專(zhuān)利名稱(chēng)：水面高效防浪削浪種植高等植物遏制藻類(lèi)水華的浮島網(wǎng)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
水生態(tài)環(huán)境工程我國(guó)面臨著湖泊、水庫(kù)、河流等內(nèi)陸水體和近海水域生態(tài)環(huán)境惡化的巨大挑戰(zhàn)。其中大水面上的波浪是對(duì)水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大壓力的重要因素之一。大面積的沉水植物本身可以削浪和遏制底泥再懸浮提高透明度，但面積不夠大時(shí)則沉水植被可能被大浪造成的掀拔植物、擾動(dòng)底泥、透明度下降等作用而 被破壞退化。因此，在有大浪條件下，局部修復(fù)的沉水植物可能被大浪破壞而使修復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)急劇退化，甚至蛻變回去。由于人力物力限制，實(shí)際修復(fù)大型湖泊沿岸帶生態(tài)系統(tǒng)，只能逐步推開(kāi)，面積只能是逐步擴(kuò)大。通常的用塊石護(hù)坡，圍堤打樁防浪等辦法不但代價(jià)高昂，而且往往不能促進(jìn)生態(tài)修復(fù)。它也無(wú)法解決逐步擴(kuò)大防護(hù)波浪面積的目標(biāo)。攻克削浪難點(diǎn)成為修復(fù)大水面沿岸帶至關(guān)重要的技術(shù)重點(diǎn)。波浪是在水-大氣界面上的橫波，主要特征有波高、波長(zhǎng)、波周(或頻率)。通常大波浪的波高、波長(zhǎng)、波周都較大。波浪的能量正比于波高的平方。波高通常隨水深而指數(shù)衰減，其能量主要集中在水體上層。風(fēng)成波或船行波對(duì)岸坡具有沖刷作用，對(duì)湖泊及河道堤岸安全構(gòu)成威脅。波浪可掀動(dòng)湖底，對(duì)水生植物正常生長(zhǎng)構(gòu)成威脅。需要發(fā)展防浪削浪技術(shù)，特別是與改善水質(zhì)、生態(tài)修復(fù)和保護(hù)相結(jié)合的技術(shù)。在陡立岸邊，波浪對(duì)陡岸產(chǎn)生巨大撞擊力，波浪本身也被瞬間破碎，大波能量被細(xì)化為小波。在緩慢升高的沙灘上，波浪消退是靠寬闊的沙灘在較大距離上不是瞬間而是在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。削浪就是要將大波浪的能量分散轉(zhuǎn)化為(很多數(shù)量的)小波浪，直至分子運(yùn)動(dòng)熱能。好的削浪技術(shù)就是力求用較小代價(jià)在較短距離上將大波浪破碎為小波浪，將大波浪能量迅速吸收轉(zhuǎn)化掉。常規(guī)的工程防浪削浪用水泥塊石、打樁、筑堤壩等剛性措施。在水位升降幅度大的區(qū)域，需要構(gòu)建相應(yīng)較大的岸坡斷面和樁高。而剛性樁柱越長(zhǎng)，要求的強(qiáng)度和打入底泥的深度及對(duì)底泥硬度的要求越高。其工程造價(jià)也就越大。剛性樁保護(hù)的范圍不可能隨要求擴(kuò)大范圍而變動(dòng)。但實(shí)際水生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)范圍是需要逐步擴(kuò)大的。在湖泊、水庫(kù)中可能發(fā)生特大波浪情況下，有較大安全保證的固定樁/堤壩式剛性防浪削浪工程的代價(jià)很高，其受到可能的破壞后的修復(fù)代價(jià)也很高。這類(lèi)剛性工程對(duì)水質(zhì)的改善效果較差。削浪的另一種途徑是在需要保護(hù)區(qū)域的迎浪水面構(gòu)建具有一定寬度、縱深度和厚度的能遏制波浪的“類(lèi)海綿張力削浪網(wǎng)膜簡(jiǎn)稱(chēng)為削浪帶。表面張力可以遏制水面微風(fēng)波浪就是這種例子。有的大油輪遇到大浪時(shí)靠釋放油類(lèi)以降低波浪對(duì)船只的危害。在海岸帶也有將舊輪胎連接成防浪帶的例子。又如用成片(帶)鳳眼蓮也可以削浪，但其效率較低，需要較大面積才能達(dá)到一定效果。本發(fā)明目的首先在于建設(shè)高效削浪帶，同時(shí)它可以兼有種植高桿植物、遏制藻類(lèi)、微生物膜等其它功能。波浪能量與波高平方成正比。削浪就是要在波浪行進(jìn)過(guò)程中對(duì)其制造一定阻力，消耗和分散其能量，直至達(dá)到設(shè)定的某種較小的有效波高目標(biāo)。對(duì)行進(jìn)波制造的阻力越大，削浪效果會(huì)好些，但設(shè)施所受的壓力按平方增加，對(duì)設(shè)施材料的要求就越大。采用較小的剛性結(jié)構(gòu)單體，用繩索柔性連接成片，可以解決要求削浪的面積大，而工程設(shè)施又不易被波浪折斷破壞的矛盾。剛性單體太大容易被折斷。采用較小的剛性單體，就不易被大浪破壞，然后將它們用足夠強(qiáng)度的繩索(如塑料繩、尼龍繩等)柔性地連接起來(lái)，這樣可以連接為大面積削浪帶。在沿波浪行進(jìn)方向上構(gòu)建成有較大縱深度的區(qū)域，逐步將大浪削減分散為小浪。從而在水面構(gòu)建剛?cè)峤Y(jié)合的人造“類(lèi)海綿張力削浪膜”。因此本技術(shù)的關(guān)鍵是構(gòu)建高強(qiáng)度的高效削浪浮島芯體及其剛性削浪單體，及構(gòu)成它的原初。無(wú)浪的平靜水面稱(chēng)為水平面。波浪是水離開(kāi)(高于/低于)水平面的振動(dòng)。削浪就是在波浪向上離開(kāi)平衡水面部分(波峰)時(shí)，表面膜要給予它向下的壓力，而對(duì)波浪向下部分(波谷)則給以向上的浮力；削高補(bǔ)低，把大浪分散為小浪，以平息波動(dòng)。技術(shù)困難是大波浪的能量很大，剛性結(jié)構(gòu)面積很大時(shí)，很容易被波浪折斷。海洋中有被二個(gè)波峰抬起的船只被折斷的例子。柔性很大時(shí)順著波浪起伏，削浪效果也差。平板式的膜，不能高效破碎波浪吸收波能。要發(fā)展一種多孔結(jié)構(gòu)，錨定在水面的剛?cè)峤Y(jié)合的水面網(wǎng)膜，以實(shí)現(xiàn)高效削浪目標(biāo)。