一种用于鱼类产卵和保育的柔性浮鱼礁的制作方法

本发明属于海洋生态修复技术领域，具体涉及一种用于鱼类产卵和保育的柔性浮鱼礁。

背景技术：

我国海洋牧场基于海洋生态系统原理，在特定海域，通过人工鱼礁、增殖放流等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所，增殖养护渔业资源，改善海域生态环境，实现渔业资源可持续利用。海洋牧场建设作为解决海洋渔业资源可持续利用和生态环境保护矛盾的金钥匙，是转变海洋渔业发展方式的重要探索，也是促进海洋经济发展和海洋生态文明建设的重要举措。尽管目前全国海洋牧场建设已初具规模，经济效益、生态效益和社会效益日益显著，但在发展过程中还存在基础研究不足的问题，制约着海洋牧场的建设。

我国南方渔场海域是长江、钱塘江、瓯江和珠江等的出海口，从陆上带来了丰富的饵料，尤其是东海海域在台湾暖流和黄海沿岸流的交汇处，水温和盐分都适用鱼类生长和繁殖，是鱼类（头足类、甲壳类）重要的产卵场。南方海洋牧场环境因子不同于北方海域，并且主要以鱼、虾、蟹、头足类等高级消费者为增养殖对象，因此海洋牧场建设的模式应以浮式鱼礁、养殖筏式、养殖网箱等中上层人工生境构建为基础，增殖天然饵料、养殖藻场和创造鱼类保育场，为鱼类产卵和幼体庇护提供良好的栖息环境。

针对海洋牧场的浮式鱼礁概念，现有常用手段是在现有的鱼礁（现有鱼礁如图1所述）的基础上，在鱼礁上部通过绳体吊接一个浮体来实现鱼礁在水中悬浮，但是这种方式获得的浮礁在水中稳定性不高，同时不利于鱼类产卵，在水流冲击下鱼卵很容易从鱼礁上冲落，因此对鱼卵的保护性不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于鱼类产卵和保育的柔性浮鱼礁，可实现应对不同大小的水流冲击，水中稳定性高，鱼卵的附着率高，不易脱落，对鱼类保护效果好。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：用于鱼类产卵和保育的柔性浮鱼礁，包括：

浮力组件，浮力组件内装配有可旋转的旋转组件，

配重体，设于浮力组件下方，配重体通过绳体与浮力组件下部浮环连接，

在同一水平面上，旋转组件与浮力组件之间设有至少三个滚动体，旋转组件与浮力组件上分别具有对滚动体上下移动距离限位的第一环槽和第二环槽，滚动体可在第一环槽和第二环槽内滚动。

本发明采用具有浮力的浮力组件作为鱼礁，底部通过绳体连接配重体，配重体由于重量可沉于海底，这样可实现浮力组件在海水中的移动范围可控，相比于现有技术中在鱼礁上部连接浮体的方式来说，可实现群体投放浮力鱼礁，进一步的，本发明通过在浮力组件内部设计的旋转组件作为鱼类产卵以及保育的空间，对鱼类具有一定的保护作用，其外部的浮力组件可阻挡大型鱼类对浮力组件内的鱼卵或鱼类捕食，通过滚动体设于浮力组件与旋转组件之间来实现在海水中面对不同流速的水体时，旋转组件通过旋转的方式可相对不同流速的水体将水流冲击力转化旋转力，从而降低水体冲击浮力组件的冲击力大小，在这一过程中位于外部的浮力组件相对不产生转动，而其内部的旋转组件产生转动，这种方式相比于整体产生转动来说，可以推动浮力组件内部水体外流，实现海水交换并保持浮力组件内部海水清洁，来使浮力组件内部的海水的含氧量增加，有利于鱼卵的孵化以及幼鱼的生长，而现有技术中的网箱或浮鱼礁整体转动并不利于其内部水体与外部水体的交换，本发明的浮鱼礁实现了在水中稳定性的提高，鱼卵脱落率低，为鱼产卵、孵化、幼鱼生长提供了一个良好的环境。

