一种适应长江上游的生态软体鱼礁
技术领域
本发明涉及鱼礁技术领域,具体涉及一种适应长江上游的生态软体鱼礁。
背景技术
鱼礁包括人工鱼礁;人工鱼礁是人为在水域中设置的构造物,其目的是改善水域生态环境,营造水下生物栖息的良好环境,为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和庇敌的场所,达到保护、增殖和提高渔获量的目的。
现有人工鱼礁包括沉底式人工鱼礁,通常是采用混凝土、钢材、塑料等偏刚性材料制成,在遭遇强度较大的紊流冲击时,鱼礁受材料特性限制无法对来流进行有效的缓冲,往往会导致鱼礁周围流态恶劣,不利于鱼类的繁殖、生长等活动;且鱼礁自身也容易遭到破坏。现有鱼礁中,还包括箱式、桶式鱼礁,但是,箱式、桶式鱼礁存在制作成本高、供生物附着生长的有效外立面积小,以及无法对来流进行有效缓冲等缺陷。
长江是我国母亲河,长江河道中每年均会有多种鱼种在产卵期回溯到长江源头产卵。其中很多鱼种已成为珍惜鱼类。随着人们对生态环境保护意识和生物多样性保护意识的提高,怎样对这些回溯的鱼类进行更好地保护成为人们有待考虑的问题。尤其是在长江上游河段,存在河床落差大,河水紊流多冲击大,水生植物少,生态环境较差等特点。如果采用投放普通鱼礁的方式,在强度较大的紊流冲击作用下,鱼礁自身稳定性较差,而且普通鱼礁容易致使鱼类与鱼礁产生碰撞和刮蹭。这样不但不能提高保护效果,而且容易使得鱼类受到伤害。
因此,如何设计一种能够更加有利于鱼类栖息生长,能够更好的对鱼类进行保护,使用寿命更长,成本更低的适应长江上游的生态软体鱼礁,成为本领域技术人员有待解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:如何设计一种能够更加有利于鱼类栖息生长,能够更好的对鱼类进行保护,使用寿命更长,成本更低的适应长江上游的生态软体鱼礁。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种适应长江上游的生态软体鱼礁,包括中空多孔结构的基座,其特点在于,在基座上表面沿水平方向成簇地分布有多个呈竖直向上长条形结构的鱼礁体;鱼礁体表面部分由柔性材料得到且整体具有弹性形变的能力。
这样,上述的生态软体鱼礁在使用时,成簇设置且具有弹性形变能力的鱼礁体在水流的作用下能够模拟出河底草丛的生态环境,更好地供水生物在其中躲避天敌、栖息繁衍。鱼礁体具有的弹性形变能力使其能够顺着来流的方向发生弹性形变,进行缓冲,能够使得鱼礁体背离来流方向的一侧水体流态更加的稳定,更好的改善鱼礁周围流态环境。故投放到长江上游河道后,能够更好地适应长江上游河道水体环境,模拟的草丛生态更加有利于鱼类的躲藏和繁殖等活动。并且鱼礁体自身是柔性材料,鱼类在与鱼礁体发生碰撞时能够很好地保护鱼类,减少对鱼类的伤害。极大地提高了对长江上游河道回溯鱼类的保护效果。
作为优化,所述基座整体呈中空盒体结构,且基座的四个侧面呈敞口设置;并且在基座上表面上还水平的分布有多个竖向的供鱼类通过的通过孔。
