一种离岸养殖系统及其设计方法与流程

1.本发明涉及养殖技术领域，特别是一种离岸养殖系统及其设计方法。


背景技术：

2.目前，离岸养殖总体包括近海养殖和远海养殖(一般为水深20-80m范围)。其中远海养殖主要分为养殖工船、养殖平台、网箱三类：
3.网箱较受风浪限制，仍然处于待解决阶段，目前有一些专用抗风浪的网箱，制造成本和安装费用非常高，而且无法达到根本性抗风浪效果，依然会发生网箱被大风浪破坏的情况，由此远海养殖用网箱的比较少。
4.养殖工船造价维护费用偏高。
5.养殖平台受制于水深，无法大规模量产，而且多采用钢结构长期使用存在腐蚀问题，维护费用也高。且锚泊系统费用高。
6.另一种公开的方案是利用浮式防波堤来进行消浪，例如专利名称为：用于深海养殖的浮式防波堤和风能集成系统(公开号：cn208023503u)，该专利公开了利用浮式防波堤来进行消浪的方案，但是，由于其随着海浪会有较大幅度的摆动，使得其无法达到较好的消浪效果 (只能到达30％～40％的消浪效果)，同时，该防波堤是漂浮于海面，其无法改变网箱所在区域内的流场(例如无法改变网箱所在区域内的流速)，使得目前浮式防波堤在离岸养殖领域的使用效果并不好。
7.现有的人工岛所述的固定式桩基防波堤，解决的是消浪的问题，无法直接用于远海养殖领域。
8.目前海上养殖多为近海海湾养殖，养殖密度高，导致养殖鱼类获取的深海蛋白质品质不高，也不利于海洋养殖的可持续发展。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于：针对背景技术存在的海上养殖受风浪环境影响大的问题，提供一种离岸养殖系统及其设计方法。
10.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
11.一种离岸养殖系统，包括养殖区域，所述养殖区域外围设置有消浪构造，所述养殖区域内设置有用于养殖的养殖模块，所述消浪构造用于减小所述养殖区域的波浪幅度，其中，
12.所述养殖区域外围的消浪构造，为全部由若干间隔排列设置的基础围成的消浪堤坝，或者为一部分由若干间隔排列设置的基础与其他固定构造接合围成，
13.相邻基础之间设置有用于水流通过的第一通道，所述基础的下部固定于海床或河床。
14.养殖区域为能够放置养殖模块的区域。
15.优选地，所述其他固定构造为，岛屿、岛礁、人工岛、海上人工平台、围堰中的一种
或几种。
16.优选地，所述养殖区域面积为1～20km2。本技术所述的离岸养殖系统更适合大规模养殖，其单个的所述养殖区域面积能够达到1～20km2，使得离岸养殖系统能够固碳，具体地，多个离岸养殖装置不仅可以完全保障人类的食物来源足够供应，每年封存的二氧化碳量至少可在亿吨以上，而且是能够封存在海水中达千年之久的惰性碳，这在陆地上是无法实现的，如此能够有效降低大气中过量的二氧化碳和过度的温室效应，能够有效降低大气中二氧化碳浓度，从而有效地帮助自然生态复原。
17.优选地，所述消浪构造包围在所述养殖区域外侧，所述养殖模块与其对应临近的所述消浪构造之间设有缓冲带，所述缓冲带使得所述养殖模块与其对应临近的所述消浪构造之间具有缓冲水域，能够对穿过消浪构造的小浪进一步缓冲，以进一步地降低养殖区域的波浪高度。
18.优选地，所述消浪构造内侧还设置有二次消浪装置，所述二次消浪装置靠近所述消浪构造位于迎浪侧的部分。在遇到灾害性风浪时，对应迎浪侧的消浪构造面临的风浪最大，通过对应迎浪侧的消浪构造内侧再设置二次消浪装置(所述消浪构造为一次消浪装置)对越过消浪构造的波浪再次消减，在保证有足够量的水流通过所述消浪构造位于迎浪侧的部分的情况下，更大程度消减风浪对所述养殖区域内的不利影响，为被养殖区域内的养殖物提供更加平静的水域。
19.优选地，所述二次消浪装置包括浮式防波堤、固定式防波堤或成排设置的水下生物中的一种或者几种组合构成。
20.优选地，所述基础上部位于水面之上，用于阻击风浪。
21.优选地，所述第一通道为多弯通道。所述多弯通道为至少三个湾的通道。通过将所述第一通道设置为多弯通道，能够使得波浪的前进路径改变为多弯路径，进而达到既能降低波浪高度、又能使一定量的水流通过所述消浪构造的目的。
