CN214801057U - 一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，采用内外双筒的结构设计，利用外筒置于水域消落带涨落区域，即可阻挡波浪侵袭也可固定内容植物，外筒下部采用引流孔方式保证内外水自由出入；内筒采用轻质浮力材料制作，能够根据水位涨落以及自身重力自重调节淹没水位线，内筒外侧采用限位支架以及滚轮作为固定以及调节水位线的方式，以适用于陆生植物在消落带的单独应用，进一步地，通过内外筒结构连接和浮动装置底部的重力球配合，使得浮动装置的干扰力矩和抵抗力矩相互作用，达到平衡的稳定状态。

Description

一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置

技术领域

本实用新型公开了一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，涉及建筑工程绿化施工技术领域。

背景技术

消落带是指江河、湖泊、水库等水体季节性涨落使水陆衔接地带的土地被周期性地淹没和出露而形成的干湿交替地带；如我国的三峡库区消落带，这里是水、陆及其生态系统的交错过渡与衔接区域，一般过渡地带生态环境非常脆弱，容易受到自然和人为的双重威胁，但消落带的生态价值极为重要。消落带作为陆地生态系统和水域生态系统之前的过渡区域，是陆域集水区泥沙、有机物、化肥和农药等进入水域前的最后一道生态屏障，也是水体循环调节的缓冲带，对水陆生态系统的物质流、能量流、物种流起着廊道、过滤器、屏障等作用，在净化陆域集水区面源污染、稳定库岸、防止水土流失、提供生物生境、美化景观、维持水陆界面生态系统动态平衡等方面，都提供着不可替代的生态服务功能。消落带具有季节性水位涨落，由于水库调度方式的不同，不同水库的消落带水落涨落幅度不同，进一步地，消落带为干湿交替地带，由于水位季节性涨落使水陆衔接地带的土地被周期性地淹没和出露，这里的生态环境条件特殊而不稳定，对外界变化与干扰反应敏感，是生态脆弱带。现有技术通过研究发现通过乔木栽植形成消落带的生态区域环境较为稳定，但是目前应用于消落带涨落区域的乔木仅限于水陆两生乔木，无法完全应用于陆生乔木，这样的情况下消落带区域物种的多样性缺少，生态环境无法得到有效改善，景观应用方式较为单一、灵活性差。

申请号为CN201510975403.2的发明专利公开了一种适应于陡坡型消落带的绿帘构建方法及其漂浮装置，其构建方法包括在具有较大水位波动的岸带种植耐水淹的爬藤植物单元、在爬藤植物单元上固定漂浮装置、以及利用生物绳将相邻爬藤植物单元上的漂浮装置连接成网格状等步骤；漂浮装置包括若干个相连成串的竹节单体及连接在一端的消浪笼，各竹节单体及消浪笼间通过生物绳连接；该绿帘构建方法及漂浮装置可灵活应对水位涨落，既能对水退后的消落区进行快速绿化，又能在水涨后减少水浪对岸带侵蚀作用；形成绿帘的爬藤植物还可拦截岸带上游面源污染，从而消减水体中污染物负荷。该申请漂浮装置可灵活应对水位涨落，但是该漂浮装置无法应用于栽植多样性的问题，只能适用于水生植物的生长条件，且使用该漂浮装置对植物的生命使用周期具有较高的要求，爬藤植物在无任何保护的消落带上使用，其生命使用周期短，需要定时更换以保证生态区域环境趋于稳定。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，采用内外双筒的结构设计，利用外筒置于水域消落带涨落区域，即可阻挡波浪侵袭也可固定内容植物，外筒下部采用引流孔方式保证内外水自由出入；内筒采用轻质浮力材料制作，能够根据水位涨落以及自身重力自重调节淹没水位线，内筒外侧采用限位支架以及滚轮作为固定以及调节水位线的方式，以适用于陆生植物在消落带的单独应用，进一步地，通过内外筒结构连接和浮动装置底部的重力球配合，使得浮动装置的干扰力矩和抵抗力矩相互作用，达到平衡的稳定状态。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，包括内筒和外筒，所述浮动装置外筒下端连接外筒墩，所述浮动装置内筒放置于外筒腔内，浮动装置内筒腔装填种植土，乔木植物栽种在浮动装置内筒腔内，其特征在于，所述外筒包括上部外筒和下部外筒，下部外筒的筒壁上设置均匀分布的引流孔，所述下部外筒上部连接上部外筒形成筒状一体结构，下部外筒下部连接外筒墩，所述外筒墩位于浮动装置底部支撑上部筒体。

