专利名称：一种灾害水母应急处置方法
技术领域：
本发明属于海洋渔业装置领域，具体涉及一种大型灾害水母绞碎装置。
背景技术：
近几年，水母灾害作为一种新型生态灾害引起了世界各沿海国家政府和科研工作者的高度关注，有关大型水母的暴发机理和应急预警处置技术成为海洋生态灾害研究的热点，大型水母的暴发不仅影响了渔业生产，还破坏了食物链结构，导致生态系统失衡。目前，国内外对于大型水母的灾害消除和处置方法较少。日本有针对大型水母监测预警系统和处置方法的研究，主要是利用船舶监测、遥感监测、浮标监测、渔业市场调查等多元化手段，随时收集取得海域大型水母的分布情况，这些信息经过汇总和分析后，被处 理为可视化的水母实时分布与预报信息，最后被及时发布给渔民和其它用海群众。除对大型水母进行监测预报外，日本还有相关部门负责大型水母的清除。通常在监测到大量的大型水母之后的24h之内，即出动船只，使用定置网、拖网等手段拦截、打捞水母群，但日本利用上述简单的绞杀手段处理离岸海域(天然海域)的大型水母的技术尚不成熟，主要是处理时机选择不恰当的话(在水母性成熟之前采用物理绞碎方法较适宜，但水母性成熟之后不可盲目绞碎)，会造成翌年水母的大规模暴发。近十年，水母灾害在我国海域也时有发生，其暴发机理和预警应急处置研究刚刚起步。尤其缺少对近岸和离岸海域进行灾害水母应急处置技术的研究，缺少处置灾害水母可行的技术支撑。通常离岸海域适宜采用物理方法处置水母暴发，例如船舶打捞方式、加工食用或陆域掩埋因为目前我国常见的灾害水母中可加工有食用价值的只有沙海蜇和霞水母，但其幼体阶段和海月水母一样经济价值较低，这种方式的打捞成本太高，更不适用于水母离岸太远的情况。而且如果在海水浴场附近盲目打捞，会造成水母截断触须蜇伤游客。另外，针对工业取水口海域水母灾害处置技术，还应考虑附着在礁石、构筑物等固着物上的水母螅状体，要尽量根除附着在固着物的水母螅状体，防止其在翌年的暴发。并且处理灾害水母的同时，还应该考虑对生态环境是否有影响、除效果是否明显等问题。目前，国内外尚缺乏针对近岸和远岸海洋大型水母灾害应急处置技术的研究，本发明所述装置和其使用方法可为滨海旅游业的健康发展、滨海电力工业的安全运行提供技术保障，对减轻沿海地区水母危害、保障公众健康具有重要意义。
发明内容
针对海洋大型水母生态灾害，为了有效减轻水母暴发对渔业、旅游业、工业等造成的经济损失等问题，本发明结合应急灾害水母绞碎装置及水母收集系统。对于未达到性成熟的大型灾害水母可使用本发明所述的水母绞碎装置进行处置，即在拖网底部安装镂空的钢丝线，当船舶带动拖网快速行进时，依靠水流冲击力使聚集在拖网底部的水母体破碎，这种方式能处理大部分海域的灾害水母问题，但是在近岸海域的海水浴场或者工业取水口附近，水体相对较浅，为了防止水母折断触须对游泳者的杀害或水母体对工业取水口的堵塞，单独使用水母绞碎装置处理的效果不佳，因此本发明增设了灾害水母收集系统加以完善。灾害水母收集系统包括拦截网、水母收集通道等，其依据的原理为水母收集通道位于“W”型拦截网形成的夹角处，涨潮时，水母在潮流作用下被拦截网引入并聚集至水母收集通道中；然后集中杀灭水母，该系统即可避免因打捞造成水母截断触须蜇伤游客，又可减少成熟水母的有性繁殖机会。以防止大型水母进入浴场和工业取水口，从而保障近岸海域人们的用水安全。对于灾害水母应急处置方法，本发明的具体技术方案如下包括使用灾害水母绞碎装置和水母收集系统以处理灾害水母，其中(一)灾害水母绞碎装置，包括缆绳、拖网和浮球拖网的网底设置有网环；网环内部设置有自圆心向外辐射状排列的钢丝；所述拖网为袋状；
