一种集消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置的制作方法

本发明涉及海岸工程构筑物综合利用领域，特别是一种集消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置。

背景技术：

防波堤是一种常用的消浪装置，能够保证港口有足够的水深并且维持水面平稳便于船舶安全停泊和作业的海岸工程建筑物，然而这些传统的水工建筑物通常是重力式的，建造费用会随着工程水域深度的增加而剧增，而且在施工过程中都需要大型的专门机械，施工比较复杂，一旦发生破坏，修复特别困难。与之相对的，漂浮式消波装置具有明显的优势和特点:1)造价低，耗费材料少，安装维护简单；2)对海底地形要求低，适应的水深较广；3)环境友好，对海水及生物质循环影响小。20世纪70年代以来，随着许多新颖的漂浮式消波装置的发明和设计，各种浮式消波装置相继得到应用。

以红树林为代表的刚性植物广泛分布在我国的东南沿海、台湾岛、海南岛等地。2004年印度洋特大海啸灾难之后， 红树林类型的生物海岸在海啸灾害中发挥的积极作用得到了从事灾后调查的学者们的广泛关注，人们认为除了建立灾害预警系统，培植海岸植被也是一种积极有效的防御诸如风暴潮、海啸等极端海洋灾害的措施。

传统海洋水产养殖方式一般是在海岸附近较平静的浅水地区，这样既有利于避免恶劣天气的侵袭，也有利于喂养和捕捞。但是，由于近岸地区水体交换比较缓慢，这种养殖方式易导致疾病在水产中间传播，养殖排泄物也易对海洋造成污染。所以为了保证海水清洁和水产的健康，离岸养殖已经成为未来海水养殖的趋势所在。然而远海地区风大浪急，如何抵御风浪的侵袭是离岸养殖过程中一个亟待解决的问题。

综上所述， 本发明旨在将漂浮式装置消波、刚性植物护岸以及离岸养殖三个方面的功能结合为一体来实现，遂产生本案。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种实现消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置，特别适用于在离岸区的情况。此设计不仅可以增强漂浮式装置的消浪能力，同时利用波浪传与漂浮式装置相互作用时发生破碎掺气作用，可为水产养殖提供充足的氧气，此外，该设计还考虑到了投放食料的便利性。

为了实现上述目标，采取如下的技术解决方案。

一种集消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置，包括装有人工刚性植物的消浪单元、浮式防波箱和锚固装置。其特征在于：消浪单元通过基础块体固定于浮式防波箱顶板上，相邻单元间通过块体相互连锁；人工刚性植物树干和网箱式消浪筒固定于基础块体和防波箱顶板预留的孔槽内，下穿防波箱底板预留的孔槽伸入到下部的海水中，树干下端位于消浪筒内；浮式防波箱通过锚链与海底混凝土锚块相连。

所述的一种集消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置，其特征是：基础块体采用混凝土材料预制为中空结构，以增加浮力；基础块体设计为工字型，相邻块体的左凹凸钩与右凹凸钩相互咬合，保证整体结构的稳定性；块体中心预留圆孔和圆形凹槽固定人工刚性植物和网箱式消浪筒，植物和消浪筒迎浪方向呈交错排列。

所述的一种实现消浪、离岸养殖为一体的浮式防波堤结构，其特征是：人工刚性植物树冠和主干均采用高强度有机聚合物材料制作；主干为中空结构，便于从上端投喂食料；主干浇筑固定在基础块体预留的圆孔内，下穿浮式防波箱上下底板预留的圆孔伸入到下端网箱式消浪筒内。

所述的一种集消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置，其特征是：网箱式消浪筒采用上端固定于防波箱上下底板预留的凹槽内，下端延伸到浮式防波箱以下；圆筒壁采用多孔结构，孔径以及孔的排布方式以防止待养水产逃逸为标准确定。

所述的一种集消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置，其特征是：浮式防波箱迎浪为多孔固壁结构，侧面为不透水固壁结构，上顶面和下底面为预留孔槽的固壁结构，四个底角通过锚链固定。

采用上述技术方案所带来的有益效果是。

波浪作用于本发明所述的浮式防波箱会产生破碎耗能，破碎波在防波箱上跃浪后与其上端的人工刚性植物树冠相互作用进一步消耗能量，协同防波箱自身的消浪作用显著提高了浮式防波箱的综合技术经济性能，并为下端的网箱养殖提供了较平稳的水域环境。

