植物生长时根部可以进入纤维管的孔隙中并与纤维管缠绕，提高植物的稳定性，此外，内管还能起到提供浮力的作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置浮式防波堤、防风带、隔网和固定件，可以水上阻风、水面消浪、水下缓流来立体防风消浪，保护了岸边的土壤不受波浪侵蚀，进而减缓了湖库岸边泥沙向湖库底部的淤积，消浪后促进近岸浅水区悬浮物的沉降，提高了近岸浅水区的水质透明度，增加了水生生物的存活率，相较于现有技术中的抛石、打护岸桩等工程施工方式，施工难度较小，费用和施工周期较短，同时，不会对底泥造成破坏，降低施工难度和施工成本的同时，减小了对底栖生物的影响；
2.通过适当控制防风带与岸边的距离，可以保证阻风效果；
3.通过采用根须发达的挺水植物作为防风带，可以在水中形成根系区，与隔网配合起到阻隔泥沙、减缓水流、固定悬浮物的作用，此外须根泌氧还可以营造有氧环境，构建鱼类生境；
4.通过设置夹持杆，可以方便稳定地对不同茎粗的植物进行夹持，还可以减小对植物的损伤，此外，当波浪冲击到浮体上时，具有弹性的夹持杆还可以对水流起到一定的缓冲作用，消减水流动能，起到消浪的作用。
附图说明
图1是本申请实施例中一种消波护岸沉沙结构的结构示意图；
图2是本申请实施例中防风带与浮体配合的结构示意图；
图3是本申请实施例中浮体的结构示意图；
图4是本申请实施例中浮体与纤维层以及防护网配合的结构示意图；
图5是图3中A部分的局部放大图。
附图标记说明：1、浮式防波堤；10、浮体；100、浮管；101、纤维层；102、防护网；103、连接部；2、防风带；20、根系区；3、隔网；30、配重；4、固定件；40、锚块；41、锚链；5、固定螺栓；6、连接件；60、固定板；61、连接板；7、夹持杆。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种消波护岸沉沙结构。为了方便理解本申请实施例提供的消波护岸沉沙结构，首先说明一下其应用场景，本申请实施例提供的消波护岸沉沙结构主要用于减小风浪对河岸的侵蚀，而现有技术中，一般采用抛石或者打入护岸桩的方式，施工难度较大、周期较长、费用高，而且会破坏底泥，威胁底栖生物的生长，因此，本申请提供了一种消波护岸沉沙结构，以降低施工难度和成本，并减小对底栖生物的影响，下面结合附图对本申请实施例提供的消波护岸沉沙结构进行说明。
参照图1和图2，消波护岸沉沙结构主要包括浮式防波堤1、防风带2、隔网3和固定件4；其中，浮式防波堤1具有浮力并且漂浮于靠近河岸的水面上；防风带2可以为任意具有抗风、阻风效果的刚性或柔性结构，例如，可以为竖立于浮式防波堤1上的阻风板、带孔的折板等，本实施例中，防风带2为种植于浮式防波堤1上的高大挺水植物，由于植物具有良好的柔性、厚度，可以起到更加优异的抗风阻风的性能；隔网3有多个并且悬挂于浮式防波堤1的底部，多个网格沿朝向岸边的方向间隔排布；固定件4用于将浮式防波堤1固定于水面上。当风浪较大时，漂浮于水面上的浮式防波堤1可以起到阻隔波浪的作用，减小波浪对岸坡的冲刷，防风带2可以起到阻风的作用，阻断风力对水面的持续吹动；隔网3位于水下，可以对流过的水流进行缓流消能；此外，隔网3还可以阻隔泥沙，减缓了岸边泥沙向湖库底部的淤积，同时促进近岸浅水区悬浮物的沉降，提高了近岸浅水区水质透明度，增加水生生物的存活率。
参照图3和图4，浮式防波堤1包括多个互相拼接并且刚性固定的浮体10，通过浮体10之间的刚性固定，使浮式防波堤1可以消减大型湖库的长波，不会随波逐流。具体的，浮体10包括若干浮管100，若干浮管100首尾固定连接围城框架结构，例如，可以为环形、三角形、矩形或其他多边形，本实施例中，以四根浮管100首尾固定连接围城的矩形框架为例进行说明。
浮管100内部中空且两端封闭的塑料管，例如可以为聚乙烯管、工程塑料管、聚丁烯管等，本实施例中，浮管100采用高密度聚乙烯管，从而使浮体10可以抵抗较大的波浪冲击；浮管100外包裹有纤维层101，纤维层101可以起到缓冲作用，既可以对浮管100进行防护，也可以对波浪进行消减；纤维层101外包裹有防护网102，从而可以对纤维层101进行防护，减少因水流冲击纤维的脱落。
