1.本发明涉及人工鱼礁技术领域，具体涉及一种圆周扇形组合式人工鱼礁。
背景技术：
2.近年来，由于海洋过度开发、海洋生态环境遭受破坏，近海渔业资源严重衰退、水域生态环境日益恶化、水域荒漠化日趋明显，严重影响了我国海洋生物资源保护和可持续利用。海洋牧场是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繁殖、生产、索饵或避敌所需要的场所，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的渔业模式。人工鱼礁建设是海洋牧场的主要措施，是已被世界公认的改善海洋生态环境、修复并增殖受损渔业资源的有效措施。
3.人工鱼礁的投放效果与人工鱼礁自身的材料、结构形式、重量、规格以及海域自然因素有关，尤其是人工鱼礁结构形式、底质类型、水深、水流等影响因素。目前投放的人工鱼礁多为钢筋混凝土构造，其存在很多的不足：一是，其礁体笨重，对底质情况要求高，容易出现下陷和淤积情况；二是，制作过程对环境污染大，占用场地大、预制期长；三是，钢筋混泥土材料不利用结构的设计，鱼礁功能无法最大限度的发挥。
技术实现要素：
4.为解决上述技术问题，本发明设计了一种圆周扇形组合式人工鱼礁，颠覆了传统钢筋混凝土鱼礁从设计到投放的固有模式，采用环保、轻便、成本低的钢结构组件和水泥预制件的功能组件，使人工鱼礁装备化，本发明具有稳定性和透水性强、使用寿命长、组装方便、运输投放效率高、适用海域范围广、空间利用率高、鱼礁功能性强等诸多优点，能够最大限度的发挥人工鱼礁的功能，满足海洋牧场建设等要求。
5.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：圆周扇形组合式人工鱼礁，包括结构组件和功能组件，结构组件和功能组件之间可拆卸组合式连接，其中：所述的结构组件采用耐海水腐蚀钢材制成，包括平行且上下层对应的环形支架，所述上层和下层的环形支架为多个，上层的多个环形支架之间通过支撑上梁加强支撑，下层的多个环形支架之间通过支撑下梁加强支撑，支撑上梁和支撑下梁之间通过垂直的支撑立柱连接，即上层和下层的环形支架通过支撑立柱连接并支撑，组装成圆柱形框架结构；所述的功能组件为表面粗糙的水泥预制板件，水泥预制板件上布设若干六棱台凸起/凹型沉孔，模拟天然礁石造型，增加附着表面积；水泥预制板件间隔倾斜可拆卸拼装在对应的上层环形支架和下层环形支架之间，组合成多层、多孔洞的人工鱼礁。
6.进一步地，所述的多个上层环形支架和下层环形支架设置在同一平面或呈阶梯式设置。
7.进一步优选地，所述的上层环形支架和下层环形支架均为三个。
8.进一步地，所述水泥预制板件与水平面的夹角为45
°
～70
°
。
9.进一步地，所述上层环形支架和下层环形支架上设置l形夹板，夹板用于夹持安装水泥预制板件端部，夹板与水泥预制板件端部卡合连接或螺栓连接。
10.进一步地，所述上层环形支架和下层环形支架上焊接或螺栓连接l形夹板。
11.进一步地，所述支撑上梁与上层的多个环形支架之间焊接或螺栓连接，支撑下梁与下层的多个环形支架之间焊接或螺栓连接。
12.进一步地，所述支撑上梁和支撑立柱之间焊接或螺栓连接加强支撑梁，支撑下梁和支撑立柱之间焊接或螺栓连接加强支撑梁，增加结构组件的强度。
13.进一步地，所述的结构组件采用钢板和/或槽钢。
14.进一步地，所述的结构组件由若干钢结构单元焊接或螺栓连接而成。
