[实用新型]一种用于沉水植物恢复的水下日光补偿装置

说明书

本发明提供一种用于沉水植物恢复的水下日光补偿装置，包括阳光跟踪采集器、支架、浮体、固定缆绳、导光光纤、水下防水光纤灯、水下防水光纤灯架、升降螺杆；浮体底部设置多组固定缆绳；浮体上设置有阳光跟踪采集器，阳光跟踪采集器通过支架与浮体固定连接；阳光跟踪采集器的一侧设有升降螺杆，升降螺杆底部固定连接有水下防水光纤灯架，水下防水光纤灯架上安装有若干水下防水光纤灯；阳光跟踪采集器与导光光纤连接，导光光纤与水下防水光纤灯信号连接。本发明光照传输比率可以达到90%以上，能够有效补充水下光照强度，辅助和促进透明度较低的富营养化湖泊水体沉水植物生长，增加湖泊沉积物氧化，从而改善水质和水生态，达到水生态修复的目标。

技术领域

本发明涉及水环境治理技术领域，具体涉及一种用于沉水植物恢复的水下日光补偿装置。

背景技术

我国湖泊出现了大面积的水体富营养化现象，水华频发。水体富营养化和水华发生破坏了水体生态系统平衡，引起了水生生物多样性下降、地表水水质恶化，严重影响了人民的生产、生活与饮用水安全，已经成为制约区域社会经济可持续发展的重大环境问题之一。

沉水植物是整个植物体沉没在水下的植物类群，属于大型草本植物。作为水体生态系统中主要的初级生产者，沉水植物通过增加空间生态位、抑制生物性和非生物性悬浮物、改善水下光照和溶解氧条件，为形成复杂的食物链提供了食物、场所和其他必要条件，也间接支持了肉食和碎食食物链，是水体生物多样性赖以维持的基础。同时，沉水植物占据了沉积物-水界面，能够有效阻隔沉积物营养盐的释放。因此，沉水植被的恢复常常作为藻型湖泊生态修复的主要措施及浅水湖泊生态系统功能及稳定性提高的标志。近年来，针对湖泊富营养化的问题，我国在太湖、滇池等湖泊开展了大量的以水生植被恢复为主要手段的生态修复工程，但是水生植被恢复及重建的效果有时不甚理想。有研究显示，沉水植被恢复受多种因素影响，如光照、营养盐、悬浮物、水动力、温度等，其中光照强度是沉水植物生长的主要限制因子。

此外，水体透明度的影响因素较多，包括水体悬浮颗粒物、浮游藻类、水体溶解性有机质等，因此透明度提升技术难度较高，一般是通过沉水植物的恢复彻底改善；而沉水植物的恢复与透明度提升两者是相辅相成的关系。基于此，如何将自然日光补偿至湖泊底部，以增加沉水植物可以获得光照的强度，提高了沉水植物存活率，尤其是冬春季节萌发期和沉水植物恢复初期沉水植物存活率，从而促进了沉水植物恢复和水环境的改善，将成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对透明度低、底质环境恶劣等条件下沉水植物先锋种群成活率低、恢复困难，以及冬春季节沉水植物萌发期发芽率低的问题，提出了一种应用于湖泊水环境治理及沉水植物修复的水下日光补偿装置，过将水面日光通过光导纤维输送至水下从而补充沉水植物光照，高沉水植物存活率。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种用于沉水植物恢复的水下日光补偿装置，包括设于水体底部的沉积物和定植于沉积物上的沉水植物，还包括阳光跟踪采集器、支架、浮体、固定缆绳、导光光纤、水下防水光纤灯、水下防水光纤灯架、升降螺杆；所述浮体底部设置多组固定缆绳，浮体通过固定缆绳固定在水体表面；所述的浮体上设置有阳光跟踪采集器，所述的阳光跟踪采集器通过支架与浮体固定连接，所述的阳光跟踪采集器用于采集自然光；所述阳光跟踪采集器的一侧设有升降螺杆，所述的升降螺杆穿过浮体垂直伸入浮体下部的水体内，所述升降螺杆底部固定连接有水下防水光纤灯架，所述的水下防水光纤灯架上安装有若干水下防水光纤灯，所述的水下防水光纤灯位于沉水植物的上方，所述的升降螺杆沿所述浮体垂直上下移动，同时带动所述水下防水光纤灯向靠近或远离沉水植物的方向移动，对所述沉水植物释放光照；所述的阳光跟踪采集器的信号输出端与导光光纤的一端连接，所述导光光纤沿升降螺杆设置的方向设置并伸入水体内，导光光纤的另一端与水下防水光纤灯信号连接，用于将阳光跟踪采集器采集到的自然光传导至水下防水光纤灯。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：