1.本实用新型涉及消浪桩领域，尤其是一种基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩。


背景技术：

2.流速增大会影响植物对光的吸收利用，快速的水流能显著增加底泥沉积物的再悬浮，进而减少固着生长的沉水植物对光照的可利用性。另外，过大的水流不利于沉水植物的固着，还会显著影响水生植物在特定生境中的入侵或生存。水体流速的改变对沉水植物生物量以及群落组成均有很明显的影响。消浪技术可有效消减水流流速、降低水体悬浮颗粒物质，为水生植物的恢复提供必要的水流和光照条件。因此，消浪技术是湖泊整治的一项重要工程措施，更是湖泊开展生态修复的重要保障。
3.桩式消浪技术结构简单、易于施工和成本较低，适用于水深相对较小的水域。在水深、波浪较小的内河、湖泊的近岸水域，可采用经济实用的木桩；在湖泊和水库等开阔水域，采用小直径混凝土桩。但是，已有的消浪桩设计仅考虑对水流的水力学消减作用，并未考虑通过消浪桩型制尺寸和布设方式的设计，调控水体悬浮物、营养盐和透明度水平，以恢复水生植物群落和修复湖泊生态系统。


技术实现要素：

4.实用新型目的：为了解决现有技术所存在的问题，本实用新型提供了一种基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，布置合理，有效进行水生植物群落和湖泊生态系统的恢复。
5.技术方案：为达到上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：一种基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，包括第一消浪桩区、第二消浪桩区以及第三消浪桩区；
6.所述第一消浪桩区的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸平行方向布设至消浪区长度要求；
7.所述第二消浪桩区的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸垂直方向布设至消浪区长度要求；
8.所述第三消浪桩区设于第一消浪桩区和第二消浪桩区之间，以布设为40～ 60度弧形结构实现两个区域之间的连接；
9.消浪桩为圆柱体结构，相邻消浪桩之间采用直接绑套或螺栓绑套的方式布置一层细网。
10.更进一步的，所述圆柱体的半径r通过设置消浪桩前的水流平均流速v计算得到：
[0011][0012]
其中，r的单位为m，v的单位为m/s。
[0013]
更进一步的，相邻消浪桩之间的间隔布设距离l通过圆柱体的半径计算得到：
[0014][0015]
其中，l的单位为m。
[0016]
更进一步的，所述细网高度从水底底泥泥面处至露出水面0.2～0.5m处。
[0017]
更进一步的，所述细网的孔径小于1cm。
[0018]
更进一步的，所述多个消浪桩的高度为露出水面高度不小于0.3m。
[0019]
更进一步的，所述多个消浪桩下端插入水底底泥深度应不小于0.5m，形状为锥形。
[0020]
有益效果：本实用新型具有以下优点：
[0021]
(1)经过本消浪桩消浪作用之后，水体流速下降到小于0.1m/s，利于沉水植物的固着。同时，消浪桩之间设置细网，可排除鱼类等水生动物对水生植物捕食、扰动的影响，利于水生植物群落的生长和恢复。
[0022]
(2)显著减少底泥再悬浮以及风生流所携带的悬浮颗粒物，从而达到提升透明度的效果。
[0023]
(3)经过消浪，提高水体透明度后，水生植物能更好存活并从水体中吸收更多氮磷等营养盐，从而达到提高水体水质、减缓水体富营养化的目的。
[0024]
(4)有效减轻波浪的形成，降低风浪对湖岸的侵蚀；为避免消浪桩受到的冲击过大，折角处变更为弧形布置，进一步增加了消浪桩的结构稳定性。
附图说明
[0025]
图1是本实用新型实施例1消浪桩布置区域设置示意图；
[0026]
图2中（a）、（b）是本实用新型实施例1消浪桩结构示意图；
[0027]
图3位本实用新型实施例消浪桩间细网布置结构示意图。
具体实施方式
[0028]
实施例1：
[0029]
请参阅图1-3所示，本实用新型公开了一种基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，本实施例采用的是圆柱型钢筋混凝土消浪桩的消浪模式，消浪区为富营养化浅水湖泊湖滨带。如图1所示，消浪桩的设置包括第一消浪桩区1、第二消浪桩区2以及第三消浪桩区3；
[0030]
所述第一消浪桩区1的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸平行方向布设至消浪区长度要求；所述第二消浪桩区2的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸垂直方向布设至消浪区长度要求；所述第三消浪桩区3设于第一消浪桩区1和第二消浪桩区2 之间，以布设为50
°
弧形的结构实现两个区域之间的连接；
[0031]
采用消浪技术前，湖区的平均水流流速v为0.3m/s，水深为1.5m。
[0032]
消浪桩为圆柱体结构，圆柱体的半径r通过设置消浪桩前的水流平均流速v 计算得到：
[0033][0034]
其中，r的单位为m，v的单位为m/s；
[0035]
相邻消浪桩之间的间隔布设距离l通过圆柱体的半径计算得到：
[0036][0037]
其中，l的单位为m。
[0038]
确定的消浪桩规格为：直径0.8m；长度2.4m，其中超出水面0.4m，没入水中1.5m，埋入底泥中圆锥高0.5m。计算确定的消浪桩间隔为：1.2m。
[0039]
消浪桩下端0.5m长度设计为锥形，消浪桩露出水面的高度不小于0.3m，如图2所示。为避免消浪桩受到的冲击过大，如图1所示在布设区折角处，消浪桩的布置为弧形分布。同时，为避免湖区水生动物对水生植物产生不利影响，在消浪桩之间通过螺栓绑套，布置一层细网，如图3所示。
[0040]
经过本消浪桩消浪作用后，湖区水体悬浮颗粒物浓度从25mg/l下降至 13.3mg/l；湖区透明度从0.45m提高至0.65m。水生植被得以恢复，水生植物覆盖率从低于10％提高至50％以上。水质得以提高，总磷浓度从0.2mg/l降低至 0.064mg/l，削减率达68％。