进一步地，所述外筒墩为上部封闭、下部开口的中空壳体，所述外筒墩上部向外筒墩下部延伸连接，形成横截面为梯形的壳体结构，所述外筒墩上部内壁中心固定设置重力球。

进一步地，所述引流孔的形状为圆形、椭圆形或矩形，所述引流孔上方设有外凸的引流帽。

进一步地，所述浮动装置外筒的内壁上设置限位支架向上斜向牵引连接支撑浮动装置内筒，在浮动装置外筒和内筒间形成斜向支撑，所述限位支架在内筒和外筒间形成45-60°的支撑角度。

进一步地，所述限位支架设置在浮动装置外筒上部外筒和下部外筒上，上部外筒内壁设置活动滑槽，所述上部外筒内壁设置的限位支架端头设置滑动滚轮，其另一端固定连接在内筒外壁上，所述下部外筒内壁设置的限位支架端头固定连接在下部外筒内壁上，浮动装置内筒下部的外壁上设置活动滑槽，下部外筒内壁设置的限位支架端尾设置滑动滚轮连接内筒的活动滑槽形成活动连接。

进一步地，所述浮动装置内筒上设置泄流孔，泄流孔在内筒两侧竖向排布对称设置。

进一步地，所述浮动装置内筒上端开口设置遮雨板，所述遮雨板位于内筒开口两侧，所述内筒开口两侧遮雨板反向弯曲延伸，形成内筒弧形开口。

本实用新型的技术效果如下：

本实用新型提供了一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，有效解决了现有的水域消落带涨落区域乔木栽植仅能使用水陆两生乔木的问题，本实用新型带来了经济效益和环境效益，使区域物种多样性增加，生态环境得到了改进提升，景观应用方式也变得灵活以及多元化。

具体内容如下：

1、本实用新型通过外筒下半部引流孔和外筒墩重力球相互配合的结构设计，使得浮动装置可灵活地适应各种水域消落带涨落区域，且对原生地形破坏小，充分保护水下原生态系统。

2、本实用新型采用内、外筒活动连接的结构形式组成，通过内外筒相互隔离的结构形式，内筒内部可种植陆生植物品种，且陆生植物应用于该装置内可通过内筒的泄流孔将置于植物根部以下的位置保证存活。

3、本实用新型提供了植物种植所需空间，无需将植物种植于陆地沙土上，有效节约了水资源，且不破坏地下水资源，同样地无污染、无二次残留。

4、本实用新型浮动装置的内筒和外筒通过引入水后的浮力以及连接限位支架，形成应用于水生环境的浮动装置，本实用新型外筒下部设置外筒墩，使得本实用新型可同时应用于陆生环境，在保证水陆两生应用的前提下，可种植陆生植物。进一步地，本实用新型限位支架配合有水和无水的应用环境，通过限位支架的滑动调节外筒和内筒的连接关系，以更好的适应于陆生植物的生长存活，可以大范围应用于水库区域，保持生态多样性，为库区可持续发展以及绿化事业做出应有贡献，大大增加绿化覆盖率。

5、本实用新型内筒采用轻质浮力材料制作，能够根据水位涨落以及自身重力自重调节淹没水位线，内筒和外筒安装方便，且后期筒体管道维护简单，仅需通过内筒设置的弧形开口加注营养剂，有效地保证了植物的生命周期。

附图说明

图1是本实用新型浮动装置结构示意图；

图2是本实用新型浮动装置A-A剖面图；

图3是本实用新型浮动装置下部外筒引流孔结构示意图。

图中所示：1-内筒，101-泄流孔，102-遮雨板，2-外筒，201-上部外筒，202-下部外筒，203-引流孔，204-引流帽，3-外筒墩，301-重力球，4-限位支架，5-滑动滚轮。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本实用新型；