所述拖网的网口沿边缘设置有两个侧纲侧纲I和侧纲II ;所述的侧纲I和侧纲II的每个端部均分别连有缆绳；所述的缆绳上固定有两个使用时能使拖网张开的网板网板I和网板II ;水中工作状态下，网板I、网板II分别在侧纲I、侧纲II的前方；网板能够分解海水对网口的冲击力，同时能借助海水的冲击力使网口张开，起到导流的作用。所述网板I由固定板和导流板构成，固定板和导流板沿侧边固定连接，且夹角为钝角；所述网板II与网板I的尺寸和结构均相同；网板I连接于与侧纲I端部连接的缆绳上，网板II连接于与侧纲II端部连接的缆绳上，所述网板II与网板I固定在缆绳上的位置相应，网板II与网板I相向设置，以便使用时能借助水流使拖网张开。(二)所述的水母收集系统，包括拦截网、水母收集通道和气泡发生器，其中水母收集通道为由3个面围成的U形槽，U形槽开口背向海岸；在U形槽的开口两端分别连有拦截网；在水母收集通道的底部设置有气泡发生器；(三)在水母所处海域，将灾害水母绞碎装置投入海中，使用拖船牵拉灾害水母绞碎装置的缆绳，船速大于2kn;在近岸海域设置拦截网，相邻的拦截网呈W形布置；拦截网将水母收集至水母收集通道中；设置在水母收集通道底部的气泡发生器所产生的气泡使水母上浮至水面，最后杀灭水母收集通道中的水母。对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，固定板I和导流板I的夹角为150° ,固定板II和导流板II的夹角为150° ,夹角角度的选择影响网口张开效率。对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，还包括长度相等的上纲和下纲；上纲连接侧纲I和侧纲II的上端，下纲连接侧纲I和侧纲II的下端。为避免网板导流的作用使得网口被张开过大，在两个侧纲的上下端部各设置了上纲、下纲，用以控制两侧纲之间的距离，从而不致使网口被扯破。对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，所述固定板的四个角部分别设置有能穿过缆绳并固定缆绳的固定孔。
对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，在所述侧纲上还分别连有浮球。浮球的浮力选择要依据拖网、侧纲及网板的重
量确定。对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，所述的拖网长度为侧纲长度的3至5倍。拖网过长会增加缠绕干扰率，过短会减少水母捕获率。对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优 选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，上、下纲长度为侧纲长度的广3倍。上纲、下纲的长度过长会增加缠绕干扰率和网口张开效率，过短会减少水母捕获率。对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，所述的网板为PVC板；侧纲为不锈钢管；上纲、下纲、缆绳均为钢丝绳；所述的网环为实心钢环。对于上文所述的灾害水母应急处置方法，在优选的情况下所述的(一)灾害水母绞碎装置中，所述的网环为圆环形，其外径为40(T600mm,圆环宽度为15mm ;所述的钢丝直径为2mm;网环的大小取决于网口宽度；钢丝直径越小越利于切断水母体，但是钢丝直径过小则易断；拖网孔径100_，拖网孔径的选择，主要是考虑水母体大小。对于上文所述的灾害水母应急处置方法中，在优选的情况下在所述的(二)水母收集系统中，所述的拦截网由单片网的侧边首尾相连构成。本发明所述的单片网即平铺后为矩形，已为本领域技术人员广泛应用。