为了便于浮管100连接，参照图5，浮管100两端弯折形成连接部103，相邻两根浮管100的连接部103互相贴合且固定连接，具体的，可以采用固定螺栓5进行固定。为了便于浮体10的连接，浮体10上位于相邻两根浮管100的对接处设置有连接件6，在连接两个浮管100的连接部103时，可以同时将连接件6固定连接在连接部103上；连接件6包括固定板60和连接板61；其中，固定板60通过固定螺栓5固定连接于连接部103上；连接板61有两个且倾斜设置于连接板61相对的两侧，两个连接板61相背弯折，并且与固定板60之间的夹角为钝角，当对浮体10进行连接时，相邻两个浮体10上的连接板61相互贴合并通过螺栓进行固定，从而使多个浮体10连接位一个整体形成浮式防波堤1。
浮体10内并排设置有多根夹持杆7，当挺水植物种植在浮体10上时，相邻两根夹持杆7可以对植物的茎部进行夹持，使植物可以在浮式防波堤1上维持稳定，不易被风吹倒；夹持杆7具有一定的弹性，既可以方便稳定地对不同茎粗的植物进行夹持，还可以减小对植物的损伤，此外，当波浪冲击到浮体10上时，具有弹性的夹持杆7还可以对水流起到一定的缓冲作用，消减水流动能，起到消浪的作用。
具体的，夹持杆7包括内管、纤维管和加强网；内管内部中空且两端封闭，内管的两端与浮管100固定连接；纤维管采用纤维丝编织而成，纤维管套设于内管外；加强网包裹于纤维管外，主要用于对纤维管进行防护，减少纤维的脱落。纤维管具有一定的弹性，可以更好的夹持植物以及消减水流动能，同时，植物生长时根部可以进入纤维管的孔隙中并与纤维管缠绕，提高植物的稳定性，此外，内管还能起到提供浮力的作用。
参照图2，防风带2选用的挺水植物，还需要有发达的须根，例如可以选用常绿蒲苇、花叶芦竹、常绿鸢尾、芦苇、香蒲等，也可以几种搭配种植，挺水植物发达的须根悬挂于水中形成根系区20，与隔网3配合起到阻隔泥沙、减缓水流、固定悬浮物的作用，此外须根泌氧还可以营造有氧环境，构建鱼类生境。
防风距离要小于浮式防波堤1上的防风带2所选植物高度的20倍。本实施例所述的防风距离，当浮式防波堤1以单排的形式防护河岸时，防风距离即为防风带2与河岸的距离；当浮式防波堤1采用多排间隔布设时，防风距离即为相邻两个防风带2之间的距离。因为植物能阻风的长度在高度的20倍以内，超过20倍高度的长度后，风力又会重新回到水面吹动引起波浪。根据防风带2所选取植物的不同，栽培密度有所区别，当防风带2选取成株栽植的植物时，栽培密度需要达到70株/平方米以上；如果选取的是成丛栽植的植物，需要达到30丛/平方米以上。通过高密度植物之间的互相支撑，可以抵抗风浪防止植物倒伏。
隔网3与浮体10固定连接，隔网3采用硬网格，隔网3底端位于水下至少两米深且距离河底存在间距。隔网3的底部固定连接有配重30，通过配重30可以提高隔网3的稳定性，能更好的起到缓水阻沙的作用。
参照图1，固定件4包括锚块40和锚链41；锚块40有四个且分别沉降于水底，并且与浮式防波堤1的四个边角对应；锚链41两端分别与锚块40以及浮式防波堤1固定连接，从而对浮式防波堤1的四个角进行牵拉，使浮式防波堤1维持稳定；锚链41具有一定的松弛度，以满足水位日常涨落的需求。当浮式防波堤1为其他形状时，可以相应改变锚块40的沉降位置，以使浮式防波堤1维持稳定。其他实施例中，锚块40还可以替换为桩基、锚杆等，以将锚链41远离浮式防波堤1的一端固定在河底。
本申请实施例一种消波护岸沉沙结构的实施原理为：当风浪较大时，漂浮于水面上的浮式防波堤1可以起到阻隔波浪的作用，减小波浪对岸坡的冲刷，防风带2可以起到阻风的作用，阻断风力对水面的持续吹动；隔网3位于水下，可以对流过的水流进行缓流消能，通过水上阻风、水面消浪、水下缓流来立体防风消浪。