15.本发明与现有技术相比的有益效果是：1. 结构组件和功能组件单元化装配结构，使人工鱼礁装备化，组合式结构可在投放现场组装，有效减轻了礁体投放和运输的成本，且保障了投放的安全性；2. 礁体的结构组件和功能组件均为环保、无污染材料，不会对海水水质和海洋生态环境产生负面影响；3. 鱼礁总体结构充实，空间布局符合流体力学原理，完全满足生态修复的基本功能，集鱼效果明显；用于海参底播增殖和蟹、螺等生物的自然聚集，满足鱼礁的增养殖功能；4.功能组件采用水泥预制板件，水泥预制板件表面粗糙，易于形成“小涡流”，便于大型藻类、各种浮游幼体的附着与生长，可使生物附着面积再提高45～60%，在更短时间内发挥出人工鱼礁修复和优化海域生态环境，增加渔业资源的功能；5. 结构组件是由若干钢结构支架单元组成，易于加工，重量轻，易于搬运和投放；且材料强度大，稳定性强，坚固耐用，不易破碎，抗波、流的冲刷和磨损，耐久性强；根据对材料在海水中腐蚀速率以及海洋生物初始附着起到保护作用的研究，选择合适的材料厚度以保证使用寿命，可达30年以上；综上所述，本发明选用环保且成本低廉的材质，制备成便于装配的轻结构、装备化的人工鱼礁，相比于传统人工鱼礁，本发明结构轻、标准化的组件生产和装配便于人工鱼礁的生产和使用，具有稳定性强、使用寿命长、组装方便、运输投放效率高、适用海域范围广、空间利用率高、鱼礁功能性强等诸多优点，经济性和适用性强。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术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技术中记载的一些实施例，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。
17.图1 是本发明实施例1中圆周扇形组合式人工鱼礁的结构示意图；图2是图1的主视图；图3是图1的俯视图；图4是图1中a处局部放大图；图5是图1结构组件结构示意图；图6是图1功能组件结构示意图；
图中：1、外环支架，2、中环支架， 3、内环支架，4、水泥预制板件，5、支撑上梁，6、夹板，7、支撑下梁，8、支撑立柱，9、加强支撑梁、10、六棱台凸起/凹型沉孔。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
19.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
20.实施例1本发明颠覆传统人工鱼礁从设计到投放的固有模式，采用环保、轻便、成本低的钢结构组件和水泥预制件的功能组件，使人工鱼礁装备化，能够最大限度的发挥人工鱼礁的功能。如图1至图3所示，本发明提供了一种圆周扇形组合式人工鱼礁，包括结构组件和功能组件，结构组件和功能组件之间可拆卸组合式连接，其中：如图5所示，结构组件采用耐海水腐蚀钢材制成，包括平行且上下层对应的环形支架，所述三个上层环形支架和三个下层环形支架，即平行且对应的外环支架1、中环支架2和内环支架3；上层外环支架1、中环支架2和内环支架3在同一水平面，且通过支撑上梁5连接并加强支撑，支撑上梁5与上层的外环支架1、中环支架2和内环支架3焊接；下层外环支架1、中环支架2和内环支架3在同一水平面，且通过支撑下梁7连接并加强支撑，支撑下梁7与下层的外环支架1、中环支架2和内环支架3焊接。上层环形支架平面间隔设置四个支撑上梁5，下层环形支架平面对应设置四个支撑下梁7，支撑上梁5和支撑下梁7之间通过垂直的支撑立柱8连接，即上层和下层的环形支架通过支撑立柱8连接并支撑，组装成圆柱形框架结构。
21.为了强化圆柱形框架的支撑强度，优选可实施地，支撑上梁5和支撑立柱8之间螺栓连接加强支撑梁9，支撑下梁7和支撑立柱8之间螺栓连接加强支撑梁9，增加支撑强度。