本发明的具体实施例中，对使用的单片网结构辅以详细说明，单片网的网目大小需要依据灾害水母体型的大小确定，单片网的长度和宽度需要本领域技术人员依据暴发水母灾害的海岸线长度、海水深度来确定，其选择依据是单片网组成的拦截网拉直高度是水体深度的7/5倍。在上文所述的灾害水母应急处置方法中，对于(三)水母收集系统中杀灭水母的方式并未严格限定，其原因是可供本领域技术人员选择的方法很多，本发明认为，如果将上述水母收集通道开口处加设一道闸门，再向其封闭起来的密闭空间内加入生物药剂以杀灭水母，是比较有效的处理方式。因此在下述的具体实施例中，指明了所使用的生物药剂是海鞘清，其购自大连化工研究设计院生化工程研究所(大连健洋生物科技有限公司)。本发明对海鞘清的使用浓度进行了试验，浓度O. 3X IO-6的“海鞘清”在24h内可杀灭水母，推测在水体交换条件较好的水域使用浓度低于3X 10_6 “海鞘清”对生态环境是相对安全的。本领域技术人员也可以在不脱离本发明构思的前提下，使用其他对海洋生态环境影响较小的生物药剂用以杀灭水母。此外，本领域技术人员还可以依据以下启示对本发明做进一步改进①在水体相对较浅的海域，还可以不使用气泡发生器，直接利用拦截网和水母收集通道来收集水母。②水母收集通道还可以设计成以下几种形式靠近水底的部位偏窄，靠近水面部位偏宽的形状；或者靠近水底的部位用挡板取代；还可以借助自然环境挖掘而成等等，只要满足具有一定的体积，其开口方向背向海岸，且开口边缘与拦截网连接，能够收集水母即可。
③为了更好的收集水母，还可以在水母收集通道的开口处增设一个斗形的网，使得水母只能从此网口进入不能出去。本发明的有益效果本发明中的绞碎装置可对大型灾害水母进行有效的应急处置，减少其繁殖率，降低生态危害，对急速暴发的水母灾害可起到快速、高效、便捷的处理效果。水母收集系统作为绞碎装置的辅助手段，在近岸铺设，这样既避免了因盲目打捞造成截断触须对游客的伤害，又可使水母后代达到根除效果，对其他生物也基本无影响，本发明所涉及的装置结构简单，生产成本低廉，使用方法简便可行，宜于扩大规模使用，为大型水母灾害暴发的应急处置提供了便捷有效的方法，对于恢复生态平衡、保护渔业资源及旅游业、工业用水安全提供了技术保障。
图I :灾害水母绞碎装置示意图，其中1.拖网、2.网环、21.钢丝、3.侧纲、31.侦U 纲I、32.侧纲ΙΙ、4·缆绳、5.网板、51.网板Ι、52.网板ΙΙ、511·固定板、512.导流板、61.上纲、62.下纲、7.固定孔、8.浮球；图2 :袋状拖网改装的绞碎装置示意图；其中，拖网I为袋状，入水工作时候的袋状展开的状态示意图。图3 :近岸海域灾害水母收集系统示意图。其中9.拦截网、10.水母收集通道，11.气泡发生器。图4 :近岸海域灾害水母收集系统侧面示意图。其中9.拦截网、10.水母收集通道，11.气泡发生器。
具体实施例方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。实施例I在离岸海域使用本发明的灾害水母绞碎装置，必须在水母体性成熟之前使用，因为水母性成熟之后不可盲目绞碎，否则会刺激水母有性繁殖而导致翌年暴发。图I为本发明的灾害水母绞碎装置示意图，其中拖网I的网底设置有实心钢环构成的网环2 ;网环2内部设置有16根钢丝21，呈伞骨状排列，直径f 2mm ;所述拖网I为袋状；所述拖网I的网口设置有两个侧纲3，即侧纲I 31和侧纲II 32 ;材质均为不锈钢管，端部带封头，长2000mm,外径20mm,内径18mm ；所述的侧纲I 31和侧纲II 32的每个端部均分别连有缆绳4 ;材质为钢丝绳；所述的缆绳4上固定有两个使用时能使拖网I张开的PVC网板5 :网板I 51和网板II 52 ;其长·宽·高=500 X 400 X 5mm;因为PVC板能够防止海水腐蚀；连于侧纲I 31端部的缆绳4上固定网板I 51，所述网板I 51上固定板511和导流板512的夹角为150° ;所述固定板511的四个角部分别设置有能穿过缆绳4并固定缆绳4的固定孔7。