这样,基座不仅仅作为鱼礁体固定的基础,而且在鱼礁体作为模拟草丛为鱼类提供第一层躲避空间的基础上,鱼类可以从鱼礁体簇内进一步躲避进入到硬质的基座内部。使得处于回溯产卵期的鱼类在自身消耗很大,极为衰弱的情况下,能够更好地躲避天敌袭击,提高对回溯产卵的珍稀鱼种的保护效果。对于普通水生物,多层次的空间结构也能够更好地作为水生物生活和栖息的场所,使其能够自由的来回于鱼礁体和基座之间,使得其生活场所更加的丰富,更加的多样化,更加利于水生物的栖息繁衍。
作为优化,所述通过孔沿基座纵向成排设置,且在基座横向方向上呈间隔的分布有多排。
这样,设置更加合理,能够更加有利于鱼类来回的穿梭于基座内和鱼礁体之间,能够更好的丰富鱼类生活场所。
作为优化,所述基座包括下端的水平设置的矩形底架,在底架上方设有固定板,且在底架的四个转角位置各自设置有向上设置的支撑柱,支撑柱的上端各自对应的连接固定在固定板下表面的四个转角位置。
这样,整个基座的结构更加简单,设计更加合理,使得基座的四个侧面的开口面积更加合理。进一步地,底架为中空的矩形框结构,这样能够降低鱼礁重量,节省成本,而且更加利于基座和河床底部的结合,避免鱼礁轻易被紊急的河流冲走,提高鱼礁在河床底部固定的可靠性和稳定性。
作为优化,固定板上表面的四个转角位置各自连接固定有向上延伸的连接柱,使得连接柱上端面位于鱼礁体上端面上方,且在连接柱的上端连接固定有矩形框结构的支撑框。
这样,鱼礁在使用时,水域环境多变,使得鱼礁投放过程中会因水域底部凹凸不平或是水流冲击使得其发生翻转或倾斜的情况,因设置有连接柱和支撑框,能够避免柔性的鱼礁被压倒而失去作用,鱼礁上的鱼礁体能够正常的工作,从而更好地保证鱼礁正常的工作,提高整个鱼礁使用的方便性。进一步的,在支撑框内部设有呈“十”字形设计的且呈水平设置的支撑板,支撑框内部的四个转角位置各自对应的与支撑板的四个转角位置形成矩形孔结构的通过通道。这样整个结构的稳定性更好,能够更好的对鱼礁体端部进行保护,同时使得鱼类生活场所更加的丰富,更加的多样化,更加利于水生物的栖息繁衍。进一步的,支撑柱的上端向上延伸形成所述连接柱。这样整个鱼礁整形成下端表面积大上端表面积小的锥台结构,整个结构稳定性更好,设计更加合理。进一步的,相邻两连接柱之间连接有水平的横向稳定杆,在横向稳定杆的中部连接有倾斜向上设置的竖向稳定杆,竖向稳定杆的两端各自与支撑框和固定板相连。这样,柔性的鱼礁体被保护在一个比较稳固的空间结构内,能够提高整个鱼礁的稳定性,使得鱼礁在从船上向河底抛落的过程中,即使由于河床地形或者水浪冲击的原因导致鱼礁着床时倾斜或者翻倒,鱼礁体都能够在鱼礁装置的一个中空区域内产生类似水草的生态模拟效果,故也不会对鱼礁体的功能产生较大影响。
作为优化,所述固定板在水平方向上的投影位于底架内轮廓内部,使得基座呈四棱台结构。
这样,结构设计更加合理,能够更好的保证整个鱼礁在水下的稳定性;并且基座的结构使得基座内的水域更加的平稳,更加有利于鱼类生活。
作为优化,鱼礁体沿基座纵向成排设置,且在基座横向方向上呈间隔的分布有多排;并且任意横向相邻的两个鱼礁体在纵向方向上呈错位设置。
这样,鱼礁体的布置方式使得鱼类在整个鱼礁上生活时具有了更多的游动的路径,使得整个鱼礁更好的适应鱼类生活。
作为优化,所述鱼礁体包括内部的整体呈长条形结构的弹性构件,以及外部的由柔性软质材料制得的鱼礁体层。
