一种可升降的沉水植物生态浮床

技术领域

本发明涉及水净化领域，具体为一种可升降的沉水植物生态浮床。

背景技术

水生植物的恢复与重建，对于淡水生态系统中的浊水转化为清水具有重要作用，是水生态修复的主要措施。根据水生植物的生活方式，一般将其分为以下几大类：挺水植物、浮叶植物，沉水植物和漂浮植物以及湿生植物，其中沉水植物的水生态修复效果最佳。沉水植物是指植物体全部位于水层之下，营固着生活的大型水生植物。沉水植物的根部不发达或已退化，根茎叶都可吸收水分和养料，通气组织特别发达，这有利它们于在水中进行气体交换，也决定了它们在水生态系统中占据的重要地位。

在实际环境中沉水植物的生长受到水体中水深、温度、pH、光照和浊度等环境因子的限制，其中水下有效光强被认为是影响沉水植物生长分布最重要的因子之一，水下光照缺乏是沉水植物消亡的直接原因。水深和浊度是影响水下光强变化能够削弱水下有效光强的两个主要原因。在水中，光的衰减依赖于波长光强和光质，它们均随水体深度而变化，随着水深增大，红光与远红光的比率会增加，这将导致沉水植物的形态发生变化。同时，沉水植物又是典型的喜阴植物，光照过强又会抑制其光合作用的进行，影响其正常生长发育。不同的沉水植物具有不同的水位耐受限度，水位变动的幅度、频率、时机、持续时间以及变化率等均会对水生植被产生影响。生态浮床技术作为一种富营养化水体原位修复和控制技术，已经得到了广泛的研究和应用，生态浮床一般种植沉水植物，而现有的沉水植物浮床和沉水植物的种植系统存在一定缺陷，如专利CN201822072032.9中的系统，将固定杆竖直固定于水体中后，通过将沉水植物种植框固定于固定杆的不同高度，以此实现在不同深度水体中种植沉水植物，要在水下实施对浮床高度的调节，较为繁琐不便于操作。如专利CN202020358900.4中的浮床，通过在沉水植物网箱底部悬挂有锚定物，并根据沉水植物浮床的重量来调整锚定物的重量，使得沉水植物浮床位于一定的深度，在浮球和锚定物的作用下，使得沉水植物网箱可以随着水位上升或者下降自我上下调节；但不能固定浮床，浮床会随水流飘动。

本发明提出一种不用考虑水深、底泥性质、河底湖底材质、和水体透明度的影响，有效解决上述问题的沉水植物生态浮床。该发明能够非常简单便捷调节浮床在水中的深度，根据水质和空间条件进行组装，且较为固定，不易随水流飘动。另外，该沉水植物生态浮床植物种植牢固，在种植初期及水流较大时，沉水植物不易脱落。底部悬挂了陶粒生物球，陶粒生物球表面空隙复杂，比表面积大，内部形成缺氧环境，挂膜速度快，且不易脱落，水质净化能力强，为此我们提出了一种可升降的沉水植物生态浮床。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可升降的沉水植物生态浮床，解决了上述的问题。

(二)技术方案

为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种可升降的沉水植物生态浮床，包括至少一个沉水植物种植浮体，沉水植物种植浮体横截面为倒梯形，所述沉水植物种植浮体的底部铺设有塑料网，所述塑料网的底部设置有生物球串，沉水植物种植浮体的内部设置有沉水植物，所述沉水植物种植浮体下方设置有底座以及固定杆，所述底部块与沉水植物种植浮体之间通过连接升降装置。

优选的，所述固定杆与底座一体成型，所述固定杆扎入到底泥中，底座底座采用混凝土制造，下半部分为长方体，长六十厘米，宽六十厘米，高十厘米，其下方的四根固定杆长二十厘米，直径四厘米的混凝土固定杆嵌入底泥中，底座底座的上半部分特征为底面六十厘米，顶面边长二十厘米，高十厘米的正四棱台。