连于侧纲II 32端部的缆绳4上固定网板II 52，所述网板II 52与网板I 51的结构相同。上纲61连接侧纲I 31和侧纲II 32的上端，下纲62连接侧纲I 31和侧纲II 32的下端。其材质均为钢丝绳；长2000mm,直径6mm ；在所述侧纲3上还分别连有浮力>30kg的浮球8，以保持侧纲3在水中的垂直状态。所述的灾害水母绞碎装置,其中网板5为PVC板；侧纲3为不锈钢管；上纲61、下纲62、缆绳4均为钢丝绳；所述的网环2为实心钢环，具体参数如下表I :
装置I设计参数 ~网板5 PVC材质，长 宽 高=500Χ400Χ3ππη ;2块;
侧纲3不镑钢管，端部带封头，长2000mm，外径20mm，内径18mm ；2根;
上纲61钢丝绳；长2000mm，直径6mn ；
下纲62钢丝绳；长2000mm，直径6mn ；
缆绳4钢丝绳，长10000mm，直径6mm ；4根;
拖网 I 长度 5000ππη，网口 2000 X 2000ππη，网底 500 X 500ππη，拖网 I 主体孔径 IOOnun ；
网线 # 2mm ；
浮球8浮力>30kg，2个;
网底环实心钢环外径d500nun，内径485mm ;钢丝16根，伞骨状排列，直径# 2mm使用步骤将该装置系于船尾，到指定海域后放入水中，由于浮球8的浮力作用，使拖网I的网口侧纲3垂直于水中，当船体航行时(v>lkn)，借助水的动力，网板5自动将拖网I的网口打开；随着船速的增加，网口被扩大到一定程度后，上纲61和下纲62被拉紧，起到保护网口不被扯破的作用，在船速v>2kn时，网板5将随海水卷入拖网I的大量水母收集，并聚集在网后端，水母体由于水流的冲击力，被位于网底的网环2上的钢丝21割碎，破裂后挤出网外。通过此种方法可对大型灾害水母进行有效的应急处置，减少其繁殖率，降低生态危害，对急速暴发的水母灾害可起到快速、高效、便捷的处理效果。实施例2在近岸海域的海水浴场或者和工业取水口附近，水体相对较浅，宜于采取网具拦截收集水母的方法。图3所示系统为海水浴场或工业取水口海域灾害水母收集系统示意图，以防止大型水母进入浴场和工业取水口为其根本目的，保障海水浴场健康及工业用水安全。图3和图4中所述的水母收集系统，包括拦截网9、水母收集通道10和气泡发生器11，其中水母收集通道10为由3个平面围成的U形槽，U形槽开口背向海岸；在U形槽的开口两端分别连有拦截网9 (即水母收集通道10位于“W”型拦截网9形成的夹角处);在水母收集通道10的底部设置有气泡发生器11 ；在水母所处海域，将灾害水母绞碎装置投入海中，使用拖船牵拉灾害水母绞碎装置的缆绳(4)，船速大于2kn;在近岸海域设置拦截网9，相邻的拦截网9呈“W”形布置；涨潮时，水母在潮流作用下被拦截网9引入并聚集至水母收集通道10中；气泡发生器11置于水母收集通道10所围起的空间(长 宽 高=IOX3X Imm)底部；在水母收集通道10里，气泡发生器11的作用是使气泡从海底浮向海面的时候，使聚集的水母也浮于海面，最后将收集至收集通道10中的开口端封闭(水母收集通道的开口处可以设置一道闸门或挡板，当退潮时关闭水母收集通道的闸门或挡板，再向其围起的空间内投入生物药剂，以保持杀灭药剂的有效浓度)，加 入浓度为O. 3 X IO-6的生物药剂“海鞘清”以杀灭水母。该系统即可避免因打捞造成水母截断触须蜇伤游客，又可减少成熟水母的有性繁殖机会。实施例3具体情况下，拦截网可以由单片网的侧边首尾相连构成；单片网设计说明该拦截网以拦阻收集大型水母为目的，但也要确保不缠挂游泳者。