其基本單元(可以稱(chēng)為削浪浮島芯體)要有足夠強(qiáng)度(因此要用薄殼結(jié)構(gòu))，其中布滿(mǎn)與四周三維聯(lián)通的空洞，某方向多余的水可以較快地流向四周水少的地方(削峰補(bǔ) 谷)，整體漂浮于水面，但部分要浸在水中，部分漂浮于水上；且其浮力自動(dòng)調(diào)節(jié)原來(lái)在水上部分沒(méi)入水下時(shí)浮力迅速增加，芯體離開(kāi)水面時(shí)重力迅速增加。這樣可以極大地消耗波浪能量，平息波浪。本發(fā)明專(zhuān)利采用剛?cè)峤Y(jié)合的特殊構(gòu)件以及物理生態(tài)相結(jié)合的技術(shù)，以適應(yīng)于水位多變、底泥特性復(fù)雜、要求防浪的區(qū)域位置范圍形態(tài)可能改變等實(shí)際需要，可以高效實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，成本較低，具有較高性?xún)r(jià)比。本技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆谒鷳B(tài)環(huán)境工程，其功能和推廣應(yīng)用前景如下I. I.保護(hù)堤岸由于風(fēng)浪、船行波、湖流、河流等水動(dòng)力對(duì)岸坡有沖刷侵蝕作用，而且湖泊河流的水位通常有較大變幅，因此，本技術(shù)比剛性護(hù)岸和單純的生物護(hù)岸有更大優(yōu)越性。它有三維機(jī)動(dòng)適應(yīng)性。種植高桿植物削浪浮島技術(shù)與岸坡上的生物護(hù)坡措施(例如種植香根草、魯梅克斯等)結(jié)合，可以構(gòu)建綠色生物護(hù)坡系統(tǒng)。1.2.防浪削浪保護(hù)修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)在水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中，大風(fēng)浪往往是重要制約因素之一。風(fēng)浪掀起泥沙和植物根系，降低水體透明度，破壞植物生長(zhǎng)。在大型湖泊的生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，防浪削浪往往是具有不可或缺的先鋒意義。當(dāng)沉水植物大面積恢復(fù)后，植被本身有較大抗風(fēng)浪和削浪能力。這時(shí)原有削浪帶可以向大湖面移動(dòng)擴(kuò)展，成為發(fā)展新的沉水植物的保護(hù)前沿。這樣在恢復(fù)水生植物過(guò)程中，防浪削浪帶始終是非常關(guān)鍵的措施。在比較寬闊水體中，無(wú)論是局部水域或沿岸帶的生態(tài)修復(fù)，都需要有防浪削浪措施。由于人力財(cái)力限制，不可能一下在很大范圍內(nèi)建成水生植物豐富、植被覆蓋度很大的區(qū)域，其范圍需要逐步擴(kuò)大。本技術(shù)可以滿(mǎn)足這樣的需要。因?yàn)樗慕ㄔO(shè)、移動(dòng)和拆除都比較容易。只需移動(dòng)錨定位置和連接方法就可以。這是用打樁等防浪削浪方法所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。本防浪削浪技術(shù)保護(hù)的縱深度越大，保護(hù)范圍越大，其性?xún)r(jià)比越大。在完成一定目標(biāo)后，可以向迎風(fēng)面推進(jìn)，修復(fù)更大范圍的生態(tài)系統(tǒng)，可以大大降低工程成本，所花的相對(duì)代價(jià)會(huì)越來(lái)越低。
1.3.修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的支撐子系統(tǒng)除了防浪削浪功能外，種植包括高桿植物在內(nèi)的多種植物的削浪浮島本身就是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它可以提高透明度、吸收營(yíng)養(yǎng)鹽、成為微生物載體、吸附并有效遏制藻類(lèi)水華，不受水位變化影響等；這個(gè)生態(tài)子系統(tǒng)比沉水植物有更大抗環(huán)境災(zāi)變能力。因此，它是修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的重要支撐子系統(tǒng)。
I. 4.美化水環(huán)境通過(guò)栽種不同植物、花卉，高等植物浮島可以成為如在陸地上綠化美化環(huán)境一樣，成為美化水環(huán)境的載體(圖20)。I. 5.發(fā)展綠色水體農(nóng)業(yè)由于本發(fā)明載體上可以種植多種水生、濕生、陸生植物，相當(dāng)于在水面發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，成為水體綠色農(nóng)業(yè)的重要組成部分。2.背景和集成技術(shù)波浪能量與波高平方成正比。削浪就是要在波浪行進(jìn)過(guò)程中對(duì)其制造一定阻力，消耗和分散其能量，直至達(dá)到設(shè)定的某種較小的有效波高目標(biāo)。對(duì)行進(jìn)波制造的阻力越大，削浪效果會(huì)好些，但設(shè)施所受的壓力按平方增加，對(duì)設(shè)施材料的要求就越大。采用較小的剛性結(jié)構(gòu)單體，用繩索柔性連接成片，可以解決要求削浪的面積大，而工程設(shè)施又不易被波浪折斷破壞的矛盾。剛性單體太大容易被折斷。采用較小的剛性單體，就不易被大浪破壞，然后將它們用足夠強(qiáng)度的繩索(如塑料繩、尼龍繩等)柔性地連接起來(lái)，這樣可以連接為大面積削浪帶。在沿波浪行進(jìn)方向上構(gòu)建成有較大縱深度的區(qū)域，逐步將大浪削減分散為小浪。從而在水面組裝為柔性固定在水面，剛?cè)峤Y(jié)合的有一定寬度、縱深度和厚度的三維多孔削浪帶。因此本技術(shù)的關(guān)鍵是構(gòu)建高強(qiáng)度的高效削浪芯體(然后構(gòu)建)_高效削浪浮島剛性單體(最后構(gòu)建)_剛?cè)峤Y(jié)合的削浪帶。
3.