这样,鱼礁体由核心的弹性构件表面包裹柔性软质材料得到,结构更加简单,制造更加方便。其中鱼礁体内部的弹性构件能够使得整个鱼礁体具有弹性变形能力,当水流湍急时,鱼礁体能够顺来流的方向发生弹性形变,随波起伏对来流进行缓冲,水流较缓时,在弹性构件的作用小,整个鱼礁体能够恢复形变。同时,表面的鱼礁体层自身是软质材料使得能够更好的降低鱼类与鱼礁体撞击时产生的伤害。故使得鱼礁能够更好地模拟出草丛既具有柔性又具有韧性的特点,更好的保护鱼类。
作为优化,所述鱼礁体整体呈柱形结构。
这样,结构更加简单,设计更加合理,并且能够较少来流对鱼礁体冲击的力度,起到保护鱼礁体的作用。
作为优化,在鱼礁体的外部周向表面上设有竖向设置的凹槽。
这样,鱼礁体的外部的凹槽也能够供鱼类生活和栖息,丰富了鱼礁上鱼类生活的场所。
作为优化,所述凹槽为沿鱼礁体周向呈均匀分布的四个。
这样,结构简单,设计更加合理。
作为优化,所述弹性构件包括竖向设置的螺旋弹簧,且螺旋弹簧的下端设有连接结构并连接固定在基座上;所述鱼礁体层整体呈圆筒结构并套设在螺旋弹簧外部。
这样,鱼礁体的结构更加简单,方便整个结构的设置。并且,弹性构件为螺旋弹簧,能够使得整个鱼礁体能够更好的顺来流方向进行缓冲,以及能够更好的恢复形变。
作为优化,所述连接结构包括螺旋弹簧下端为固定在螺旋弹簧端部的固定螺杆,基座上对应所述固定螺杆设有螺纹连接连接孔,且所述固定螺杆螺纹连接在所述螺纹连接孔内。
这样,整个连接结构更加简单,连接可靠,拆装方便。
作为优化,在基座上对应固定螺杆设置有固定孔,在固定孔内设置有固定螺母并形成所述螺纹连接孔。
这样,设计更加合理,方便制造。
作为优化,所述基座为混凝土浇筑得到。
这样,方便制造,且成本更低。
作为优化,所述鱼礁体的周向表面上水平的设有容纳孔。
这样,便于浮游生物等附着聚居。进一步的,容纳孔呈矩形孔、圆孔、三角形孔和椭圆形孔;并且孔径为1-5mm。
作为优化,所述鱼礁体由以下步骤制备得到;a、按质量份数获取聚合物多元醇40-60份,多异氰酸酯30-50份,发泡剂2-4份,催化剂0.5-1份,泡沫稳定剂1-3份;b、先聚合物多元醇发泡剂 、催化剂和泡沫稳定剂混匀,并在45~65℃下均匀搅拌5~20min后,直接加入多异氰酸酯,搅拌均匀后,再将制备得到的混合液倒入预先设置有弹性构件的模具内腔中,熟化1~2h,冷却脱模,得到鱼礁体。
这样,按上述步骤制备得到的鱼礁体,鱼礁体外部的鱼礁体层具有韧性好、回弹效果好、吸水能力强、吸水稳定性好,且其为不定型孔隙、不同级配结构,无序孔多孔材料的制备较易, 成本较低, 易于大量推广和使用。多孔材料的孔隙能透过气、液介质,能吸收能量,或起缓冲作用,与其他材料相比,具有更大的空方比和表面积比,其孔隙更有利于水草,微生物等河流生物的附着和繁殖,能够诱集鱼群鱼类的栖息,具有优异的工作性和耐久性。