优选的，生物球串包括至少两个生物球以及尼龙细绳，每组生物球通过尼龙细绳串联在一起，尼龙细绳的顶端与塑料网固定连接在一起。

优选的，所述生物球由上半球以及下半球组成的，位于上方的上半球开设有内螺旋，位于下方的下半球上开设有外螺旋，上半球以及下半球通过外螺旋以及内螺旋螺纹连接在一起，所述上半球以及下半球上均安装有圆环，所述尼龙细绳穿过圆环，生物球直径六厘米，塑料材质，厚度一厘米，整体镂空，内部填充陶粒，内螺旋在上半球内部，高度为一厘米，外螺旋在下半球外部，高一厘米。连接生物球时，尼龙细绳穿过圆环后打结，以固定各生物球在生物球上的位置，构成生物球串。

优选的，塑料网面积与沉水植物种植浮体的顶面相同，网眼直径为零点五厘米，塑料网左右两边各固定两个相距六十厘米对称分布的卡扣，各个塑料网通过卡扣连接在一起形成整个浮床。

优选的，沉水植物种植浮体外形为顶面长一米，宽一米，底面长一米，宽零点六米，高零点三米，沉水植物种植浮体材质为硬质泡沫材质，表面布满直径零点五厘米的孔洞，沉水植物种植浮体的底部内壁上安装有倒刺木杆，倒刺木杆为六乘六摆放，倒刺木杆表面的倒刺与杆体表面倾斜角度为二十度，沉水植物种植浮体内部填充有陶粒层，陶粒层填充厚度为十八厘米，所述陶粒层的上方填充有砾石层，砾石层的填充厚度为七厘米，沉水植物种植在砾石层上。

优选的，在水深两至三点五米时：底座的顶部固定安装有钢筋，所述升降装置设置在钢筋的顶部，钢筋表面套有塑料薄膜，钢筋末端与底座连接，固定于水底，钢筋上端露出水面五十厘米。

优选的，所述钢筋靠近底座的一端安装有滑轮，所述滑轮上套接有尼龙粗绳,尼龙粗绳的一端固定安装在塑料网底部，所述沉水植物种植浮体的内部设置有两个塑料管，所述钢筋通过塑料管延伸到沉水植物种植浮体上方，尼龙粗绳通过塑料管与升降装置连接在一起，塑料网上安装有与塑料管位置对应的卡扣，所述滑轮位于底座与钢筋连接处上方十公分处。

优选的，所述升降装置包括横杆、旋钮以及空心竖杆，所述横杆固定安装在钢筋上，所述横杆上固定安装有空心竖杆，穿过塑料管的尼龙粗绳上端向上延伸到空心竖杆的内部，尼龙粗绳的上端打结与圆盖固定连接在一起，圆盖与空心竖杆的顶端贴合，所述空心竖杆侧壁面螺纹连接有旋钮，旋钮挤压位于空心竖杆内部的尼龙粗绳，横杆位于钢筋的顶端向下二十公分处。

优选的，在水深三点五米以上或河床地形崎岖时：所述底座顶部固定安装有滑轮,滑轮上安装有尼龙粗绳,尼龙粗绳的一端与塑料网固定连接在一起，尼龙粗绳的另外一端绕过滑轮向上延伸与升降装置固定连接在一起。

优选的，所述升降装置包括浮球、空心竖杆、旋钮，浮球在水面漂浮，所述尼龙粗绳的一端向上延伸穿过浮球，所述空心竖杆固定安装在浮球表面，尼龙粗绳穿过空心竖杆,尼龙粗绳穿过空心竖杆的一端固定安装有圆盖，所述空心竖杆侧壁面螺纹连接有旋钮，旋钮挤压位于空心竖杆内部的尼龙粗绳。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种可升降的沉水植物生态浮床，具备以下有益效果：

1、该可升降的沉水植物生态浮床，适用范围广。本发明基本不用考虑水深、底泥性质、河底湖底材质、和水体透明度的影响，根据水质和空间条件进行组装，较为固定，钢筋或浮球支撑浮体位置，使其不易随水流漂动。

2、该可升降的沉水植物生态浮床，沉水植物种植、收割方便。工作人员通过转动竖短杆上的旋钮，便可以拉动绳索，改变浮床高度；粗绳往下放，可使浮床升高，粗绳往上拉，可使浮床下降。之后拧紧旋钮，便可以将浮床固定在合适的位置。若为浮球固定其位置，只需在浮球顶部的活结处抽拉粗绳便可调节浮床高度，方便沉水植物的种植和收割。