發(fā)明內(nèi)容
3. I.總體框架結(jié)構(gòu)功能先構(gòu)建高強(qiáng)度能高效削浪的削浪浮島芯體(簡(jiǎn)稱(chēng)“芯體”)，然后將它們組合為有足夠強(qiáng)度的高效削浪浮島剛性單體(簡(jiǎn)稱(chēng)“單體”)，最后把眾多削浪浮島剛性單體柔性連接組合為削浪網(wǎng)膜帶，其面積、位置、形態(tài)可根據(jù)需要確定，其可塑性很大。用錨定方法，使該結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)于不同底質(zhì)、水深和水位變化。因此，它便于施工、維護(hù)、移動(dòng)。削浪浮島芯體的空穴眾多，水-固交界面很大，既有利于削浪，又是微生物、原生動(dòng)物、懸移質(zhì)的很好附著載體，是形成微生物膜的良好結(jié)構(gòu)。藻類(lèi)水華進(jìn)入該芯體后，由于缺光照等原因受到巨大遏制。波浪又可以清洗空隙，使系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。在某些削浪浮島芯體上還可以種植包括高桿植物在內(nèi)的高等植物，成為水上生態(tài)浮島，進(jìn)一步遏制藻類(lèi)水華，并凈化水質(zhì)和美化環(huán)境。3. 2.本技術(shù)需要構(gòu)建的單體是薄殼結(jié)構(gòu)組合。薄殼結(jié)構(gòu)材料可以有多種形式，其中也可以用經(jīng)過(guò)適當(dāng)改造后的已有專(zhuān)利I (以下簡(jiǎn)稱(chēng)TL-填料專(zhuān)利)產(chǎn)品，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步加工而成。采用剛?cè)嵝阅芎芎?、不容易老化可以粘合的PVC/塑料合成材料，按特定的模具在一定的溫度、壓力下壓制成高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)反相對(duì)稱(chēng)的A、B 二組波紋薄殼板(圖I)。在該波紋薄板上有孔(若用TL填料，由于它沒(méi)有孔，所以要在上面打孔；可以在TL填料模具上加多種孔徑的孔；為了加強(qiáng)薄殼板的剛性，可以在孔的四周增加垂直于孔平面的寬度約為薄板厚度的2-3倍的小環(huán))?？讖娇煞峙湓贗 15mm之間為宜(圖2，“孔”指示)?？讖竭^(guò)大后會(huì)影響薄板強(qiáng)度。打孔目的是將連續(xù)不透水板面變成透水層；不同孔徑透水率不同，小孔徑可有效 增加水-固接觸面，有利于微生物、原生動(dòng)物的附著生長(zhǎng)；在模具上增加這些孔后可以節(jié)省原材料。每組薄板可以緊密地重疊在一起，便于運(yùn)輸。將A、B 二組薄板反相粘合(A，B，A，B…)后，可以形成具有諸多三維水流通道的薄殼空腔塊(圖2)。對(duì)材料要求是強(qiáng)度大，剛?cè)峤Y(jié)合，不易老化，可以粘合。用薄殼結(jié)構(gòu)可以大大增加板材的牢度和硬度。波紋形狀不但可增加強(qiáng)度，而且可以構(gòu)建空洞和水流通道，吸收波能。在波動(dòng)水體中，它可以將大波浪分割破碎為小波浪，從而達(dá)到削減波高目的3. 3.在A、B板反相粘合時(shí)在相應(yīng)凹處空間填上直徑與空隙一致的泡沫球(在該型號(hào)中直徑為37-40_);從而使芯體有更大強(qiáng)度和更大浮力，能漂浮于水面(加上其它綜合措施，可以調(diào)整削浪單體的浮力)；而且，當(dāng)它在外力作用下被淹沒(méi)入水中部分越多，則其浮力越大。當(dāng)芯體被波高壓入水中時(shí)，波浪高出水面部分因遇到眾多空隙而流入下部，芯體上面的壓力迅速減少，而其浮力則迅速增加。這樣削減了波高，增加了削浪效果。當(dāng)芯體遇到波谷時(shí)，芯體內(nèi)的水分能從垂直空隙中流出來(lái)，填補(bǔ)波谷。總之，削浪芯體的浮力和阻力與波浪的壓力和重力作用方向相反，從而大波浪可被有效地破碎為小波浪。通常，加上其它負(fù)載，可以使該削浪組合在平衡情況下有約近一半厚度淹沒(méi)在水中(圖3)。其總厚度是可以調(diào)節(jié)的，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，以30cm左右為佳。為便于加工，可以采用先粘合5層，待粘合劑干后再將二個(gè)5層組合粘合一起(因?yàn)檎澈蟿┰诔跗谡扯群艿?，一次粘?0層容易在層與層之間滑動(dòng)，不穩(wěn)定，不易粘合到位)；這樣共有10層，總厚度為33. 3cm。在其周?chē)?，用三維“井字形”進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)狀捆綁，以便加固該裝置。該組合裝置可稱(chēng)為多孔長(zhǎng)方體薄餅形漂浮塊，簡(jiǎn)稱(chēng)為“削浪浮島芯體”(圖3、4)。3. 4.將削浪浮島芯體的不同面朝向波浪來(lái)向，可以有不同削浪效果及相應(yīng)受到的波浪壓強(qiáng)；實(shí)際應(yīng)用時(shí)要因地制宜(圖4)。用上述構(gòu)件組合，可以構(gòu)建既可以削浪，又可以種植包括高桿植物在內(nèi)的高等植物設(shè)施，可稱(chēng)為高等植物削浪芯體和高等植物削浪浮島(圖5)。這種構(gòu)件的進(jìn)一步組合，可以構(gòu)建浮島削浪帶和高等植物(如香根草)浮島削浪帶(圖6)。3. 5.這種高等植物浮島削浪帶有很強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力，即使植物被大風(fēng)吹彎，浮島也不會(huì)翻轉(zhuǎn)(圖7)。大風(fēng)一停，一切均可恢復(fù)原樣。3.6.浮島削浪帶也可以有效阻擋藻類(lèi)水華，并將一部分藻類(lèi)吸收到浮島內(nèi)(圖8)。在浮島內(nèi)，由于缺乏陽(yáng)光,藻類(lèi)會(huì)死亡,被微生物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽,隨后被植物(在高等植物浮島削浪帶內(nèi))吸收、懸移質(zhì)吸附、部分沉入湖底或氣態(tài)(氮素)逸出水體；從而遏制藻類(lèi)水華。3.7.實(shí)驗(yàn)室水槽波浪實(shí)驗(yàn)表明，在剛性削浪單體連接長(zhǎng)度折合為一個(gè)波長(zhǎng)時(shí)的波高削減率平均達(dá)58% (削減后波高是入射波的42%，波能是入射波的17.6%，削減率達(dá)82. 4% )，(參見(jiàn)圖10 :1，II，III個(gè)錄像)。太湖現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)施也有很好削浪效果(圖10上IV錄像)。3. 8.種高桿植物(如香根草)削浪浮島的載體芯片是從長(zhǎng)為120cm的波紋板裁剪而來(lái)；其裁剪為二對(duì)四塊的尺寸示意圖如圖11所示(寬度為60cm不變)；由此可以組合為厚度分別為28和32cm的 二種高桿植物削浪浮島載體芯(圖11);組合成的高桿植物浮島載體芯如圖12，供種植多種飼料、蔬菜、花卉、灌木用。