22.另一种可实施方案，上层三个环形支架和下层三个环形支架呈成阶梯式设置，即外环支架1、中环支架2和内环支架3由外向内逐层降低设置。
23.如图4所示，外环支架1、中环支架2和内环支架3上焊接或螺栓连接l形夹板6，夹板6用于夹持安装水泥预制板件4端部，夹板6与水泥预制板件4端部卡合连接。
24.优选可实施地，外环支架1、中环支架2、内环支架3、支撑上梁5、夹板6、支撑下梁7、支撑立柱8和加强支撑梁9均采用船用优质结构钢制成，其中外环支架1、中环支架2、内环支架3、夹板6和加强支撑梁9采用钢板制成，支撑上梁5、支撑下梁7和支撑立柱8采用槽钢制成。
25.优选可实施地，支撑上梁5、支撑下梁7和支撑立柱8由若干槽钢结构单元装配而成，每个钢结构单元的两端设置螺栓孔，槽钢结构单元之间螺栓接装配固定。
26.如图6所示，功能组件为表面粗糙的水泥预制板件4，水泥预制板件4上布设若干六棱台凸起/凹型沉孔10，模拟天然礁石造型，增加附着表面积。
27.如图1至图4所示，水泥预制板件4间隔倾斜拼装在上层和下层对应的外环支架1、中环支架2、内环支架3上，通过端部卡合连接在夹板6内进行固定，水泥预制板件4与水平面的夹角为60
°
，从而组合成多层、多孔洞的人工鱼礁。
28.本实施例中，外环支架1直径为4m，中环支架2直径为3m，内环支架3直径为2m，支撑立柱8高度为1.1m。礁体高度较低，不影响海域上层使用，极端异常天气对礁体不会造成影响，保证了礁体的安全性。本发明圆周扇形组合式人工鱼礁结构组件和功能组件均为环保、无污染材料，不会对海水水质和海洋生态环境产生负面影响；采用装配式结构设计，能够根据客户海域自然环境因素与鱼礁功能需求，对人工鱼礁进行针对性的设计，产品符合度高，甚至可以在不影响鱼礁功能的前提下，将礁体外形进行特殊化设计。
29.对于海域生态环境，海域初级生产力的提高，饵料生物的附着密度与繁育速度，是决定海洋牧场建设效果的基本因素。其生长情况在纬度、位置、温度、水质、营养盐等条件固定的情况下，光照条件是影响生长的主要因素。因此，在保证功能船只的航行安全情况下，应尽可能增加礁体的高度，保证充足的光照条件。传统混凝土构件礁笨重，受制作、运输、投放等条件限制，单体鱼礁的尺寸不宜超过2米；而本发明新型圆周扇形组合式人工鱼礁材料较轻便，采用模块化、标准化制作，运输方便，投放时现场组装，制作、运输、投放容易，尺寸受限度小可超5米，适用范围广。
30.根据测算与实地调查验证，混凝土构建礁的投放要求底质承载力不小于40kpa，否则会出现淤积情况，而本发明圆周扇形组合式人工鱼礁可适用于底质承载力大于18kpa的海域。且本发明礁体内部多层、多孔洞的设计，使礁体单位空方的生物附着面积和空间利用率得到了最大限度的提高。经计算，多层的结构设计可使有效生物附着面积达到同体积传统混凝土构件礁的4～5倍，水泥预制板件采用波纹设计，可使生物附着面积再提高45～60%。因此，在人工鱼礁总体投放量不变的情况下，投放发明圆周扇形组合式人工鱼礁，大型藻类及饵料生物聚集量远远大于较传统混凝土构件礁；同时，多层、多孔洞的设计，可为更多的恋礁性鱼类、海参、海胆、蟹、贝等底栖生物提供栖息、索饵、躲避风浪及敌害的空间场所。
31.本发明选用环保且成本低廉的材质，制备成便于装配的轻结构、装备化的人工鱼礁，相比于传统人工鱼礁，本发明结构轻、便于运输和投放，标准化的组件生产和装配，便于人工鱼礁的生产和使用，经济性和适用性强。
32.上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。