22.优选地，所述基础采用筒体结构，所述筒体下部固定于海床或河床。
23.优选地，所述筒体内填充有第一填料。
24.优选地，所述筒体为混凝土圆筒结构或钢圆筒结构。
25.优选地，所述筒体包括位于下部的钢筒和位于钢筒上部的混凝土筒，所述混凝土筒和所述钢筒内均填充有所述第一填料，所述钢筒下部固定于海床或河床。筒体上部是混凝土筒，下部是钢筒，在使用时，钢筒全部没入水下，混凝土筒的一部分位于水面以上，另一部分位于水面以下，钢筒和混凝土筒形成的组合筒结构形式，通过混凝土筒来解决浪溅区腐蚀问题、同时利用钢筒能够适应更多海床或河床下方的地质条件。同时，组合筒形式结合了上部混凝土筒重量大(因为混凝土强重比小，且部分水面以上是干容重)，下部钢筒在水下土中下沉摩阻力小的优势；下部钢筒受拉性能优于上部混凝土筒，由于组合筒内随着第一填料随填充高度增加筒体侧压力增加，钢筒设在组合筒体下部可以更好满足筒体环向拉力引起筒壁拉力增加的特点，使得整体组合筒体具有更好的结构性能。
26.优选地，所述混凝土筒的侧壁和钢筒的侧壁均封闭设置。在离岸海域，为了使消浪构造更好的起到抗风浪效果，筒体自重重量与抗风浪能力成正比，但如果筒体自重过大，又会大大增加筒体的吊装施工难度，由此，本技术通过筒体内部填埋填料的方式来解决这一难题，通过增加筒内第一填料的重量来增加筒体自重，同时又不会增加筒体运输、吊装、安
装等施工难度。因此在实际施工中，需要尽可能将第一填料填满筒体内的空间，故在本技术中，所述混凝土筒的侧壁和钢筒的侧壁均采用封闭结构，而不是采用筒体侧壁开孔的方式，以防止筒内填料溢出筒体之外。
27.优选地，所述钢筒最大外径20.5m≤r1≤40m；所述钢筒的壁厚为t1，0.01m≤t1≤0.12m。
28.本技术的钢筒最大外径r1≥20.5m，而壁厚t1仅0.01m≤t1≤0.12m，使得钢筒能够产生“布袋”效应，其结合了大型单桩(monopile)和传统重力式防波堤(revetment)的优点：由于大型单桩(monopile)所用材料为混凝土或钢材等材料，而本技术的基础，钢筒内填充了更多的第一填料，例如淤泥、中粗砂等，更绿色环保，进而节约成本；进一步地，相对于传统重力式防波堤(revetment)的第一填料为自由坍落成型的下大上小的立体构造，本技术的钢筒的筒状构造，能够节约超过三分之二的内部第一填料。而且，第一填料对钢筒筒壁会产生法向土压力，由于本技术的钢筒能够产生“布袋”效应，而且第一填料对钢筒筒壁会产生法向土压力。该法向土压力带来钢筒筒壁上沿周向的拉力，使得钢筒内部第一填料与钢筒形成整体效应，且拉力会带来额外的圆筒刚度(如同装砂的布袋)，进而加强了钢筒结构刚度和整体稳定性。
29.优选地，本技术所述的一种离岸养殖系统，所述筒体底端面设有向内和向外延伸的底座，所述底座向筒体外侧延伸的部分为外侧延伸部，所述底座向筒体内侧延伸的部分为内侧延伸部。所述筒体的底座放置于海床或河床上开设的基槽内，所述基槽内填埋的第二填料压紧所述外侧延伸部。通过第二填料对筒体下部的侧压力以及第二填料对外侧延伸部的竖向朝下的压力，使得所述筒体下部稳定地固定于海床或河床。
30.优选地，所述第一填料压紧所述内侧延伸部，使得筒体下部稳定地固定于海床或河床。
31.优选地，所述筒体下部插入海床或河床。当波浪或海风施加给基础上部侧向外载荷f
外
，海床或河床下部的土体能够给筒体施加与外载荷f
外
相反的被动土压力f
被
，从而使的本技术所述的筒体的整体自重能够提供对外载荷f
外
的大部分抵抗能力即可满足要求，而不需要提供对于外载荷f
外
的全部抵抗能力，从而在相同受力要求下，筒体的抗力要求能够有效降低。
32.优选地，所述筒体下部外侧设置有护坦。
33.优选地，所述基础还设置有朝向相邻所述基础延伸的挡浪臂一。挡浪臂一能够在保持第一通道不变的情况下，有效地缩小所述基础的外径，进而大大降低基础的制作安装成本。
34.优选地，所述挡浪臂一下部还设置有挡浪臂二，所述挡浪臂二与至少一侧所述基础柔性连接。