如图1-3所示，本实施例提供一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，包括内筒和外筒，所述浮动装置外筒下端连接外筒墩，所述浮动装置内筒放置于外筒腔内，浮动装置内筒腔装填种植土，乔木植物栽种在浮动装置内筒腔内，所述外筒包括上部外筒和下部外筒，下部外筒的筒壁上设置均匀分布的引流孔，所述下部外筒上部连接上部外筒形成筒状一体结构，下部外筒下部连接外筒墩，所述外筒墩位于浮动装置底部支撑上部筒体。进一步地，所述外筒墩为上部封闭、下部开口的中空壳体，所述外筒墩上部向外筒墩下部延伸连接，形成横截面为梯形的壳体结构。

本实施例中，通过该结构设计，可以使得陆生植物应用于消落带涨落区域，优化了消落带的生态环境和植物的多样性，带来了良好的经济效益。进一步地，当本装置应用于水生环境，水通过下部外筒筒壁上的引流孔进入浮动装置筒体内，此时浮动装置受力情况为，浮动装置内筒、外筒及外筒墩形成的自身的重力，浮动装置筒体内水的重力和浮动装置筒体内水对内筒的浮力，优选地，本实施例中所述外筒墩上部内壁中心固定设置重力球，根据物体的平衡条件，只要重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，该物体就能保持平衡的状态，本实施例中通过设置重力球，使得浮动装置的重心一直处于端部，不管支持浮动装置力的质点在哪里，虽然外筒墩的力臂较短，但是力矩＝力*力臂，本实施例中浮动装置会因为外筒墩那头的力矩大而恢复到原来的平衡位置，通过该结构设计使得浮动装置在水面上保持平衡状态。

本实施例中，所述引流孔的形状为圆形、椭圆形或矩形，所述引流孔上方设有外凸的引流帽；进一步地，所述引流帽设置阻挡水中的固体颗粒进入浮动装置内，避免水中的固体颗粒污染筒体内水质，同时当浮动装置置于液面时，浮动装置内固体颗粒过多在晃动过程中可能造成筒体内的破坏。

本实施例中，所述浮动装置外筒的内壁上设置限位支架向上斜向牵引连接支撑浮动装置内筒，在浮动装置外筒和内筒间形成斜向支撑，所述限位支架在内筒和外筒间形成30-60°的支撑角度。

本实施例中，浮动装置在倾斜时收到两个力矩的作用，一个是外力作用形成的干扰力矩，另一个是由于浮动装置自身的重力形成的抵抗力矩，当浮动装置处于液面状态时，受到液体浮力的作用，打破了原有的平衡状态，由于力的方向发生改变，产生了新的支点，此时重力的作用线和原支点不在同一直线上，因此形成了新的力矩，这就是抵抗力矩，正是由于抵抗力矩的形成和发展，抵抗和制止了外力的干扰作用，抵抗力矩的方向和干扰力矩的方向正好相反，同时随着浮动装置受水的作用倾斜的角度不断增大，重心作用线的偏移量也不断增大，抵抗力矩的量值也不断增大，当抵抗力矩等于干扰力矩时，浮动装置就进入新的平衡状态--倾斜的平衡状态，此时外力的干扰作用也就宣告停止。由此可知，浮动装置受到外力干扰后，原有的平衡破坏了，但新的平衡随之形成，浮动装置可以接续地保持平衡，虽然平衡的方式不同，但平衡的本质不变，这种便是动态平衡。进一步地，浮动装置复原的受力情况：从势能角度考虑，势能低的物体比较稳定，物体一定会向着势能低的状态变化，浮动装置受力的作用倾斜的时候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成势能增加，所以浮动装置要恢复到原来的位置。

进一步地，本实施例中，由于内筒栽种植物后或浮动装置应用于水陆两种不同的环境下，其受力情况发生改变，为了使浮动装置的平衡稳定性更好，改变限位支架支撑角度，得到最优的受力平衡状态。

本实施例中，所述限位支架设置在浮动装置外筒上部外筒和下部外筒上，上部外筒内壁设置活动滑槽，所述上部外筒内壁设置的限位支架端头设置滑动滚轮，其另一端固定连接在内筒外壁上，所述下部外筒内壁设置的限位支架端头固定连接在下部外筒内壁上，浮动装置内筒下部的外壁上设置活动滑槽，下部外筒内壁设置的限位支架端尾设置滑动滚轮连接内筒的活动滑槽形成活动连接。