3. 9.高桿植物浮島載體芯由28片波紋板(長(zhǎng)60cmX寬28cm/或32cm，如圖11所示)粘合而成；中間填充直徑為37-40_的泡沫球；總高度100cm，橫放水面時(shí)，在無(wú)泡沫球的空隙中可以栽種多種高桿植物。在載體芯上用寬為10mm，拉斷力為30kg的滌綸帶用立體井字形方式結(jié)扎；每個(gè)結(jié)點(diǎn)都扎死(圖12)。3. 10.可以將圖12上的高桿植物浮島載體芯組合成一個(gè)I. 5m*4m的大浮島載體。具體結(jié)構(gòu)如下3. 10. I.每單體由2*4 = 8個(gè)芯體組成；3. 10. 2.構(gòu)建單體用如下5cm PVC-U管材377. Icm6 根，63. 6cm2 根，62. 2+2cm( 二端各有Icm凹陷與垂直管子相交)7根，19. 4cm4 根，8. 5cm8 根，直角彎頭12個(gè)，平面四通4個(gè)3. 10. 3.所有管材中有拉斷力為150kg的IOmm寬滌綸帶及橫截面邊長(zhǎng)為36mm的正方形硬泡沫條填滿(mǎn)；所有閉合管道在用膠粘合前，要將粘合二方面的結(jié)合部位用餐巾紙擦凈，封口時(shí)將內(nèi)部穿過(guò)的滌綸帶拉緊(二人用力)，形成封閉管道向內(nèi)的預(yù)應(yīng)力。這樣，即使因某種原因管子斷裂時(shí)，載體架子的浮力基本不變，整體上不會(huì)下沉。3. 10. 4.底部4根和上部3根橫桿均填有如前所述的滌綸帶和硬泡沫條，均勻分布；下部在芯體組合中部，上面在芯片組合結(jié)合部；用滌綸帶與縱向377. Icm管連接雙向扎緊，二端各有Icm凹陷，正交地卡在與它垂直的管子上(圖13，14，15)。3. 10. 5.用拉斷力為150kg的IOmm寬滌綸帶構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，拉斜線(xiàn)和上面一下面之間的連線(xiàn)(圖16);3. 10. 6.每對(duì)管材之間用滌綸帶拉緊，上下4對(duì)，左右3對(duì)；3. 10. 7.在中心線(xiàn)上上面網(wǎng)絡(luò)與下面橫桿拉緊；下面網(wǎng)絡(luò)與上面橫桿拉緊；這樣整個(gè)單體形成一個(gè)剛?cè)峤Y(jié)合的行架結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的抗風(fēng)浪和消浪能力(圖17);3.10.8.這樣構(gòu)建成的高桿植物削浪浮島載體自重輕(圖17)，強(qiáng)度高，浮力大
(18)，不但有很強(qiáng)的削浪功能，而且可以栽種多種植物，吸收藻類(lèi)遏制藻類(lèi)水華(圖19、20)，具有很強(qiáng)的凈化水質(zhì)修復(fù)水體系統(tǒng)功能。3. 11.當(dāng)采用削浪載體芯平面尺寸為60cm*120cm，由2*3個(gè)芯組合為120*360cm削浪載體時(shí)的框架結(jié)構(gòu)如圖21所示。采用上(紅色)下(藍(lán)色)二層斜支撐(內(nèi)徑50mmPVC管)，上下結(jié)點(diǎn)上均用高強(qiáng)度滌綸帶拉緊連接，形成斜撐立體行架形結(jié)構(gòu)，可以有更高強(qiáng)度。每對(duì)管材之間穿過(guò)載體芯單體之間的縫隙，用滌綸帶拉緊，上下7對(duì)、左右2對(duì)，前后I對(duì)，合計(jì)對(duì)拉點(diǎn)共10對(duì)(圖21上紅圈處)；圖上距離為中心點(diǎn)之間的cm數(shù)；實(shí)際管長(zhǎng)要考慮接插構(gòu)件的間隙和與圓形管子相交時(shí)“卡”在管子上的凹陷需要。這樣的削浪載體單體迎浪面有120cm寬，截面隨波浪高度及載體的波動(dòng)而變化，與波高成正反饋；波高越大，截面越大，削浪效果越大。載體單體的長(zhǎng)度360cm，對(duì)于波長(zhǎng)小于該長(zhǎng)度的波動(dòng)的削減效果很顯著。為有效地削減更長(zhǎng)波長(zhǎng)的波高，需要在該單體后緊隨幾個(gè)單體。例如，對(duì)于太湖來(lái)說(shuō)，可能的最大波長(zhǎng)約12m。在要求有高保證率的情況下，需要有3個(gè)單體(每個(gè)單體間相距約50cm)連續(xù)組成削浪帶的縱深度才能達(dá)到一個(gè)波長(zhǎng)距離；且削浪帶的寬度則隨所要削浪保護(hù)的范圍而定，具有更大數(shù)值。因此，削浪帶的寬度和縱深度都是很大的，加上湖泊、河流水位的變幅往往很大，想用一整塊剛性結(jié)構(gòu)構(gòu)建來(lái)完成此任務(wù)，不僅代價(jià)很高，而且很多情況下幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。完全用柔性結(jié)構(gòu)，其削浪效率低，需要很大的水面積來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。這在很多情況下也往往是難以實(shí)現(xiàn)的。采用本專(zhuān)利具有較高性?xún)r(jià)比的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)物理生態(tài)削浪的目標(biāo)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)驗(yàn)室水槽實(shí)驗(yàn)表明，波長(zhǎng)λ = 2m，在2. 4m = I. 2 λ距離上，波高削減系數(shù)平均為70%。在λ距離上，波高削減率為58%，削減后的波高為入射波高的42%;以太湖可能的大波波長(zhǎng)12m波高60cm為例，在2 λ = 24m距離上，波浪可從入射的60cm削減為11cm。為實(shí)現(xiàn)在入射波高為60cm，波長(zhǎng)為12m時(shí)，削浪帶后的波高為IIcm左右目標(biāo)，需要6個(gè)長(zhǎng)度 為4m的剛性削浪單體組合成縱深的削浪帶。如果計(jì)劃采用24m長(zhǎng)的剛性削浪單體來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，對(duì)材料的強(qiáng)度(管材的直徑和厚度)要求很高，價(jià)格要高數(shù)十倍以上，組裝難度及單體重量也會(huì)很大，人力難以搬動(dòng)，在特大風(fēng)力將框架損壞后的修復(fù)工作也將很難。本技術(shù)中采用有大量工業(yè)化產(chǎn)品的特殊波紋薄殼板及50mm直徑PVC-U管等材料，在此基礎(chǔ)上加工，代價(jià)較低，構(gòu)建120cm*400cm左右的三維多孔薄餅形剛性浮體,可簡(jiǎn)稱(chēng)為“剛性削浪單體”(圖17)，然后用塑料繩索將這些剛性三維多孔浮體(剛性削浪單體)在水面柔性地連接成帶狀/網(wǎng)絡(luò)狀的“類(lèi)海綿”削浪網(wǎng)膜-削浪帶；并主要采用塑料繩連接的錨定方法固定。