35.优选地，所述消浪构造的透水率t为2％～35％。所述消浪构造的透水率t为：在某段长度内，水流经过所述消浪构造位于该长度内的所有第一通道的纵向截面的流量之和为s1，若没有消浪构造，该长度内水流经过该纵向截面的流量之和为s2，t＝s1/s2。
36.优选地，所述消浪构造的透水率t为5％～20％。所述消浪构造的透水率t为5％～20％，既能保证有较好的消浪效果(90％以上)，又能够保证所述消浪构造两侧较好的水质交换效果。
37.优选地，相邻所述基础顶部设置有消浪箱体。
38.优选地，所述消浪构造位于迎浪侧部分的相邻所述基础之间的距离为c1，所述消浪构造位于背浪侧部分的相邻所述基础之间的距离为c2，c1＜c2。消浪构造位于迎浪侧部分主要解决消浪的技术问题，故该部分相邻所述基础之间的距离较小，消浪构造位于背浪侧部分主要解决所述消浪构造两侧的水体交换，故消浪构造位于背浪侧部分的相邻所述基础之间的距离较大。
39.上述方案中的迎浪侧和背浪侧均为方向描述，迎浪侧为主浪作用于消浪构造5的区域，迎浪侧应该是风浪大多数情况下的方向，迎浪侧也称为强主浪侧。
40.优选地，所述基础顶部设置有混凝土结构，所述混凝土结构上安装有风电设备。
41.优选地，所述基础上还设置有储能站，所述风电设备与所述储能站电性连接。在所述基础上还设置有储能站，来将风电设备发出的电转化为稳定输出的电能，从而满足离岸养殖系统中的电力需求。
42.优选地，所述养殖模块包括网箱和发电模块，所述发电模块用于为所述网箱上设备供电。
43.具体地，设备为网箱监测设备、安装于网箱上的水下摄像或采样设备、鱼饲料、换网、维护设备、传感器等。即位于网箱上的需要用到电力的设备。
44.优选地，所述发电模块位于所述网箱靠近洋流上游的一侧。通过所述发电模块能够进一步抵消一部分波浪，进而能够为网箱内的被养植物提供一个更加平静的养殖环境。
45.优选地，所述养殖模块的至少一侧柔性连接有浮体，所述浮体底部通过第二锚索固定于海床或河床。
46.优选地，至少一个所述养殖模块与所述消浪构造相连接。
47.优选地，所述消浪构造的背浪侧设置有港池。
48.优选地，所述消浪构造上设置有房间、停机坪或灯塔。
49.优选地，所述消浪构造上设置有出入口和朝向所述消浪构造的背浪侧延伸的延伸部，所述延伸部位于所述出入口靠近海流方向的一侧。
50.本技术还公开了一种用于本技术所述离岸养殖系统的设计方法，包含如下步骤：
51.拟定所述养殖区域的面积s1；
52.确定所述养殖区域内的养殖效率p分别与所述养殖区域内换水周期t及所述消浪构造中所有所述基础的总成本s的相关度方向；
53.确定所述养殖区域内换水周期t分别与所述消浪构造横纵投影比y、所述消浪构造的透水率t及通过消浪构造的海流流速u的相关度方向；
54.确定所述消浪构造横纵投影比y与所述消浪构造中所有所述基础的总成本s的相关度方向；
55.确定所述消浪构造的透水率t与相邻所述基础之间间距c的相关度方向；
56.确定所述消浪构造中所有所述基础的总成本s与相邻所述基础之间间距c的相关度方向；
57.确定所述养殖区域内的养殖风险r与所述养殖区域内部波高h的相关度方向；
58.确定所述养殖区域内部波高h分别与相邻所述基础之间间距c、所述消浪构造外部自然波高h的相关度方向；
59.确定风险效率比f与相邻所述基础之间间距c的相关度方向，其中，所述风险效率比f 为：所述养殖区域内的养殖风险r与所述养殖区域内的养殖效率p之比。
60.所述消浪构造横纵投影比y为：所述消浪构造沿海流方向的投影长度a与所述消浪构造沿垂直于海流方向的投影长度b之比，即y＝a/b。
61.上述方案中所有的相关度方向包括正相关或负相关，如果两者之间，其中一个增大，导致另一个减小，则是负相关，如果两者之间，其中一个增大，另一个也增大，则是正相关。
62.本技术所述的设计方法，通过对所述离岸养殖系统各个主要因素之间的相关度设计，得到风险效率比f与相邻所述基础之间间距c的相关度方向，从而能够指导实际设计过程选择出较优的风险效率比f范围。
63.优选地，所述透水率t为：t＝k1c/(d+c)
64.式中，k1为相邻所述消浪构造之间空间的遮挡系数，0≤k1≤1；d为所述筒体沿所述消浪构造长度方向的外径；c为相邻所述基础之间的空间宽度。