优选的，浮力组件，包括至少两个浮环，浮环之间通过环绕布设的连接杆固定，浮环之间还具使两浮环之间的环形空间封闭的网衣。网衣与连接杆粘接或采用绳体或钢丝固定连接。选用连接杆对两个浮环进行连接柄在两浮环之间连接网衣，形成中部贯通的圆柱状浮力组件，此种连接方式相比于整体式浮筒来说，由于本发明的浮环之间具有网衣并且由连接杆提供支持与连接稳定性，可实现浮力元件内部水体通过网衣与浮力元件外部实时换水，水体流通性的提高可降低水流作用到浮力组件上的冲击力，实现本发明的浮鱼礁在水中的稳定性提高，同时上述连接方式扩大了幼鱼进入浮力组件内部的范围，幼鱼可以从浮力组件上下通口进入浮力组件内部，幼鱼还可穿过网衣进入浮力组件内部，对幼鱼起到保护作用，连接杆对两个浮环进行连接柄在两浮环之间连接网衣的方式还可节省浮力元件的材料，降低制造成本。

优选的，旋转组件包括至少两个旋转环，旋转环内连接有分离架，两旋转环之间连接有用于分隔旋转组件内部空间的隔离网。分离架中心处具有一个与旋转环通轴心的盘体，所述盘体四周环绕设有连接杆，该连接杆另一端连接旋转环内环面。利用隔离网为鱼类提供产卵空间，方便鱼卵附着，并通过设计分离架与隔离网的连接来增加隔离网数量，这样即使鱼卵从隔离网掉落，还可能落到其他隔离网上，进而降低鱼卵的脱落率，隔离网的数量不应过多3-6张隔离网即可，应根据旋转组件以及浮力组件的大小以及隔离网之间的分隔空间来选择。

优选的，旋转环外环壁上具有第二环槽，浮环内环壁上具有第一环槽，旋转组件上旋转环上的第二环槽与第一环槽高度位置对应，第一环槽与第二环槽之间具有至少三个滚动体。滚动体为球状滚动体，利用第一环槽与第二环槽对滚动体的限位，在水流流经浮力组件后水流通过网衣再流经旋转组件，水流流经旋转组件产生的作用力驱使旋转组件旋转，旋转组件通过旋转的方式可相对不同流速的水体将水流冲击力转化旋转力，从而降低水体冲击浮力组件的冲击力大小，进而附着在隔离网上的鱼卵受到水流拖拽力的作用减小，保证鱼卵在隔离网上的附着效果，避免鱼卵脱落。

优选的，两分离架中心处通过支撑柱连接，两旋转环之间环绕连接有浮柱，隔离网上下端分别与分离架连接，左右端分别与支撑柱、浮柱连接，形成分隔面对两旋转环之间的空间进行分隔。支撑柱的设置用于对两分离架之间形成支撑保证两旋转环之间的间距恒定。隔离网与支撑柱、浮柱以及分离架之间的连接用于实现对旋转环之间形成的空间进行分隔空间，方便体型较小的鱼类进出，避免大型捕食鱼类进入旋转组件进行捕食，使本发明的柔性浮鱼礁的对鱼类的保护作用增强。

优选的，浮柱为充气柱体，浮柱上具有间隔分布的用于缩小浮柱直径的收紧绳。选用充气柱体可增大旋转组件的浮性，充气柱体相比较于钢材的弹性形变高并具有冲击吸收效果，对旋转环内的鱼类以及隔离网上的鱼卵具有保护作用，在旋转组件旋转过程中浮柱同步旋转，通过收紧绳对浮柱上进行分段式收紧浮柱的直径，使两收紧绳之间的浮柱产生形变，形成类似椭圆柱结构，这样原本流经柱状体的流体产生的环绕流线，经收紧绳的收紧作用后的椭圆柱结构的浮柱的流线弧度渐变增大，在具有收紧绳的浮柱附近的水流流速的雷诺系数增大，实现浮柱在旋转组件带动旋转过程中其附近流体流速增大，由于浮柱与网衣距离较近，因此流速的增大对网衣起到清洁作用，防止网衣的网孔堵塞以导致水体交换效果下降，对浮力组件内部的鱼类的氧气需求起到保证作用。