這樣可以剛?cè)峤Y(jié)合，從而獲取較高的性?xún)r(jià)比，在所允許的空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)(圖5-9) ο削浪帶保護(hù)的范圍和縱深越大，性?xún)r(jià)比越高。當(dāng)要求在空間更小的情況下達(dá)到更高削浪要求目標(biāo)時(shí)，可以采用有更高強(qiáng)度的材料，例如更粗、更厚的管材，建設(shè)更長(zhǎng)更寬的單體。3.12.這種結(jié)構(gòu)是比較容易移動(dòng)的。在需要改變其形態(tài)，或向離岸遠(yuǎn)的方向推進(jìn)時(shí)，或需要將其撤銷(xiāo)時(shí)，只需移動(dòng)錨定位置就可以了。由于柔性結(jié)構(gòu)在風(fēng)浪下可以三維自動(dòng)調(diào)節(jié)，所以其承受風(fēng)浪壓力，免遭破壞的能力較大。在受到特大風(fēng)浪襲擊遭到局部破壞時(shí)，維修也比較容易。3. 13.上述薄殼薄板尺寸和粘合層數(shù)，即最終“芯體”，“單體”的尺寸可以根據(jù)具體情況和要求變化。上面舉例的應(yīng)用要因地制宜。3.14.例如，為了栽種不同高度的植物，可以組合不同厚度漂浮在水面的浮島。為此，在全長(zhǎng)120cm板上(其寬度為60cm)可以分割4塊及8塊來(lái)組合高桿植物載體薄殼板(圖22):I)可粘合后豎直成漂浮在水面的二種高度(分別為28cm及32cm)規(guī)格的種高桿植物浮島載體；切割距離分配依次為:32cm| 28cm| 28cm| 32cm(全長(zhǎng)=120cm);在120cm上共分割為4塊。每塊上的粘合點(diǎn)分別依次為7+6+6+7個(gè)=共26個(gè)2)或可粘合后豎直成漂浮在水面的三種高度(分別為13cm-15cm-16cm)規(guī)格的種高桿植物浮島載體；切割距離分配依次為16cm| 16cm 15cm 13cm 13cm 15cm 16cm 16cm(全長(zhǎng)=120cm);在120cm上共分割為8塊。每塊上的連接點(diǎn)分別依次為3+4+3+3+3+3+4+3 = 26個(gè)連接點(diǎn)；
4.


圖I、將TL填料A、B反對(duì)稱(chēng)二組從緊密包裝狀態(tài)下撕分開(kāi)(C)，以便相對(duì)粘合為空芯構(gòu)件圖2、在A、B 二組波紋薄板反相粘合時(shí)，在二層間的二維面上形成由粘合尖-凹點(diǎn)支撐分割頂開(kāi)的眾多蛘殼形空隙，加上波紋薄板上的諸多小孔，該組合可形成三維空間上的多孔結(jié)構(gòu)。在波動(dòng)水體中，可以將大波浪分割破碎為小波浪，從而達(dá)到削減波高目的。該組合可稱(chēng)為削浪浮島芯。 圖3、在原有TL專(zhuān)利基礎(chǔ)上在波紋薄板上打孔(孔)，A、B板反相粘合時(shí)在相應(yīng)凹處空間填上直徑與空隙一致的泡沫球(在該型號(hào)中直徑為37mm-40mm);從而使該組合既能漂浮于水面；加上其它綜合措施，可以調(diào)整該組合的浮力。通常，加上其它負(fù)載，可以使該組合在平衡情況下有約近一半厚度淹沒(méi)在水中。圖4、將削浪浮島芯的不同面朝向波浪來(lái)向，可以有不同削浪效果及相應(yīng)受到的波浪壓強(qiáng)；實(shí)際應(yīng)用時(shí)要因地制宜圖5、用削浪浮島芯體組合，可以構(gòu)建既可以削浪，又可以種植高桿植物(例如，圖上為香根草)的設(shè)施-種植高桿植物削浪單體圖6、由浮島削浪單體構(gòu)成的削浪網(wǎng)膜(照片前部)與香根草浮島削浪單體及削浪帶在太湖梅梁灣，2008年圖7、高桿植物浮島削浪帶有很強(qiáng)的抗大風(fēng)能力，太湖梅梁灣，2008年8月圖8、浮島削浪帶可以擋藻類(lèi)水華，太湖梅梁灣，2008年8月圖9、浮島削浪帶實(shí)驗(yàn)在太湖，2008年8月圖10、削浪實(shí)驗(yàn)照片及錄像，分別在實(shí)驗(yàn)室水槽于2008年6月7 (I-III)，及太湖梅梁灣8月28 (IV)日錄制，Ctrl并單擊可放映；實(shí)驗(yàn)室水槽實(shí)驗(yàn)表明，波長(zhǎng)λ = 2m，在
2.4m = I. 2 λ距離上，波高削減系數(shù)平均為70%。在λ距離上，波高削減率為58%，削減后的波高為入射波高的42% ;以太湖可能的大波波長(zhǎng)12m波高60cm為例，在2 λ = 24m距離上，波浪可從入射的60cm削減為11cm。附加錄像100_3868. mov 100_3869. mov 100_3883. mov 100_4598. movIIIIIIIV圖11、高桿植物(如香根草)削浪浮島載體芯片從長(zhǎng)為120cm的波紋薄板裁剪為二對(duì)四塊薄殼板的尺寸示意圖；由此可以組合為厚度為28 32cm的高桿植物削浪浮島載體芯；隨后可以組合為更大的浮島載體圖12、高桿植物浮島載體芯由28片波紋板(長(zhǎng)60cmX寬28cm或32cm，如圖11所示)粘合而成；中間填充直徑為37_的泡沫球；總高度100cm，橫放水面時(shí)，在無(wú)泡沫球的空隙中可以栽種多種高桿植物。在載體芯上用寬為10mm，拉斷力為30kg的滌綸帶用立體井字形方式結(jié)扎；每個(gè)結(jié)點(diǎn)都扎死。圖13、將2*4個(gè)高桿植物浮島載體芯組合在內(nèi)直徑為50mm的PVC-U管框架內(nèi)，下面4根橫桿，上面3根橫桿；具體尺寸見(jiàn)圖14。
圖14、高桿植物削浪浮島載體上管道的結(jié)構(gòu)尺寸圖15、高桿植物削浪浮島載體的加工過(guò)程(一)圖16、高桿植物削浪浮島載體的加工過(guò)程(二)圖17、水面高效防浪削浪種植高等植物遏制藻類(lèi)水華的浮島的加工過(guò)程(三)，已加工完成后自重輕，強(qiáng)度高。圖18、高桿植物削浪浮島載體強(qiáng)度高，浮力大。圖19、高桿植物削浪浮島可栽種香根草等多種高桿植物，吸收藻類(lèi)，遏制藻類(lèi)水華。圖20、高桿植物削浪浮島舉例；具有削浪，種植多種飼料、花卉、蔬菜、灌木，吸收藻類(lèi)水華，凈化水質(zhì)等多種功能；貴陽(yáng)紅楓湖，2008-圖21、采用削浪載體芯平面尺寸為60cm*120cm，由2*3個(gè)芯組合為120*360cm時(shí)的削浪載體的框架結(jié)構(gòu)圖；用上(紅色)、下(藍(lán)色)二層斜支撐(內(nèi)徑50mm PVC管)，上下結(jié)點(diǎn)上均用高強(qiáng)度滌綸帶拉緊連接，形成斜撐立體行架形結(jié)構(gòu)，可以有更高強(qiáng)度。圖上距離為中心點(diǎn)之間的cm數(shù)；實(shí)際管長(zhǎng)要考慮接插構(gòu)件的間隙和與圓形管子相交時(shí)“卡”在管子上的凹陷需要圖22、將120cm薄殼薄片切割為4塊，32cm | 28cm | 28cm | 32cm,(沿紅色點(diǎn)虛線(xiàn))及8塊，從邊上開(kāi)始的切割距離依次為16cm 116cm 115cm 13cm 13cm 15cm 16cm 16cm(沿黃色長(zhǎng)虛線(xiàn))切割位置、打孔點(diǎn)、粘合點(diǎn)及空隙位置示意圖
5.