此外,软体材料的多孔结构有很大的比表面积,微生物及水草的附着以后能有效降解水体中氮、磷、COD等污染物,去除水体中的悬浮物SS,改善水生态环境,同时能截存一定的有机碎屑,为鱼类提供食物,提高生态***的修复效率。构成了“微生物-浮游生物-鱼类”的食物链,通过食物链的传递,使得脱落下的微生物膜和死亡的浮游生物量急剧减少,降低柔性软体材料孔隙发生堵塞的几率,且柔性软质材料利于微生物生长着床、刺激微生物活性和聚磷能力强的特点,可充分发挥了微生物的代谢作用,对污水中的有机物进行降解去除,进而提高水体自净能力和延长其使用寿命。同时,制得的柔性软质材料自身还具备安全性无毒可自然降解等特点,对自然水体环境安全性能高。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中的立体结构示意图。
图2为图1未显示连接柱和支撑框后的结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图4为图1仰视图。
图5为图1中鱼礁体的立体结构示意图。图中螺旋弹簧下端固定螺杆结构未显示。
图6为图5的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时:如图1至图6所示,一种适应长江上游的生态软体鱼礁,包括中空多孔结构的基座1,在基座1上表面沿水平方向成簇地分布有多个呈竖直向上长条形结构的鱼礁体2;鱼礁体2表面部分由柔性材料得到且整体具有弹性形变的能力。
这样,上述的生态软体鱼礁在使用时,成簇设置且具有弹性形变能力的鱼礁体在水流的作用下能够模拟出河底草丛的生态环境,更好地供水生物在其中躲避天敌、栖息繁衍。鱼礁体具有的弹性形变能力使其能够顺着来流的方向发生弹性形变,进行缓冲,能够使得鱼礁体背离来流方向的一侧水体流态更加的稳定,更好的改善鱼礁周围流态环境。故投放到长江上游河道后,能够更好地适应长江上游河道水体环境,模拟的草丛生态更加有利于鱼类的躲藏和繁殖等活动。并且鱼礁体自身是柔性材料,鱼类在与鱼礁体发生碰撞时能够很好地保护鱼类,减少对鱼类的伤害。极大地提高了对长江上游河道回溯鱼类的保护效果。
本具体实施方式中,所述基座1整体呈中空盒体结构,且基座1的四个侧面呈敞口设置;并且在基座上表面上还水平的分布有多个竖向的供鱼类通过的通过孔3。
这样,基座不仅仅作为鱼礁体固定的基础,而且在鱼礁体作为模拟草丛为鱼类提供第一层躲避空间的基础上,鱼类可以从鱼礁体簇内进一步躲避进入到硬质的基座内部。使得处于回溯产卵期的鱼类在自身消耗很大,极为衰弱的情况下,能够更好地躲避天敌袭击,提高对回溯产卵的珍稀鱼种的保护效果。对于普通水生物,多层次的空间结构也能够更好地作为水生物生活和栖息的场所,使其能够自由的来回于鱼礁体和基座之间,使得其生活场所更加的丰富,更加的多样化,更加利于水生物的栖息繁衍。
本具体实施方式中,所述通过孔2沿基座纵向成排设置,且在基座横向方向上呈间隔的分布有多排。
这样,设置更加合理,能够更加有利于鱼类来回的穿梭于基座内和鱼礁体之间,能够更好的丰富鱼类生活场所。
本具体实施方式中,所述基座1包括下端的水平设置的矩形底架4,在底架上方设有固定板5,且在底架的四个转角位置各自设置有向上设置的支撑柱6,支撑柱的上端各自对应的连接固定在固定板下表面的四个转角位置。
这样,整个基座的结构更加简单,设计更加合理,使得基座的四个侧面的开口面积更加合理。进一步地,底架为中空的矩形框结构,这样能够降低鱼礁重量,节省成本,而且更加利于基座和河床底部的结合,避免鱼礁轻易被紊急的河流冲走,提高鱼礁在河床底部固定的可靠性和稳定性。