3、该可升降的沉水植物生态浮床，水体生态系统修复能力强。沉水植物根部不发达或已退化，其根茎叶都可吸收水分和养料，通气组织特别发达，有利于在水中缺乏空气的环境下进行气体交换，底部悬挂了陶粒生物球，陶粒生物球表面空隙复杂，比表面积大，内部形成缺氧环境，挂膜速度快，且不易脱落，水质净化能力强。

4、该可升降的沉水植物生态浮床，结构简单，易于推广。由钢筋，浮球，浮床，底座等组成，组装方便快捷。

附图说明

图1是本发明在水深2-3.5m时沉水植物浮床安装后示意图；

图2是本发明在水深2-3.5m时沉水植物浮床的侧剖面示意图；

图3是本发明在水深2-3.5m时底座示意图；

图4是本发明在水深2-3.5m沉水植物种植浮体的剖面示意图；

图5是本发明在水深2-3.5m固定装置的结构示意图；

图6是本发明河床地形崎岖或水深超过3.5m时沉水植物浮床安装后的效果图；

图7是本发明河床地形崎岖或水深超过3.5m时沉水植物种植浮床侧剖面示意图；

图8是本发明浮球的顶端与升降装置的示意图；

图9是本发明浮球的结构示意图；

图10为圆环示意图；

图11为生物求示意图。

图中：1、钢筋；2、空心竖杆；3、旋钮；4、横杆；5、沉水植物种植浮体；6、塑料网；7、生物球；8、尼龙粗绳；9、尼龙细绳；10、滑轮；11、底座；12、固定杆；13、沉水植物；14、卡扣；15、倒刺木杆；16、砾石层；17、陶粒层；18、圆盖；19、塑料管； 20、上半球；21、外螺旋；22、下半球；23、内螺旋；24、圆环；25、浮球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11，一种可升降的沉水植物生态浮床，包括至少一个沉水植物种植浮体 5，沉水植物种植浮体5横截面为倒梯形，沉水植物种植浮体5的底部铺设有塑料网6，塑料网6的底部设置有生物球串，沉水植物种植浮体5的内部设置有沉水植物13，沉水植物种植浮体5下方设置有底座11以及固定杆12，底部块与沉水植物种植浮体5之间通过连接升降装置。

进一步的，固定杆12与底座11一体成型，固定杆12扎入到底泥中，底座底座11采用混凝土制造，下半部分为长方体，长六十厘米，宽六十厘米，高十厘米，其下方的四根固定杆12长二十厘米，直径四厘米的混凝土固定杆嵌入底泥中，底座底座11的上半部分特征为底面六十厘米，顶面边长二十厘米，高十厘米的正四棱台。

进一步的，生物球串包括至少两个生物球7以及尼龙细绳9，每组生物球7通过尼龙细绳9串联在一起，尼龙细绳9的顶端与塑料网6固定连接在一起，每组生物球7呈一字形排列。

进一步的，生物球7由上半球20以及下半球22组成的，位于上方的上半球20开设有内螺旋23，位于下方的下半球22上开设有外螺旋21，上半球20以及下半球22通过外螺旋21以及内螺旋23螺纹连接在一起，上半球20以及下半球22上均安装有圆环24，尼龙细绳9穿过圆环24，生物球7直径六厘米，塑料材质，厚度一厘米，整体镂空，内部填充陶粒，内螺旋23在上半球20内部，高度为一厘米，外螺旋21在下半球22外部，高一厘米。连接生物球7时，尼龙细绳9穿过圆环24后打结，以固定各生物球7在生物球7 上的位置，构成生物球串。

进一步的，塑料网6面积与沉水植物种植浮体5的顶面相同，网眼直径为零点五厘米，塑料网6左右两边各固定两个相距六十厘米对称分布的卡扣，各个塑料网6通过卡扣连接在一起形成整个浮床。