具體實(shí)施例方式5. I.以使用TL專(zhuān)利制品為例，在原有材料基礎(chǔ)上按3. 2方法打孔；5. 2.將A、B 二組波紋薄板反相粘合，將泡沫球放在前一塊(例如A)薄板凹處，然后把B板沾上粘合劑后覆蓋在A板上；接著把泡沫球放在B板凹處板沾上粘合劑后覆蓋在B板上；對(duì)于較大的60cm*120cm板，由于加工難度較大，對(duì)齊和穩(wěn)住泡沫球不容易，需要二人各用雙手將薄板的四角反向拉緊，使波紋薄板基本保持水平，二人同時(shí)輕輕下放，對(duì)準(zhǔn)需要粘合的點(diǎn)。工作要在基本無(wú)風(fēng)處進(jìn)行，fo否則，泡沫球會(huì)被風(fēng)吹離正常位置，二層薄板無(wú)法正確粘合。粘合劑有揮發(fā)性，并具有一定毒性。工人操作時(shí)不要對(duì)著呼吸，最好帶勞保用防毒面具，或在有微風(fēng)吹的上風(fēng)方向作業(yè)。粘合劑最初是滑而不粘的，所以，粘合的層數(shù)不能太多；一般5 6層為宜；對(duì)于28cm/32cm或13cm/15cm/16cm寬的長(zhǎng)為60cm的幾種波紋板，可以粘合9 11層；放置在平地上待干化粘合好成為一個(gè)小組后，再將二組干化后的小組粘合在一起；直至達(dá)到要求浮島芯的厚度為止；5. 3.將削浪浮島芯按井字形方式用滌綸帶(可以根據(jù)強(qiáng)度需要，用拉斷力為30 150kg的滌綸、錦綸帶)扎好(圖12);這樣就可以構(gòu)成可以單獨(dú)使用的削浪浮島/種植高桿植物削浪芯單體；5. 4.為了加固削浪浮島芯體，可以在其周?chē)鷺?gòu)建用PVC-U管材及相應(yīng)連接件組合成的單體；或者考慮到提高性?xún)r(jià)比，在材料強(qiáng)度許可情況下組合成更大規(guī)模的單體；例如，組合成約120cm(寬)*360 400cm(長(zhǎng))的削浪(及種植高桿植物)單體(圖5_9，參見(jiàn)
4.10,4. 11)；
5. 5.用塑料繩索將這些剛性三維多孔浮體根據(jù)需要削浪的區(qū)域范圍，在其外圍水面布設(shè)一定寬度(縱深度)，長(zhǎng)度和形態(tài)的，柔性地連接成的帶狀/網(wǎng)絡(luò)狀的“類(lèi)海綿”削浪網(wǎng)膜-簡(jiǎn)稱(chēng)削浪帶。削浪網(wǎng)膜的形態(tài)要充分考慮盡量減少削浪網(wǎng)膜各結(jié)點(diǎn)上的可能同時(shí)受力概率；5. 6.削浪帶用錨和繩索連接錨定的方法柔性地固定在水面；繩索長(zhǎng)度要考慮到可能的最高水位和最大波浪高度；根據(jù)底質(zhì)特點(diǎn)因地制宜設(shè)計(jì)不同的錨；若是淤泥底質(zhì)可以用加鋼筋的水泥塊錨，對(duì)硬質(zhì)底泥，要加鐵抓或暗樁(打入底泥的樁不露出水面)連接削浪浮島繩索；用足夠強(qiáng)度的繩索做錨繩；錨繩與錨的連接處用U形卸扣連接以免繩索被磨壞。5. 7.在水體中固定軟隔離帶和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及漂浮載體等可以有多種方法。在淺水 硬底湖盆而水位變幅較小的水體中，可以用打樁辦法，其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形態(tài)固定較好。但在軟質(zhì)湖盆，水深較大且水位變幅較大時(shí)，錨定方法具有很大優(yōu)勢(shì)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可能受到較大風(fēng)浪和湖流壓力時(shí)，即使用樁固定，在樁上還得再用幾個(gè)錨加以固定加強(qiáng)；需采用樁和錨結(jié)合的辦法。所以錨定是極為重要的固定水面網(wǎng)絡(luò)的方法，特別在水庫(kù)型水體內(nèi)，錨定是易于采用的基本方法。5. 8.錨可以有多種結(jié)構(gòu)。市場(chǎng)上有許多工業(yè)產(chǎn)品供選擇。但在價(jià)格上比自制水泥塊錨貴，而且拋在野外難以看管，很容易丟失。這里介紹加鋼筋的水泥塊錨。考慮到人力搬運(yùn)和施工的安全方便，單個(gè)錨的重量以35kg左右為宜。在有淤泥情況下，錨在拉力擾動(dòng)后會(huì)下沉，被淤泥覆蓋，因此其耐拉力將進(jìn)一步提高。在硬底湖盆上，水泥塊錨主要靠重力和與湖底摩擦力提供固定力量。在需要提供較大固定力的時(shí)候，需要采用一個(gè)點(diǎn)上用多個(gè)錨的辦法，和/或采用暗樁/岸上明樁結(jié)合的辦法?？梢杂贸叽绾线m的塑料盆/桶做模具。形狀以無(wú)棱角的圓形/圓柱形等較適宜。減少錨在湖底對(duì)網(wǎng)具、圍隔帶等可能構(gòu)成傷害的威脅。在水泥塊錨的頂部有鋼筋彎圈。在繩索末端固定在U型扣上，然后將U型扣用螺絲扣在錨的鋼筋彎圈上，螺絲要擰緊，防止松脫。5. 9.錨繩的長(zhǎng)度和拉力為保證在最高水位和有最大波高時(shí)拉住軟隔離帶的水平拉力大于向下的拉力，錨繩與湖底的交角宜小于45°，實(shí)際可以采用= 40°?？紤]到繩索二端需留有扎頭，錨繩的長(zhǎng)度I可按以下半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算I = (dmax+h1/2wave+0. 5m) /sin α 0 I. 56 (dmax+lm) +Im..........................