通过合理控制防风带2与岸边的距离，可以保证植物的阻风效果，采用须根发达的挺水植物作为防风带2，可以在水下构建根系区20，与隔网3配合起到阻隔泥沙、减缓水流、固定悬浮物的作用，此外须根泌氧还可以营造有氧环境，构建鱼类生境。
夹持杆7具有一定的弹性，可以方便稳定地对不同茎粗的植物进行夹持，还可以减小对植物的损伤，此外，当波浪冲击到浮体10上时，具有弹性的夹持杆7还可以对水流起到一定的缓冲作用，消减水流动能，起到消浪的作用；植物生长时根系可以扎入纤维管的孔隙中并与纤维管缠绕，提高植物的稳定性。
综上所述，通过设置浮式防波堤1、防风带2、隔网3和固定件4，可以水上阻风、水面消浪、水下缓流来立体防风消浪，保护了岸边的土壤不受波浪侵蚀，进而减缓了湖库岸边泥沙向湖库底部的淤积，同时，隔网3还具有过滤的作用，消浪后促进近岸浅水区悬浮物的沉降，提高了近岸浅水区的水质透明度，增加了水生生物的存活率，相较于现有技术中的抛石、打护岸桩等工程施工方式，施工难度较小，费用和施工周期较短，同时，不会对底泥造成破坏，降低施工难度和施工成本的同时，减小了对底栖生物的影响。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：包括浮式防波堤(1)、防风带(2)和固定件(4)；所述浮式防波堤(1)具有浮力并且漂浮于靠近河岸的水面上；所述防风带(2)设置于所述浮式防波堤(1)上用于抗风阻风；所述固定件(4)用于固定所述浮式防波堤(1)使所述浮式防波堤(1)在水面上维持稳定。
2.根据权利要求1所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：还包括隔网(3)，所述隔网(3)有多个并且悬挂于所述浮式防波堤(1)底部，多个所述隔网(3)朝向岸边的方向间隔排布。
3.根据权利要求1所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：所述防风带(2)为种植于所述浮式防波堤(1)的挺水植物。
4.根据权利要求3所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：防风距离小于所述挺水植物高度的20倍。
5.根据权利要求4所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：所述挺水植物为成株栽植的植物且栽培密度大于70株/平方米。
6.根据权利要求4所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：所述挺水植物为成丛栽植的植物且栽培密度大于30丛/平方米。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：所述挺水植物有发达的须根，所述挺水植物的须根悬挂于所述浮式防波堤(1)下方形成根系区(20)。
8.根据权利要求1所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：所述浮式防波堤(1)包括多个互相拼接且刚性连接的浮体(10)；所述浮体(10)包括若干内部中空且两端封闭的浮管(100)；若干所述浮管(100)首尾固定连接围城框架结构。
9.根据权利要求8所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：相邻两个所述浮管(100)的对接处设置有连接件(6)，所述连接件(6)包括固定连接于所述浮管(100)对接处的固定板(60)，以及倾斜设置于所述固定板(60)相对两侧的连接板(61)；当所述浮体(10)拼接时，相邻两个浮体(10)上的连接板(61)相互贴合并通过螺栓固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种消波护岸沉沙结构，其特征在于：所述浮体(10)中并排设置有多根用于夹持所述挺水植物的夹持杆(7)，所述夹持杆(7)具有弹性。
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