进一步的，沉水植物种植浮体5外形为顶面长一米，宽一米，底面长一米，宽零点六米，高零点三米，沉水植物种植浮体5材质为硬质泡沫材质，表面布满直径零点五厘米的孔洞，沉水植物种植浮体5的底部内壁上安装有倒刺木杆15，倒刺木杆15为六乘六摆放，倒刺木杆15表面的倒刺与杆体表面倾斜角度为二十度，沉水植物种植浮体5内部填充有陶粒层17，陶粒层17填充厚度为十八厘米，陶粒层17的上方填充有砾石层16，砾石层16 的填充厚度为七厘米，沉水植物13种植在砾石层16上。

进一步的，在水深两至三点五米时：底座11的顶部固定安装有钢筋1，升降装置设置在钢筋1的顶部，钢筋1表面套有塑料薄膜，钢筋1末端与底座11连接，固定于水底，钢筋1上端露出水面五十厘米。

进一步的，钢筋1靠近底座11的一端安装有滑轮10，滑轮10上套接有尼龙粗绳8,尼龙粗绳8的一端固定安装在塑料网6底部，沉水植物种植浮体5的内部设置有两个塑料管19，钢筋1通过塑料管19延伸到沉水植物种植浮体5上方，尼龙粗绳8通过塑料管19 与升降装置连接在一起，塑料网6上安装有与塑料管19位置对应的卡扣14，滑轮10位于底座11与钢筋1连接处上方十公分处。

进一步的，升降装置包括横杆4、旋钮3以及空心竖杆2，横杆4固定安装在钢筋1上，横杆4上固定安装有空心竖杆2，穿过塑料管19的尼龙粗绳8上端向上延伸到空心竖杆2的内部，尼龙粗绳8的上端打结与圆盖18固定连接在一起，圆盖18与空心竖杆2的顶端贴合，空心竖杆2侧壁面螺纹连接有旋钮3，旋钮3挤压位于空心竖杆2内部的尼龙粗绳8，横杆4位于钢筋1的顶端向下二十公分处。

进一步的，在水深三点五米以上或河床地形崎岖时：底座11顶部固定安装有滑轮10, 滑轮10上安装有尼龙粗绳8,尼龙粗绳8的一端与塑料网6固定连接在一起，尼龙粗绳8的另外一端绕过滑轮10向上延伸与升降装置固定连接在一起。

进一步的，升降装置包括浮球25、空心竖杆2、旋钮3，浮球25在水面漂浮，尼龙粗绳8的一端向上延伸穿过浮球25，空心竖杆2固定安装在浮球25表面，尼龙粗绳8穿过空心竖杆2,尼龙粗绳8穿过空心竖杆2的一端固定安装有圆盖18，空心竖杆2侧壁面螺纹连接有旋钮3，旋钮3挤压位于空心竖杆2内部的尼龙粗绳8。

工作原理：上述两种升降装置，工作人员通过转动旋钮3，减小旋钮3对尼龙粗绳8的力，便可以拉动尼龙粗绳8，使沉水植物种植浮体5高度降低；把尼龙粗绳8往下放，可以使沉水植物种植浮体5高度升高，之后拧紧旋钮3，便可以将沉水植物种植浮体5固定在合适的位置。方便沉水植物的种植和收割。

在水深两至三点五米时，工作人员将两端底座11上的固定杆12稳固插入底泥中，随后利用卡扣将两个沉水植物种植浮体5底部的塑料网6连接起来，从而在两端增加额外的沉水植物种植浮体。最后根据水位在钢筋1顶部旋钮处调节尼龙粗绳8，使浮床位于合适的水深，再用旋钮3将尼龙粗绳8固定好即可。

在水深三点五米以上或河床地形崎岖时，工作人员将两端底座11上的固定杆12稳固插入底泥中，随后利用卡扣将两个沉水植物种植浮体5底部的塑料网6连接起来。最后根据水位在钢筋1顶部旋钮处调节尼龙粗绳8，从而在两端增加额外的沉水植物种植浮体。最后，根据水位调节尼龙粗绳8穿过浮球25的长度，使浮床位于合适的水深，再用旋钮3 将尼龙粗绳8固定好即可。

因底座11采用混凝土浇筑，稳固可靠，即使水底崎岖不平、有较大坡度，也不会影响浮床的正常运行。安装完成后，工作人员根据不同时期水位的变化，按时调节浮床的位置，使沉水植物能在合适的水深中生长。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。