.....................(I)其中dmax為考慮聞水位時(shí)的當(dāng)?shù)刈畲笏?h1/2wave為1/2最大波聞；若以dmax = 3m,
hl/2wave
Im 為例，I = 7. 3m ；在我國(guó)許多湖泊條件下，可以采用直徑為IOmm的聚丙烯錨繩，其拉斷力為1560kgf，基本可滿(mǎn)足要求。為固定軟隔離帶，有時(shí)需要一個(gè)錨拉幾個(gè)漂浮點(diǎn)；和/或在一個(gè)漂浮點(diǎn)附近(相鄰點(diǎn))的軟隔離帶“正” “反”二邊分別用錨連接固定。5. 10.加強(qiáng)固定的辦法由于主要靠人力布設(shè)工程，錨塊不宜過(guò)大過(guò)重，但在若干關(guān)鍵點(diǎn)上，應(yīng)力集中，每個(gè)點(diǎn)上需要用幾個(gè)錨同時(shí)拉。
在可以與附近的陸地/島嶼連接的地方，與陸地打樁連接具有更大拉力。為了不影響船只通行，可以在拉繩的中部靠近航道處加一個(gè)/幾個(gè)錨，將繩索壓到湖底。在有條件打暗樁的地方，采用打暗樁可以獲取比錨定更大拉力。其基本條件是湖底不很深，底泥不是較深的淤泥或巖石，可以用毛竹加工成專(zhuān)用工具在水下打暗樁。在毛竹的粗頭端套上一個(gè)鐵管，把扎有繩索的木樁塞在鐵管內(nèi)，用榔頭敲打露出水面的毛竹的另一端。待將木樁打入50cm以上硬質(zhì)底泥后，將毛竹拔出。在水面打樁有一定難度和風(fēng)險(xiǎn)，需要用較大的船或二條船，特別注意安全
權(quán)利要求
1.選擇環(huán)境友好、強(qiáng)度大、有一定柔性的塑料復(fù)合薄板(已有的工業(yè)產(chǎn)品的厚度為0.5mm,寬度*長(zhǎng)度為W*L = 60*120cm ;這些參數(shù)是可變的)，壓制成在垂直于平板方向上有很大比表面積和高強(qiáng)度的波紋薄殼板，它們?cè)诓y結(jié)構(gòu)上有反相對(duì)稱(chēng)的A、B 二組，每組有一致的波紋，可以緊密重疊，但A片與B片反相粘合時(shí)可以形成空穴)；在波紋薄殼板上打孔(也可以用模具解決，這樣可以節(jié)約材料成本)，孔徑可以有多種組合，但要保障結(jié)構(gòu)有足夠強(qiáng)度，因此最大孔徑以不超過(guò)20mm為宜；當(dāng)A、B 二組波紋薄板(A，B，A，B...)交替粘合，中間放置泡沫球(塊)增加浮力，構(gòu)成浮島式三維多空穴削浪基本單元-削浪浮島芯體；波動(dòng)水體作用它時(shí)可以有效地將大波浪能量破碎分解轉(zhuǎn)化為小波浪，從而達(dá)到高效削浪的目標(biāo)；
2.波紋薄殼板粘結(jié)時(shí)其漂浮在水面，基本尺寸為60cm*120cm*(13cm 40cm)(寬*長(zhǎng)*厚)，其中寬、長(zhǎng)取決于工廠(chǎng)模具，厚度取決于粘合的片數(shù)，這些尺寸根據(jù)具體情況是可變的)；這種削浪浮島芯體可稱(chēng)為I型削浪浮島芯體；用一定強(qiáng)度、寬度、厚度的纖維織帶捆綁 在芯上用以加固削浪浮島芯體。
3.若將120cm長(zhǎng)(寬度為60cm)的A，B二組波紋薄板同樣切割為4塊，切割距離分配依次為:32cm|28cm|28cm|32cm(全長(zhǎng)=120cm);則可以將這些薄板按A，B，A，B.規(guī)則粘合成寬度為60cm,厚度分別為32cm和28cm的二種浮島芯體,其長(zhǎng)度由粘合的薄板層數(shù)而定，可取為120cm左右；這種削浪浮島芯體上可以種植包括高桿植物在內(nèi)的多種植物(蔬菜、飼料、花卉、灌木等)；這種芯體可稱(chēng)為種植高桿植物II型削浪浮島芯體(簡(jiǎn)稱(chēng)II型削浪浮島芯體)；若將120cm長(zhǎng)(寬度為60cm)的A，B 二組波紋薄板同樣切割為8 ±夾，切割距離分配依次為:16cm| 16cm| 15cm| 13cm| 13cm| 15cm| 16cm| 16cm(全長(zhǎng)=120cm)則可以將這些薄板按A, B, A, B...規(guī)則粘合成寬度為60cm,厚度分別為13cm, 15cm和16cm的三種浮島芯體，其長(zhǎng)度由粘合的薄板層數(shù)而定，可取為120cm左右；這種削浪浮島芯體上可以種植包括矮桿、高桿植物在內(nèi)的多種植物(蔬菜、飼料、花卉、灌木等)；這種芯體成本比II型更低，也可用來(lái)種植矮桿植物，但對(duì)若干高桿植物有限制，削浪效果比II型差些，可稱(chēng)為種植水面植物III型削浪浮島芯體(簡(jiǎn)稱(chēng)III型削浪浮島芯體)；
4.將若干削浪芯體放在用剛體漂浮材料構(gòu)成的框架內(nèi)，形成更大的剛性削浪浮島單體；框架以PVC-U材料管道及其配件為例，要輕，環(huán)境友好無(wú)毒，不易腐蝕老化，在其中塞以硬泡沫材料；在管道內(nèi)添加高強(qiáng)度拉力帶，在密閉管道時(shí)，用力拉緊，使造成管內(nèi)有預(yù)應(yīng)力，減少管道粘合處脫開(kāi)，管道斷裂分離和框架整體解體的風(fēng)險(xiǎn)，這樣，即使連接密封不好，或管材斷裂也仍然可保持浮力；從而大大提高框架和削浪浮島單體的整體性能和使用壽命；用直角彎頭和平面四通可以構(gòu)建包圍削浪芯的密閉三維框架，作為基本框架；為了在保障強(qiáng)度和功能情況下盡量節(jié)約成本，在一些次要支撐環(huán)節(jié)上，可以采用不密封管道的辦法，在管道中添加高強(qiáng)度(例如150kg拉斷力)的化纖帶(例如滌綸)，塞滿(mǎn)硬泡沫二端不密閉但有與另外與之連接管道的卡口(不是平面，而是凹面，可以卡在與之連接的管道上，用高強(qiáng)度纖維帶拉緊扎緊固定；這樣可以增加強(qiáng)度，降低成本；