故此，在网线的材料与粗细、网目的大小与缩节、纲绳的材料与粗细、浮子和沉子的材料与大小的选择上做了比较与考量。具体的，实施例I所述的拦截网由下述单片网构成I、以大型水母生长的大小确定使用相应的网目，网目为2a=50. Omm和2a=100. Omm两种。2、网线较之捕捞网具的网线适当加粗(> f 2mm),以减少其刺挂与缠绕的能力。3、网目缩节系数设计为E=O. 707，目的使网目最大张开，增加滤水能力，减少刺挂与缠绕的能力。4、网线和上纲、浮子纲选用乙纶(PE)，即聚乙烯纤维的单丝合股捻成的线或绳。其优点是比重O. 96，小于水；回潮率小于O. 01% ;表面光滑，具有一定的柔挺性；制成网、绳后，滤水性好，水阻力小；耐磨、耐强酸碱性能良好，在强酸碱中纤维强度几乎不变。缺点抗强光性能较差。但由于设置于水中，紫外线大多被海水吸收、反射，大大减弱。该纤维价格较低。5、下纲与沉子纲选用涤纶(PES)，即聚酯纤维绳。其优点比重I. 38，大于水，沉降效果好；断裂强度很高。浸水后强度不变，且不收缩、不伸长；绳索表面光滑，具有良好的耐磨性；水阻力小，脱水快；具有很强的耐酸性。6、浮子选用泡沫塑料圆球浮子(Fc^llOmm)，单个空气中重量为58. 2g，浮力为671. Og，浮率为 10. 6。7、沉子选用瓷质或石质的椭球形，单个空气中重量为200g左右，沉降率为O. 6左右。8、为了确保网片的垂直伸展，增加滤水性，减少缠绕性，除了选择较大的缩节系数夕卜，还增大了浮力和沉力，使用了比渔具相对多的浮子和沉子配置。9、为了便于网具的连接、敷设、管理和维护，本设计采取多个单片网首尾连接组合整列的方法。单片网的长度分99. 00m、49. 50m,24. 75m等3种，以便利按浴场的长宽要求组装网列。单片网的拉直高度分0. 70m、I. 40m,2. 10m、2. 8m,3. 50m、4. 20mA. 90m,5. 60m、
6.30m,7. 00m,7. 70m、8. 40m等12档，以适应浴场与取水口水深变化的需要。10、为了固定防护网，需用IOkg沉石若干,25kg钢制单爪锚2只，25kg钢制日式海锚4只。11、为了标识防护网的位置，除依靠网片的浮子外，还需在防护网的转折处系结大型彩色漂球浮标或气囊若干，防止其余船只进入。12、为了防止锚绳退捻使网片的上纲加捻，需要在网片上纲、下纲及叉纲与锚绳连接点安装转环6个。具体规格如表2和表3
表2.单片网规格明细表
权利要求
1.一种灾害水母应急处置方法，其特征在于包括灾害水母绞碎装置和水母收集系统，其中: (一)所述的灾害水母绞碎装置，包括缆绳(4)、拖网(I)和浮球(8)，其中 拖网(I)的网底设置有网环(2);网环(2)内部设置有自圆心向外辐射状排列的钢丝(21);所述拖网(I)为袋状； 所述拖网(I)的网口沿边缘设置有两个侧纲(3):侧纲I (31)和侧纲II (32)； 所述的侧纲I (31)和侧纲II (32)的每个端部均分别连有缆绳(4)； 所述的缆绳(4)上固定有使用时能使拖网(I)张开的两个网板(5 ):网板I (51)和网板II (52)； 所述网板I (51)由固定板(511)和导流板(512)构成，固定板(511)和导流板(512)沿侧边固定连接，且夹角为钝角；所述网板II (52)与网板I (51)的尺寸和结构均相同； 网板I (51)连接于与侧纲I (31)端部连接的缆绳(4)上，网板II (52)连接于与侧纲II (32)端部连接的缆绳(4)上； (二)所述的水母收集系统，包括拦截网(9)、水母收集通道(10)和气泡发生器(11)，其中 水母收集通道(10)为由3个面围成的U形槽，U形槽开口背向海岸；在U形槽的开口两端分别连有拦截网(9);在水母收集通道(10)的底部设置有气泡发生器(11)； (三)在水母所处海域，将灾害水母绞碎装置投入海中，使用拖船牵拉灾害水母绞碎装置的缆绳(4)，船速大于2kn; 在近岸海域设置拦截网(9)，相邻的拦截网(9)呈W形布置；拦截网(9)将水母收集至水母收集通道(10)中；设置在水母收集通道(10)底部的气泡发生器(11)所产生的气泡使水母上浮至水面，最后杀灭水母收集通道(10)中的水母。
