本发明属于海上风电桩基础保护技术领域，特别涉及一种水下桩保护装置，包括若干个套设在待保护桩外壁的曲面套环体；所述每个曲面套环体包括对称设置的正向曲面套环和反向曲面套环，正向曲面套环和反向曲面套环的结构相同；正向曲面套环包括连接于一体的O型环部分和曲面部分；正向曲面套环和反向曲面套环的两个曲面部分能够拼接成完整的弧面。多个曲面套环扩大了桩绕流的尾迹区域，诱发了边界层的分离，将大涡破坏为小涡，阻碍了卡门涡街的形成，从而抑制了涡脱落和压力脉动，此外，曲面部分能够调控竖直方向的二次流动，削弱马蹄形涡对桩基础的冲刷作用，从而达到保护桩基础的目的。