优选的，绳体通过调节组件与配重体连接，调节组件包括：

杆件，竖直连接于配重体上方，杆件上端固定连接有配重球，以及

浮球，与杆件连接，浮球可在配重球与配重体之间的杆件上下移动，浮球与配重球之间设有弹性件，绳体与浮球连接。由于存在横波、纵波等情况，浮力组件可能会产生上下浮荡，这对隔离网上附着的鱼卵的附着性具有一定影响，通过将绳体与浮球的连接，弹性件和配重球对浮球其上下移动的限位，来实现弹性件始终给与浮球一个向下推力来使浮球向下移动带动浮力组件向下移动，而浮球自身具有浮力产生向上浮力，使浮力组件向上浮动距离扩大，在出现浮力组件上下浮荡的情况时，其产生的上下浮荡力由绳体传递至浮球再传递至弹性件，通过弹性件吸收，来调节浮力组件在水中上下浮动波动，减小现浮力组件上下浮荡对鱼卵相对隔离网的附着性的影响。

优选的，弹性件为弹簧，该弹簧穿入杆件内，弹簧上端杆件固定连接配重球，弹簧下端杆件连接有可相对杆件上下移动的浮球，弹簧外径小于浮球、配重球的直径。浮球通过若干根绳体与浮力组件下部浮环连接，绳体数量优选为4根。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1）本发明采用具有浮力的浮力组件作为鱼礁，底部通过绳体连接配重体，配重体由于重量可沉于海底，可实现群体投放浮力鱼礁；

2）通过隔离网为鱼类提供产卵空间，方便鱼卵附着，防止被其他天敌所食，通过浮力组件为鱼类提供保育空间，有利于海水的交换以及幼鱼的进入，保持鱼礁内部的海水的清洁和较高的含氧量，从而有利于幼鱼的生长以及鱼卵的孵化；

3）本发明的柔性浮鱼礁的结构整体性腔，经济环保，具有普及性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中现有鱼礁结构示意图；

图2为本发明的用于鱼类产卵和保育的柔性浮鱼礁的结构示意图；

图3为本发明的浮力组件与旋转组件装配结构示意图；

图4为本发明的配重体与调节组件以及绳体的连接状态下结构示意图；

图5为本发明的浮力组件与旋转组件装配状态下移除网衣及隔离网的结构示意图；

图6为本发明的浮力组件与旋转组件装配状态下的俯视图；

图7为本发明的浮力组件移除网衣后的结构示意图；

图8为本发明的浮力组件结构示意图；

图9为本发明的旋转组件结构示意图；

图10为本发明的旋转组件移除隔离网的结构示意图；

图11为本发明的旋转组件移除隔离网、浮柱后的结构示意图；

图12是本发明的浮柱的结构示意图。

附图标记说明：10-浮力组件；11-浮环；12-连接杆；13-第一环槽；20-旋转组件；21-隔离网；22-分隔架；23-旋转环；24-浮柱；24a-收紧绳；25-支撑柱；26-第二环槽；30-网衣；40-绳体；50-配重体；60-调节组件；61-配重球；62-弹性件；63-浮球；64-杆件；70-滚动体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见图2-12所示，用于鱼类产卵和保育的柔性浮鱼礁，包括：

浮力组件10，浮力组件10内装配有可旋转的旋转组件20，

配重体50，设于浮力组件10下方，配重体50通过绳体40与浮力组件10下部浮环11连接，

在同一水平面上，旋转组件20与浮力组件10之间设有七个滚动体70，旋转组件20与浮力组件10上分别具有对滚动体70上下移动距离限位的第一环槽13和第二环槽26，滚动体70可在第一环槽13和第二环槽26内滚动。