技术特征：
1.一种基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，其特征在于包括第一消浪桩区(1)、第二消浪桩区(2)以及第三消浪桩区(3)；所述第一消浪桩区(1)的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸平行方向布设至消浪区长度要求；所述第二消浪桩区(2)的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸垂直方向布设至消浪区长度要求；所述第三消浪桩区(3)设于第一消浪桩区(1)和第二消浪桩区(2)之间，以布设为40～60度弧形结构实现两个区域之间的连接；消浪桩为圆柱体结构，相邻消浪桩之间采用直接绑套或螺栓绑套的方式布置一层细网。2.根据权利要求1所述的基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，其特征在于：所述圆柱体的半径r通过设置消浪桩前的水流平均流速v计算得到：其中，r的单位为m，v的单位为m/s。3.根据权利要求2所述的基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，其特征在于：相邻消浪桩之间的间隔布设距离l通过圆柱体的半径计算得到：其中，l的单位为m。4.根据权利要求1所述的基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，其特征在于：所述细网高度从水底底泥泥面处至露出水面0.2～0.5m处。5.根据权利要求1所述的基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，其特征在于：所述细网的孔径小于1cm。6.根据权利要求1所述的基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，其特征在于：所述多个消浪桩的高度为露出水面高度不小于0.3m。7.根据权利要求1所述的基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，其特征在于：所述多个消浪桩下端插入水底底泥深度应不小于0.5m，形状为锥形。

技术总结
本实用新型公开了一种基于水生植被恢复的湖滨带生态消浪桩，包括第一消浪桩区、第二消浪桩区以及第三消浪桩区；第一消浪桩区的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸平行方向布设至消浪区长度要求；所第二消浪桩区的多个消浪桩间隔布设，沿湖岸垂直方向布设至消浪区长度要求；所述第三消浪桩区设于第一消浪桩区和第二消浪桩区之间，以布设为弧形的结构实现两个区域之间的连接；经过消浪后，有效减轻波浪的形成，降低风浪对湖岸的侵蚀；为避免消浪桩受到的冲击过大，折角处变更为弧形的布置，进一步增加了消浪桩的结构稳定性。同时，消浪桩之间设置细网，可排除鱼类等水生动物对水生植物捕食、扰动的影响，利于水生植物群落的生长和恢复。利于水生植物群落的生长和恢复。利于水生植物群落的生长和恢复。


技术研发人员：金秋 李伟 杨巍 刘华祖 陈炼钢 陈黎明 胡腾飞
受保护的技术使用者：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2022/2/11