5.把框架與芯體緊密拉緊使連成剛性整體是增加削浪單體強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)；其關(guān)鍵是要用高強(qiáng)度纖維帶穿過(guò)芯體縫隙將芯體外包的相對(duì)框架管道拉緊，上下，左右，前后，凡是可能的連接方向都要拉緊；在上下面框架上可以加斜撐，以增強(qiáng)削浪單體的整體性和強(qiáng)度，保證高效削浪而不被波浪打壞；單靠管道與配件的粘合連接是不夠的，在芯體與框架之間，沒(méi)有足夠拉力將二者緊密結(jié)合也是不夠的，否則在長(zhǎng)期風(fēng)浪作用下，削浪系統(tǒng)容易遭到損害，也達(dá)不到應(yīng)有的削浪效果；；
6.在剛性的削浪浮島單體間用柔性繩索連接，或?qū)⒁蝗合骼烁u單體連接到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的繩索上，構(gòu)建削浪浮島帶(網(wǎng))(簡(jiǎn)稱(chēng)削浪帶)，其長(zhǎng)度、寬度(縱深度)、形態(tài)需因地制宜根據(jù)具體工程目標(biāo)確定；削浪帶用錨定方法柔性地固定在水面；繩索長(zhǎng)度要考慮到可能的最高水位和最大波浪高度；根據(jù)底質(zhì)特點(diǎn)因地制宜設(shè)計(jì)不同的錨；若是淤泥底質(zhì)可以用加鋼筋的水泥塊錨，對(duì)硬質(zhì)底泥，要加鐵抓或打暗樁(打入底泥的樁不露出水面，連接削浪浮島繩索)；用足夠強(qiáng)度的繩索做錨繩；錨繩與錨的連接處用U形卸扣連接以免繩索被磨壞。
7.布設(shè)削浪帶時(shí)要主意盡量避免削浪帶相鄰幾個(gè)連接點(diǎn)可能同時(shí)受到同方向壓力(或拉力)的作用，相鄰錨定受力點(diǎn)要盡量避開(kāi)行進(jìn)波的鋒面同時(shí)到達(dá)，削浪帶布設(shè)為波浪形，其尖端面對(duì)最大可能的大波來(lái)向；可以用長(zhǎng)短不同、強(qiáng)度不同的二(或多)根繩索將削浪帶固定在錨上，這樣可以減少當(dāng)遇到特大波浪壓力時(shí)削浪帶遭到重大損害的風(fēng)險(xiǎn)；
8.三種類(lèi)型削浪單體的綜合應(yīng)用可以解決岸坡保護(hù)和水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中的許多需求；通常在迎風(fēng)浪的外圍首先用I型單體，后面用II型、III型；當(dāng)削浪帶由于遇到特大自然災(zāi)害或人為損害時(shí)，可以采取單體更換，整理連接線(xiàn)，移動(dòng)錨的位置，調(diào)整繩索長(zhǎng)度等措施；在風(fēng)浪較小的水體，可以更多使用III型削浪浮島芯體，以降低成本。
9.當(dāng)預(yù)定在局部地區(qū)護(hù)坡和修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)完成任務(wù)而需要擴(kuò)大修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域或轉(zhuǎn)移到別的區(qū)域時(shí)，削浪帶可以比較容易地移動(dòng)起錨把削浪帶向外轉(zhuǎn)移或運(yùn)往它處就可以；削浪帶保護(hù)水域的范圍越大，其單價(jià)更低，具有更大性?xún)r(jià)比；
10.為配合修復(fù)以沉水植物為主體的水生態(tài)系統(tǒng)的需要，削浪帶每條的寬度不宜過(guò)寬。水面有連續(xù)覆蓋物可造成水中缺氧，可以采用“斑馬線(xiàn)”式結(jié)構(gòu)；即在每條削浪帶后要空出一道水面空隙帶，后者寬度不小于前者。這樣，在削浪帶在水面作位移時(shí)，水下不會(huì)有被削浪帶的陰影始終全部覆蓋，陽(yáng)光可以(在不同時(shí)段)透射到幾乎全部水體；有利于沉水植物的恢復(fù)和避免因水面大面積被覆蓋而導(dǎo)致缺氧。這樣在水面形成一道道由無(wú)削浪帶的自由水面相間的眾多削浪帶。經(jīng)過(guò)多道削浪帶的削浪作用，在湖面形成一個(gè)能總體上達(dá)到一定削浪要求的削浪面。其長(zhǎng)度根據(jù)要求保護(hù)的長(zhǎng)度而定。
全文摘要
水面高效防浪削浪種植高等植物遏制藻類(lèi)水華的浮島網(wǎng)技術(shù)能在不同底質(zhì)和水位多變條件下，大大減輕水流、風(fēng)浪、船行波等對(duì)水生、濕生植物和岸坡的沖刷破壞，支撐水體生態(tài)修復(fù)、改善水質(zhì)和生態(tài)護(hù)岸。它以由三維網(wǎng)絡(luò)管道聯(lián)通的多孔長(zhǎng)方體漂浮塊--削浪浮島芯體為基初單元，用來(lái)吸收波浪能量；隨后將其組合為規(guī)模和強(qiáng)度更大的三維多孔剛性浮體--剛性削浪單體，并最后組裝為柔性固定在水面，剛?cè)峤Y(jié)合的有一定寬度、縱深度和厚度的三維多孔浮島網(wǎng)削浪帶。在削浪浮島芯體上也可以種植包括高桿植物在內(nèi)的多種植物，形成水面植物系統(tǒng)；從而構(gòu)建成為具有削浪、降低營(yíng)養(yǎng)鹽、遏制藻類(lèi)水華、微生物膜、提高透明度等多功能的修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的重要支撐子系統(tǒng)。
文檔編號(hào)E02B8/06GK102635099SQ20111003554
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者成小英, 朱政賓, 濮培民, 濮江平 申請(qǐng)人:濮培民