本发明采用具有浮力的浮力组件10作为鱼礁，底部通过绳体40连接配重体50，配重体50由于重量可沉于海底，这样可实现浮力组件10在海水中的移动范围可控，相比于现有技术中在鱼礁上部连接浮体的方式来说，可实现群体投放浮力鱼礁，进一步的，本发明通过在浮力组件10内部设计的旋转组件20作为鱼类产卵以及保育的空间，对鱼类具有一定的保护作用，其外部的浮力组件10可阻挡大型鱼类对浮力组件10内的鱼卵或鱼类捕食，通过滚动体70设于浮力组件10与旋转组件20之间来实现在海水中面对不同流速的水体时，旋转组件20通过旋转的方式可相对不同流速的水体将水流冲击力转化旋转力，从而降低水体冲击浮力组件10的冲击力大小，在这一过程中位于外部的浮力组件10相对不产生转动，而其内部的旋转组件20产生转动，这种方式相比于整体产生转动来说，可以推动浮力组件10内部水体外流，实现海水交换并保持浮力组件10内部海水清洁，来使浮力组件10内部的海水的含氧量增加，有利于鱼卵的孵化以及幼鱼的生长，而现有技术中的网箱或浮鱼礁整体转动并不利于其内部水体与外部水体的交换，本发明的浮鱼礁实现了在水中稳定性的提高，鱼卵脱落率低，为鱼产卵、孵化、幼鱼生长提供了一个良好的环境。

实施例2：

参见图2-12所示，浮力组件10，包括至少两个浮环11，浮环11之间通过环绕布设的连接杆12固定，浮环11之间还具使两浮环11之间的环形空间封闭的网衣30。网衣30与连接杆20粘接或采用绳体或钢丝固定连接。选用连接杆12对两个浮环11进行连接柄在两浮环11之间连接网衣30，形成中部贯通的圆柱状浮力组件10，此种连接方式相比于整体式浮筒来说，由于本发明的浮环11之间具有网衣30并且由连接杆12提供支持与连接稳定性，可实现浮力元件11内部水体通过网衣30与浮力元件10外部实时换水，水体流通性的提高可降低水流作用到浮力组件10上的冲击力，实现本发明的浮鱼礁在水中的稳定性提高，同时上述连接方式扩大了幼鱼进入浮力组件10内部的范围，幼鱼可以从浮力组件10上下通口进入浮力组件10内部，幼鱼还可穿过网衣30进入浮力组件10内部，对幼鱼起到保护作用，连接杆12对两个浮环11进行连接柄在两浮环11之间连接网衣30的方式还可节省浮力元件的材料，降低制造成本。

旋转组件20包括至少两个旋转环23，旋转环23内连接有分离架22，两旋转环23之间连接有用于分隔旋转组件20内部空间的隔离网21。分离架中心处具有一个与旋转环23通轴心的盘体，所述盘体四周环绕设有连接杆，该连接杆另一端连接旋转环23内环面。利用隔离网21为鱼类提供产卵空间，方便鱼卵附着，并通过设计分离架22与隔离网21的连接来增加隔离网21数量，这样即使鱼卵从隔离网21掉落，还可能落到其他隔离网21上，进而降低鱼卵的脱落率，隔离网21的数量不应过多3-6张隔离网21即可，应根据旋转组件20以及浮力组件10的大小以及隔离网21之间的分隔空间来选择。

旋转环23外环壁上具有第二环槽26，浮环11内环壁上具有第一环槽13，旋转组件20上旋转环23上的第二环槽26与第一环槽13高度位置对应，第一环槽13与第二环槽26之间具有七个滚动体70。滚动体70为球状滚动体，利用第一环槽13与第二环槽26对滚动体70的限位，在水流流经浮力组件10后水流通过网衣30再流经旋转组件20，水流流经旋转组件20产生的作用力驱使旋转组件20旋转，旋转组件20通过旋转的方式可相对不同流速的水体将水流冲击力转化旋转力，从而降低水体冲击浮力组件10的冲击力大小，进而附着在隔离网21上的鱼卵受到水流拖拽力的作用减小，保证鱼卵在隔离网21上的附着效果，避免鱼卵脱落。

两分离架22中心处通过支撑柱25连接，两旋转环23之间环绕连接有浮柱24，隔离网21上下端分别与分离架22连接，左右端分别与支撑柱25、浮柱24连接，形成分隔面对两旋转环23之间的空间进行分隔。支撑柱25的设置用于对两分离架22之间形成支撑保证两旋转环23之间的间距恒定。隔离网21与支撑柱25、浮柱24以及分离架22之间的连接用于实现对旋转环23之间形成的空间进行分隔空间，方便体型较小的鱼类进出，避免大型捕食鱼类进入旋转组件20进行捕食，使本发明的柔性浮鱼礁的对鱼类的保护作用增强。