本发明中浮式防波箱内部的树干以及网箱式消浪筒由于基础块体采用工字型结构而在迎浪方向呈交错排列，较顺序排列加剧了水流间的碰撞消能和紊乱消能，起到了多重消浪的效果，进一步提高了本装置的消浪能力。

本发明中网箱式消浪筒以及浮式防波箱迎浪面为多孔结构，空隙消浪效果突出，多孔式结构也有利于海水及生物质循环，对下端的养殖有利。

本发明所述消浪单元基础块体采用左右凹凸钩结构预制拼装衔接，不仅增强了浮式防波箱箱顶主体结构稳定性和抗击波浪冲击能力，也便于维护和更换。

本发明所述的漂浮式装置，波浪与漂浮式装置作用时会发生破碎，波浪破碎区域掺气作用会为下部网箱养殖提供充足的氧气，有利于进行水产养殖。

本发明所采用的人工刚性植物主干为空心结构，可通过主干为下方网箱式消浪筒内投放饵料，同时人工刚性植物也能为一些海洋生物提供了栖息条件，有助于改善漂浮式装置周围的水体环境，具有突出的生态环境效益。

本发明主体采用了漂浮式箱体，结构形式相对简单，便于运输、安装和维护。

本装置大部分为于水平面以下，人工刚性植物树冠部分位于水平面以上，起到了一定的美化环境的作用，景观效益突出。

附图说明

图1为本发明所述的漂浮式装置断面示意图。

图2为本发明所述的浮式防波箱结构示意图。

图3为本发明所述的基础块体结构布置示意图。

图4为本发明消浪单元结构示意图。

图中：1是消浪单元，2是浮式防波箱，3是锚链，4是混凝土锚块，5是主要来波方向，6是人工刚性植物，7是基础块体，8是网箱式消浪筒，9是防波箱迎浪面板，10是防波箱侧板，11是防波箱顶板，12是防波箱底板。

具体实施方式

本发明的一种集消浪、离岸养殖为一体的漂浮式装置如图1所示。

具体实施步骤如下。

依据红树林的实际尺寸按比例预先制作人工刚性植物6；设计制作网箱式消浪筒8，筒壁根据养殖需要开凿多个圆孔。

根据本发明所述的消浪单元1，在预制厂预制中空工字形混凝土基础块体7，浇筑人工刚性植物6于预设的圆孔中，下嵌网箱式消浪筒8。

制作浮式防波箱，迎浪面板9采用多孔结构，顶板11和底板12根据消浪单元1上人工刚性植物6树干和网箱式消浪筒8的尺寸以及基础块体8的拼接方式预留相应的圆孔和圆形凹槽。

当预制的多个消浪单元1达到所需强度时，将其插入浮式防波箱2上下面板预留的孔槽中，安装时相邻消浪单元的基础块体7在箱顶通过左右凹凸钩相互咬合进一步牢固并形成整体结构，接着将网箱式消浪筒底部封闭。

将上述结构运送至现场安装，浮式防波箱2的四个底角通过锚链3的一端固定，锚链3的另外一端固定于海底混凝土块4，调整锚链3长度使防波箱顶板11接近海平面位置，箱体具有迎浪面板9的一面朝向当地主要来波方向5。

待各部分结构和整体调试稳定后，整个系统方可运行。

本实施方式的原理为：装置通过锚链连接海底混凝土块固定，整体处于漂浮状态，防波箱上表面略高于海平面。当入射波浪传播到漂浮式装置时，矩形浮式防波箱在波浪和系缆系统的共同作用下，其迎浪面会倾斜而形成碎波面，推高波峰高度，导致波浪破碎而消耗能量；破碎波还会跃浪的方式作用于位于防波箱上方人工刚性植物树冠，树冠发挥了其协同消浪作用，大大提高消波性能。同时入射波驱动水流通过迎浪面的空隙进入浮式防波箱内，在防波箱内部以及下端与网箱式消浪筒、人工刚性植被的树干等碰撞形成紊流达到进一步消耗入射波能量的效果。再次，当波浪作用于本发明的装置时，波浪破碎引起的掺气作用能为附近水域提供充足的氧气，对网箱式消浪筒内水产的生长十分有益，波浪削减的本身也为离岸网箱养殖提供了较平稳的水域环境。

尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。