本具体实施方式中,固定板上表面的四个转角位置各自连接固定有向上延伸的连接柱10(具体为顺支撑柱的倾斜方向向上倾斜延伸,使得装置整体呈锥台形结构,可以更好地提高装置整体稳定性,利于在河床结构复杂的区域抛下后可以稳定着床),使得连接柱上端面位于鱼礁体上端面上方,且在连接柱的上端连接固定有矩形框结构的整体呈水平板状结构的支撑框11。
这样,鱼礁在使用时,水域环境多变,使得鱼礁投放过程中会因水域底部凹凸不平或是水流冲击使得其发生翻转或倾斜的情况,因设置有连接柱和支撑框,能够避免柔性的鱼礁被压倒而失去作用,鱼礁上的鱼礁体能够正常的工作,从而更好地保证鱼礁正常的工作,提高整个鱼礁使用的方便性。进一步的,在支撑框内部设有呈“十”字形设计的且呈水平设置的支撑板,支撑框内部的四个转角位置各自对应的与支撑板的四个转角位置形成矩形孔结构的通过通道。这样整个结构的稳定性更好,能够更好的对鱼礁体端部进行保护,同时使得鱼类生活场所更加的丰富,更加的多样化,更加利于水生物的栖息繁衍。进一步的,支撑柱的上端向上延伸形成所述连接柱。这样整个鱼礁整形成下端表面积大上端表面积小的锥台结构,整个结构稳定性更好,设计更加合理。进一步的,相邻两连接柱之间连接有水平的横向稳定杆,在横向稳定杆的中部连接有倾斜向上设置的竖向稳定杆,竖向稳定杆的两端各自与支撑框和固定板相连。这样,柔性的鱼礁体被保护在一个比较稳固的空间结构内,能够提高整个鱼礁的稳定性,使得鱼礁在从船上向河底抛落的过程中,即使由于河床地形或者水浪冲击的原因导致鱼礁着床时倾斜或者翻倒,鱼礁体都能够在鱼礁装置的一个中空区域内产生类似水草的生态模拟效果,故也不会对鱼礁体的功能产生较大影响。
本具体实施方式中,所述固定板5在水平方向上的投影位于底架内轮廓内部,使得基座1呈四棱台结构。
这样,结构设计更加合理,能够更好的保证整个鱼礁在水下的稳定性;并且基座的结构使得基座内的水域更加的平稳,更加有利于鱼类生活。
本具体实施方式中,鱼礁体2沿基座1纵向成排设置,且在基座横向方向上呈间隔的分布有多排;并且任意横向相邻的两个鱼礁体在纵向方向上呈错位设置。
这样,鱼礁体的布置方式使得鱼类在整个鱼礁上生活时具有了更多的游动的路径,使得整个鱼礁更好的适应鱼类生活。
本具体实施方式中,所述鱼礁体2包括内部的整体呈长条形结构的弹性构件7,以及外部的由柔性软质材料制得的鱼礁体层8。
这样,鱼礁体由核心的弹性构件表面包裹柔性软质材料得到,结构更加简单,制造更加方便。其中鱼礁体内部的弹性构件能够使得整个鱼礁体具有弹性变形能力,当水流湍急时,鱼礁体能够顺来流的方向发生弹性形变,随波起伏对来流进行缓冲,水流较缓时,在弹性构件的作用小,整个鱼礁体能够恢复形变。同时,表面的鱼礁体层自身是软质材料使得能够更好的降低鱼类与鱼礁体撞击时产生的伤害。故使得鱼礁能够更好地模拟出草丛既具有柔性又具有韧性的特点,更好的保护鱼类。
本具体实施方式中,所述鱼礁体2整体呈柱形结构。
这样,结构更加简单,设计更加合理,并且能够较少来流对鱼礁体冲击的力度,起到保护鱼礁体的作用。
本具体实施方式中,在鱼礁体2的外部周向表面上设有竖向设置的凹槽9。
这样,鱼礁体的外部的凹槽也能够供鱼类生活和栖息,丰富了鱼礁上鱼类生活的场所。
