一种适应水位变化的抗风浪柔性围隔装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环境保护领域，具体地说，涉及一种适应水位变化的抗风浪柔性围隔装置。
【背景技术】
[0002]目前我国水环境质量依旧不容乐观，河流污染严重，湖泊富营养化状况令人忧心，主要以氮、磷超标及有机物污染为特征，因此，降低河流与湖泊中的污染物质为治理中的一个重要问题。
[0003]水生生态系统的结构相当复杂，生态过程涉及范围广、持续时间长，实际的生态观测也很困难，由于实验室条件的限制、取样样品水质变化及水藻生长机理的复杂性，室内实验具有很大的局限性，而野外现场的围隔实验，既能保持水体原始状态，也能人为控制水华发生条件，因此得到广泛地应用。生态围隔是生态学中常用的一种人工设计组成的实验生态系统，这种方法的目的是建立一个复杂的模拟生态系统，能模拟自然环境下的生态系统并达到一定的精确度，其实验数据比室内水体更具真实性和代表性。
[0004]已见报道的生态围隔实验装置的设计有很多种，但在设计成本、实验针对性、装置的牢固性等方面均存在一定的缺陷，另外，大多生态围隔装置的体积庞大、费用较高、组装繁琐，给野外现场围隔实验的实施及普及带来了一定的困难。目前围隔的形式主要有硬性围隔和柔性围隔两种，在生态实验的应用中都存在一些不足之处。硬性围隔一般为固定式，超高较小容易引起围隔内外湖水的交换，超高较大则会影响光照和大气复氧；柔性围隔会随水位上下浮动影响水量，遇强风浪时易损坏，同时影响取样随机性。
[0005]在研究水生生物生态系统时，野外现场围隔实验为科研工作者或是企业技术人员带来了操作上的方便和降低了实验成本。例如，中国实用新型专利，授权公告号:CN203256669 U，授权公告日:2013.10.30，公开了一种多功能悬浮式河流生态围隔实验装置，包括:铝合金框架、固定于铝合金框架上的浮球、托网、围隔袋、遮阳布、搅拌系统和水循环系统。铝合金框架由多根铝合金杆焊接成网格式矩形框架结构；托网由高强度绳索交错编织形成网状，顶部开口，栓于铝合金框架，底部封闭；围隔袋置于托网之中，围隔袋顶部开口，固定于铝合金框架上，底部连接藻类植物过滤网，边壁连接于托网，所述围隔袋透光不透水；托网底部通过绳索连接有坠石；铝合金框架上连接有牵拉绳索、缆绳，扣环与牵拉绳索连接并固定于河岸边的木粧上；铆钉通过缆绳将围隔实验装置固定于河床。其不足之处在于，底部通过缆绳将围隔实验装置固定于河床，使用铆钉并不能有效阻隔水体交换，另外托网连接处可能会产生一定的水交换。
[0006]生态围隔的使用比较普遍，例如，中国发明专利，授权公告号:CN101158149B，授权公告日:2008年4月9日，公开了一种能够有效分隔开敞水体的全封闭式柔性深水围隔。主体由柔性棒状浮体、上纲绳、墙布、下纲绳、石笼组成，石笼埋入淤泥层密封封闭下端，柔性棒状浮体浮于水面形成隔离，以缆绳将下纲绳固定在两侧水底木粧上，预留纵向和水平方向松弛度。由水底锚定缆绳、下纲绳、墙布纵向加强筋、上纲绳构成围隔的网络状力学结构。其不足之处在于，其可用于开敞水体局部水域的临时性隔离，比如水面工程区的边界控制、污染水团的隔离与导流等，但缺少毛竹的固定，不适合在风浪较大的湖面进行模拟生态系统的实验，同时泡沫塑料条束容易断裂，抗风浪性能较差。
[0007]中国发明专利，公开号:CN 102175824 A，公开日:2011.09.07，公开了一种具虹吸取样功能可自动调高湖泊生态实验围隔。其主体由固定木粧、不透水帆布、浮球、滑轮、虹吸取样系统和石龙组成。固定木粧包括竖粧、横粧，竖粧用于确定围隔大小，横粧与浮球采用刚性连接，通过滑轮与浮球调节围隔超高。不透水帆布下端与石龙连接、上端与横粧连接。围隔采用正方形布置，边长为3-5m。围隔设有固定式虹吸取样系统。该围隔具有易于计算所围水量，实验规模适宜，保证光照和大气复氧，取样方便且科学等优点。其不足之处在于，该围隔将横粧通过浮球作用，通过滑轮滑动来适应水位变动，其中浮球与不透水帆布中间的间隙较大，会造成一定的水交换，本装置较为笨重，成本较高，另外若长期实验，虹吸取样管内可能会由于气体逐渐累积而造成虹吸破坏。
【实用新型内容】
[0008]1、要解决的问题
[0009]针对现有技术中生态围隔主要存在抗风浪性较差、接头处可能会造成水交换的问题，本实用新型提供一种适应水位变化的抗风浪柔性围隔装置。它的抗风浪性能好，减少了接头处的水交换，形成相对封闭的空间。
[0010]2、技术方案
[0011]为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
[0012]—种适应水位变化的抗风浪柔性围隔装置，包括石笼、毛竹、浮体和PVC裙体；所述的浮体的首尾相连，围成封闭的形状，PVC裙体顶部与浮体相连，底部挂上石笼，石笼沉入湖底沉积物中；在浮体的首尾连接处内外侧各设一根毛竹，所述的毛竹的底部打入湖底沉积物中。