优选地，本实施例中内筒采用轻质浮力材料制作，能够根据水位涨落以及自身重力自重调节淹没水位线，通过限位支架在内筒四周支撑，提供多个力的方向，进一步地，限位支架配合滑动滚轮和活动滑槽，由于筒体内水的浮力作用，限制内筒在垂直方向发生相对位移，进一步地，所述上部外筒限位支架的滚轮和活动滑槽设置在外筒内壁一侧，由于栽种植物后内筒重心向下偏移，所以下部外筒限位支架的滚轮和活动滑槽设置在内筒外壁一侧，辅助重心偏下的内筒产生相对位移，避免因内筒重心偏下，限位支架受力过大而产生破坏。

本实施例中，所述浮动装置内筒上设置泄流孔，泄流孔在内筒两侧竖向排布对称设置，进一步地，内筒设置泄流孔保证植物的淹没多少，如采用水陆两生植物则可将泄流孔设置高一点保证植物需求水分；如采用陆生植物则可将泄流孔置于根部以下位置保证存活。

本实施例中，所述浮动装置内筒上端开口设置遮雨板，所述遮雨板位于内筒开口两侧，所述内筒开口两侧遮雨板反向弯曲延伸，形成内筒弧形开口。优选地，由于内筒采用轻质浮力材料，所以本实施例中遮雨板可以产生适度变形用于栽种植物，进一步地，所述遮雨板采用反向弯曲结构设计，避免因筒体内水位过高在浮动装置晃动过程中，筒体内的水进入内筒腔内，影响内筒腔内植物用水的正常需求量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，包括内筒(1)和外筒(2)，所述浮动装置外筒(2)下端连接外筒墩(3)，所述浮动装置内筒(1)放置于外筒(2)腔内，浮动装置内筒(1)腔装填种植土，植物栽种在浮动装置内筒(1)腔内，其特征在于，所述外筒(2)包括上部外筒(201)和下部外筒(202)，下部外筒(202)的筒壁上设置均匀分布的引流孔(203)，所述下部外筒(202)上部连接上部外筒(201)形成筒状一体结构，下部外筒(202)下部连接外筒墩(3)，所述外筒墩(3)位于浮动装置底部支撑上部筒体。

2.根据权利要求1所述的应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，其特征在于，所述外筒墩(3)为上部封闭、下部开口的中空壳体，所述外筒墩(3)上部向外筒墩(3)下部延伸连接，形成横截面为梯形的壳体结构，所述外筒墩(3)上部内壁中心固定设置重力球(301)。

3.根据权利要求2所述的应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，其特征在于，所述引流孔(203)的形状为圆形、椭圆形或矩形，所述引流孔(203)上方设有外凸的引流帽(204)。

4.根据权利要求3所述的应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，其特征在于，所述浮动装置外筒(2)的内壁上设置限位支架(4)向上斜向牵引连接支撑浮动装置内筒(1)，在浮动装置外筒(2)和内筒(1)间形成斜向支撑，所述限位支架(4)在内筒(1)和外筒(2)间形成30-60°的支撑角度。

5.根据权利要求4所述的应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，其特征在于，所述限位支架(4)设置在浮动装置外筒(2)上部外筒(201)和下部外筒(202)上，上部外筒(201)内壁设置活动滑槽，所述上部外筒(201)内壁设置的限位支架(4)端头设置滑动滚轮(5)，其另一端固定连接在内筒(1)外壁上，所述下部外筒(202)内壁设置的限位支架(4)端头固定连接在下部外筒(202)内壁上，浮动装置内筒(1)下部的外壁上设置活动滑槽，下部外筒(202)内壁设置的限位支架(4)端尾设置滑动滚轮(5)连接内筒(1)的活动滑槽形成活动连接。

6.根据权利要求5所述的应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，其特征在于，所述浮动装置内筒(1)上设置泄流孔(101)，泄流孔(101)在内筒两侧竖向排布对称设置。

7.根据权利要求6所述的应用于消落带涨落的乔木栽植浮动装置，其特征在于，所述浮动装置内筒(1)上端开口设置遮雨板(102)，所述遮雨板(102)位于内筒(1)开口两侧，所述内筒(1)开口两侧遮雨板(102)反向弯曲延伸，形成内筒(1)弧形开口。

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