本具体实施方式中,所述凹槽9为沿鱼礁体周向呈均匀分布的四个。
这样,结构简单,设计更加合理。
本具体实施方式中,所述弹性构件7包括竖向设置的螺旋弹簧,且螺旋弹簧的下端设有连接结构并连接固定在基座上;所述鱼礁体层8整体呈圆筒结构并套设在螺旋弹簧外部。
这样,鱼礁体的结构更加简单,方便整个结构的设置。并且,弹性构件为螺旋弹簧,能够使得整个鱼礁体能够更好的顺来流方向进行缓冲,以及能够更好的恢复形变。
本具体实施方式中,所述连接结构包括螺旋弹簧下端为固定在螺旋弹簧端部的固定螺杆,基座上对应所述固定螺杆设有螺纹连接连接孔,且所述固定螺杆螺纹连接在所述螺纹连接孔内。
这样,整个连接结构更加简单,连接可靠,拆装方便。
本具体实施方式中,在基座上对应固定螺杆设置有固定孔,在固定孔内设置有固定螺母并形成所述螺纹连接孔。
这样,设计更加合理,方便制造。
本具体实施方式中,所述基座1为混凝土浇筑得到。
这样,方便制造,且成本更低。
本具体实施方式中,所述鱼礁体2的周向表面上水平的设有容纳孔。
这样,便于浮游生物等附着聚居。进一步的,容纳孔呈矩形孔、圆孔、三角形孔和椭圆形孔;并且孔径为1-5mm。
本具体实施方式中,所述鱼礁体由以下步骤制备得到;a、按质量份数获取聚合物多元醇40-60份,多异氰酸酯30-50份,发泡剂2-4份,催化剂0.5-1份,泡沫稳定剂1-3份;b、先聚合物多元醇发泡剂 、催化剂和泡沫稳定剂混匀,并在45~65℃下均匀搅拌5~20min后,直接加入多异氰酸酯,搅拌均匀后,再将制备得到的混合液倒入预先设置有弹性构件的模具内腔中,熟化1~2h,冷却脱模,得到鱼礁体。
这样,按上述步骤制备得到的鱼礁体,鱼礁体外部的鱼礁体层具有韧性好、回弹效果好、吸水能力强、吸水稳定性好,且其为不定型孔隙、不同级配结构,无序孔多孔材料的制备较易, 成本较低, 易于大量推广和使用。多孔材料的孔隙能透过气、液介质,能吸收能量,或起缓冲作用,与其他材料相比,具有更大的空方比和表面积比,其孔隙更有利于水草,微生物等河流生物的附着和繁殖,能够诱集鱼群鱼类的栖息,具有优异的工作性和耐久性。具体实施时,在模具内腔预先安置螺旋弹簧作为弹性构件。具体地说,实施时,用于成形鱼礁体的模具内腔一端中心处设置有和鱼礁体端部固定螺杆匹配的加工定位螺纹孔,制备时先将螺旋弹簧端部的固定螺杆旋入到加工定位螺纹孔内完成螺旋弹簧在模具内腔中的固定,然后再倒入用于得到鱼礁体层的混合液进入到模具内腔,熟化后冷却脱模,得到鱼礁体。
此外,软体材料的多孔结构有很大的比表面积,微生物及水草的附着以后能有效降解水体中氮、磷、COD等污染物,去除水体中的悬浮物SS,改善水生态环境,同时能截存一定的有机碎屑,为鱼类提供食物,提高生态***的修复效率。构成了“微生物-浮游生物-鱼类”的食物链,通过食物链的传递,使得脱落下的微生物膜和死亡的浮游生物量急剧减少,降低柔性软体材料孔隙发生堵塞的几率,且柔性软质材料利于微生物生长着床、刺激微生物活性和聚磷能力强的特点,可充分发挥了微生物的代谢作用,对污水中的有机物进行降解去除,进而提高水体自净能力和延长其使用寿命。同时,制得的柔性软质材料自身还具备安全性无毒可自然降解等特点,对自然水体环境安全性能高。