[0013]优选地，所述的浮体由塑料浮筒构成，能够适应水位变化上下浮动，外用PVC布包裹，浮体首尾处用尼龙绳连接，将塑料浮筒连接为一个整体，围成4mX6m的长方形围隔。
[0014]之所以设计长方形是综合考虑到围隔的面积和硬度，三角形抗风浪性能最佳，但相同耗材情况下三角形所围的区域面积最小，故采用长方形形状。
[0015]优选地，所述的PVC裙体为密不透水的PVC帆布，顶部与浮体外部包裹的PVC布连接。PVC帆布的顶部用扎带与浮体外部包裹的PVC布连接，也可以使用尼龙绳，之所以用扎带，主要是考虑到方便，此处对抗风浪要求不高，不需要硬度较强的尼龙绳。PVC裙体长20m，与浮体连接，围成4mX6m的长方形封闭区域，宽4.5m，竖直垂下，在水中展开，底部与石笼连接，将围隔内外水体分割。
[0016]优选地，所述的PVC裙体竖直垂下，底部连接石笼配重，石笼扎入湖底沉积物中，PVC裙体在水中张开，将两侧湖水分隔开，在围隔内形成一个相对封闭的空间。
[0017]优选地，所述的毛竹底部打入湖底沉积物中，围隔四角各打两根，即在浮体的首尾连接处内外侧各设一根毛竹，每个浮体长度中点的内外各打一根毛竹，用以加固围隔。
[0018]所述的毛竹打入湖底沉积物0.9?1.1m深处，毛竹起到的是加固围隔的作用，打入湖底沉积物中的深度越深，则硬度越强，毛竹长约为5m，水深一般在2.5?3m范围内，常见的围隔装置能抵抗至少5级以上大风，本实用新型多打4根毛竹，并在接头处用尼龙绳与铁丝等材料双重加固，可以抵抗6级以上大风。
[0019]优选地，网箱顶部四个角系在毛竹露出水面的上部，网箱的材质为高密度尼龙无结网，网眼尺寸为0.5cm，一部分沉在水中，一部分露出水面，放置在PVC裙体内部，在网箱内部进行生态实验。
[0020]优选地，盖网腾空架在网箱上方，盖网四角系在毛竹露出水面的上部，盖网为高密度聚乙烯有结网，网眼边长为1cm，盖网四角系在毛竹露出水面的上部，并用扎带将其与网箱顶部抓紧，用以防止湖面上水鸟野鸭等破坏网箱内水生生物，同时也防止颗粒物掉入网箱内，影响实验的正常进行。
[0021]3、有益效果
[0022]相比于现有技术，本实用新型的有益效果为:
[0023](I)浮体的首尾相连，围成封闭的形状，浮体由塑料浮筒构成，能够适应水位变化上下浮动，外用PVC布包裹，浮体首尾处用尼龙绳连接，将塑料浮筒连接为一个整体，围成4mX6m的长方形围隔；之所以设计长方形是综合考虑到围隔的面积和硬度，虽然三角形抗风浪性能最佳，但相同耗材情况下三角形所围的区域面积最小，故采用长方形形状，节省材料及成本；
[0024](2)浮体浮在水面上，随着水位涨落而上下浮动，当水位变动时，由于塑料泡沫材质的浮体的浮力作用，PVC裙体会随之上升或下降，PVC裙体始终在水面以下，不会露出水面，避免影响光照和大气复氧，同时也承担了部分风浪的冲击力，有效缓解了风浪对浮体的侵扰；
[0025](3) PVC裙体顶部与浮体相连，底部挂上石笼，PVC裙体为密不透水的PVC帆布，顶部与浮体外部包裹的PVC布连接；PVC帆布的顶部用扎带与浮体外部包裹的PVC布连接，也可以使用尼龙绳或铁丝固定，用以加固围隔，有效解决过往柔性围隔抗风浪性能较差的缺点，之所以用扎带，主要是考虑到方便，此处对抗风浪要求不高，不需要硬度较强的尼龙绳；PVC裙体长20m，与浮体连接，围成4mX6m的长方形封闭区域，宽4.5m，竖直垂下，在水中展开，底部与石笼连接，将围隔内外水体分割开来，可以有效阻止内外水交换，最大限度减小接头处水交换；
[0026](4)石笼沉入湖底沉积物中，PVC裙体竖直垂下，下端连接石笼配重，石笼扎入湖底沉积物中，能有效减小围隔底部水交换，PVC裙体在水中张开，有效分隔围隔内外水体，在围隔内形成一个相对封闭的空间；
[0027](5)毛竹打入湖底沉积物0.9?1.1m深处，毛竹之间的粧间距根据风浪情况选取，本装置所在区域在湖泊小岛中间，所受风浪影响相对较小，在围隔四角各打两根，用铁丝固定，每个边长中间内外各打一根，用来进一步加固围隔，可以有效抵抗风浪，常见的围隔装置能抵抗至少5级以上大风，本实用新型多打4根毛竹，并在接头处用尼龙绳与铁丝等材料双重加固，可以抵抗6级以上大风；
[0028](6)盖网腾空架在网箱上方，盖网四角系在毛竹露出水面的上部，即浮体首尾相接处的四个角上；盖网为高密度聚乙烯有结网，网眼边长为1cm，盖网四角系在毛竹露出水面的上部，并用扎带将其与网箱顶部抓紧，用以防止湖面上水鸟野鸭等破坏网箱内水生生物，同时也防止颗粒物掉入网箱内，影响实验的正常进行；
[0029](7)当前的生态围隔装置按照体积大小可分为三类:小尺度围隔、中尺度围隔(