浮柱24为充气柱体，浮柱24上具有间隔分布的用于缩小浮柱24直径的收紧绳24a。选用充气柱体24可增大旋转组件20的浮性，充气柱体相比较于钢材的弹性形变高并具有冲击吸收效果，对旋转环23内的鱼类以及隔离网21上的鱼卵具有保护作用，在旋转组件20旋转过程中浮柱24同步旋转，通过收紧绳24a对浮柱24上进行分段式收紧浮柱24的直径，使两收紧绳24a之间的浮柱24产生形变，形成类似椭圆柱结构，这样原本流经柱状体的流体产生的环绕流线，经收紧绳24a的收紧作用后的椭圆柱结构的浮柱24的流线弧度渐变增大，在具有收紧绳24a的浮柱24附近的水流流速的雷诺系数增大，实现浮柱24在旋转组件20带动旋转过程中其附近流体流速增大，由于浮柱24与网衣30距离较近，因此流速的增大对网衣30起到清洁作用，防止网衣30的网孔堵塞以导致水体交换效果下降，对浮力组件10内部的鱼类的氧气需求起到保证作用。

绳体40通过调节组件60与配重体50连接，调节组件60包括：

杆件64，竖直连接于配重体50上方，杆件64上端固定连接有配重球61，以及

浮球63，与杆件64连接，浮球63可在配重球61与配重体50之间的杆件64上下移动，浮球63与配重球61之间设有弹性件62，绳体40与浮球63连接。由于存在横波、纵波等情况，浮力组件10可能会产生上下浮荡，这对隔离网21上附着的鱼卵的附着性具有一定影响，通过将绳体40与浮球63的连接，弹性件62和配重球61对浮球63其上下移动的限位，来实现弹性件62始终给与浮球63一个向下推力来使浮球63向下移动带动浮力组件10向下移动，而浮球63自身具有浮力产生向上浮力，使浮力组件10向上浮动距离扩大，在出现浮力组件10上下浮荡的情况时，其产生的上下浮荡力由绳体40传递至浮球63再传递至弹性件62，通过弹性件62吸收，来调节浮力组件10在水中上下浮动波动，减小现浮力组件10上下浮荡对鱼卵相对隔离网21的附着性的影响。

弹性件62为弹簧，该弹簧穿入杆件64内，弹簧上端杆件64固定连接配重球61，弹簧下端杆件64连接有可相对杆件64上下移动的浮球63，弹簧外径小于浮球63、配重球61的直径，用于实现弹簧与浮球63和配重球61之间的接触。浮球63通过若干根绳体40与浮力组件10下部浮环11连接，绳体40数量优选为4根。

实施例3：

本发明的用于鱼类产卵和保育的柔性浮鱼礁实际使用时：将分隔架22焊接到旋转环23上，再将支撑柱25与分隔架22中心处焊接使两旋转环23实现连接，充气状态下的浮柱24上分段式系上收紧绳24a，将浮柱24粘接在旋转环23之间，粘接时应将浮柱24的位置与分隔架22的分隔点对应以便于隔离网21的安装，隔离网21与支撑柱25、浮柱24以及上下端的分隔架22粘接或采用钢丝或绳子连接固定，使隔离网21形成一平面状态，完成旋转组件20安装后，将浮力组件10进行组装，在组装浮力组件10时应注意，网衣30的网口大小大于隔离网21的网口，网衣30的网口选优为菱形，而隔离网21的网口形状以及网目大小根据投放海域内保护的鱼类具体选择，完成浮力组件10安装后，将旋转组件20放入浮力组件10内，在放入时，先使旋转组件你20的旋转环23一侧面靠近浮环11内壁，以便于滚动体70放入，放入一定数量的滚动体70后松开旋转环23使旋转环23与浮环11同轴，安装步骤可参考轴承内外圈的安装方式，完成上述安装后，在浮力组件10下部的浮环11上连接绳体40，绳体40另一端连接浮球24，浮球24插入杆件64内，再放入弹性件62，再将配置球61焊接于有弹性件62的杆件64一端部，杆件64的另一端与配重体50焊接，当配重体50为水泥块时，选用浇筑的方式，完成本发明的柔性浮鱼礁后，根据海域实际情况进行群体投放，具体排布根据海域面积以及实际需求进行。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。