2.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在(一)灾害水母绞碎装置中，固定板I (511)和导流板I (512)的夹角为150°，固定板(511) II和导流板II(512)的夹角为150。。
3.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于所述的(一)灾害水母绞碎装置，还包括长度相等的上纲(61)和下纲(62);上纲(61)连接侧纲I (31)和侧纲II(32)的上端，下纲(62)连接侧纲I (31)和侧纲II (32)的下端。
4.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在(一)灾害水母绞碎装置中，所述固定板(511)的四个角部分别设置有能穿过缆绳(4)并固定缆绳(4)的固定孔(7)。
5.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在(一)灾害水母绞碎装置中，在所述侧纲(3 )上还分别连有浮球(8 )。
6.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在(一)灾害水母绞碎装置中，所述的拖网(I)长度为侧纲(3)长度的3至5倍。
7.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在(一)灾害水母绞碎装置中，上纲(61)长度为侧纲(3)长度的广3倍。
8.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在(一)灾害水母绞碎装置中，所述的网板(5)为PVC板；侧纲(3)为不锈钢管；上纲(61)、下纲(62)、缆绳(4)均为钢丝绳；所述的网环(2)为实心钢环。
9.根据权利要求I所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在所述的(二)水母收集系统中，所述的拦截网由单片网的侧边首尾相连构成。
10.根据权利要求广7中任一项所述的灾害水母应急处置方法，其特征在于在(三)水母收集系统中，杀灭水母的方式为加入生物药剂。
全文摘要
本发明公开一种灾害水母应急处置方法，其采样应急灾害水母绞碎装置及水母收集系统相结合的方式，其中即在拖网底部安装镂空的钢丝线，当船舶带动拖网快速行进时，依靠水流冲击力使聚集在拖网底部的水母体破碎；在水体相对较浅的区域，结合了灾害水母收集系统，其设计的水母收集通道位于“W”型拦截网形成的夹角处，涨潮时，水母在潮流作用下被拦截网引入并聚集至水母收集通道中，再集中杀灭；本发明能够对大型灾害水母进行有效的应急处置，能降低水母的生态危害，对急速暴发的水母灾害可起到快速、高效、便捷的处理效果。
文档编号A01K73/02GK102792946SQ20121028854
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者宋伦, 王年斌, 孙明, 王昆, 王召会, 马志强, 李楠, 吴金浩, 张玉凤, 宋广军, 宋永刚, 李爱, 田金, 杨爽, 赵海勃, 徐晓红, 刘桂英 申请人:辽宁省海洋水产科学研究院