65.优选地，通过所述养殖区域的面积s1及所述养殖区域的形状来确定所述消浪构造沿海流方向的投影长度a、所述消浪构造沿垂直于海流方向的投影长度b和所述消浪构造的周长l，同一养殖区域，所述消浪构造的周长l与所述消浪构造中所有所述基础的总成本s呈正相关。
66.优选地，当所述养殖区域为长方形区域时，l＝s1/a+2a
67.式中，所述消浪构造的周长l，s1为所述养殖区域的面积；a为所述消浪构造沿海流方向的投影长度。
68.优选地，当所述养殖区域为椭圆形区域时，l＝4s1/a+2a-8s1/(πa)
69.式中，所述消浪构造的周长l，s1为所述养殖区域的面积；a为所述消浪构造沿海流方向的投影长度。
70.优选地，风险效率比f与相邻所述基础之间间距c的相关度方向具体为：
[0071][0072]
或，式中，c3为权重系数；
[0073]
或，f＝min.{c4r(h(c,h))-p(s(h),t(a/b,t(c),u))}，式中，c4为权重系数。
[0074]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0075]
1、本技术所述的一种离岸养殖系统，养殖区域内设置养殖鱼类或藻类的养殖模块，在养殖区域外围设置消浪构造，相邻基础之间设有的第一通道可以实现消浪构造外部水体和所包围的内部水体之间的交换，进而满足养殖区域内的水质要求；消浪构造有效地减小或消除了不利环境荷载(主要为风浪流环境荷载)对养殖区域的不利影响，而且所述基础的下部固定于海床或河床，相比较浮式防波堤来说，本技术的固定式消浪构造形成非常稳定的消浪结构，该消浪结构不仅能够有效消减强大波浪，同时还能够减少水面下涌浪的强度，使得养殖区域内形成较为稳定的适合养殖的流场(例如波浪高度、水体流速等)，进而为被养殖物(鱼类或藻类)提供更加平静、适宜的生存环境，大大增加了养殖模块的养殖效
率；同时由于本技术采用固定式消浪构造结构，该结构为所围的养殖区域提供了更加平静的水域环境，由此降低了养殖区域内的养殖模块的抗风浪等级的要求，从而使得在远海海域依然可以使用近海养殖模块，例如近海网箱，从而有效地降低了养殖模块的养殖成本。
[0076]
2、本技术所述的设计方法，通过对所述离岸养殖系统各个主要因素之间的相关度设计，得到风险效率比f与相邻所述基础之间间距c的相关度方向，从而能够指导实际设计过程选择出较优的风险效率比f范围。
附图说明
[0077]
图1是本发明的一种离岸养殖系统布置立体示意图。
[0078]
图2是本发明的一种离岸养殖系统布置俯视示意图。
[0079]
图3是本发明的一种离岸养殖系统布置立体示意图(显示出悬浮隧道)。
[0080]
图4是本发明的一种消浪构造消浪效果试验云图。
[0081]
图5是本发明的一种消浪构造消浪效果试验主视图(消浪前)。
[0082]
图6是本发明的一种消浪构造消浪效果试验主视图(消浪中)。
[0083]
图7是本发明的一种消浪构造消浪效果试验主视图(消浪后)。
[0084]
图8是本发明的一种消浪构造的结构主视示意图(钢筒结构或混凝土筒结构插入海床或河床)。
[0085]
图8-1是本发明的附图8中a-a剖视示意图(钢筒结构)。
[0086]
图8-2是本发明的附图8中a-a剖视示意图(混凝土筒结构)。
[0087]
图9是本发明的一种消浪构造的结构主视示意图(组合筒插入海床或河床)。
[0088]
图9-1是本发明的附图9中b-b剖视示意图。
[0089]
图10是本发明的消浪构造的结构主视示意图(钢筒结构或混凝土筒结构、有护坦)。
[0090]
图10-1是本发明的附图10中c-c剖视示意图(钢筒结构，插入海床或河床)。
[0091]
图10-2是本发明的附图10中c-c剖视示意图(钢筒结构，未插入海床或河床)。
[0092]
图10-3是本发明的附图10中c-c剖视示意图(混凝土筒结构，插入海床或河床)。
[0093]
图10-4是本发明的附图10中c-c剖视示意图(混凝土筒结构，未插入海床或河床)。
[0094]
图11是本发明的消浪构造的结构主视示意图(组合筒，有护坦)。
[0095]
图11-1是本发明的附图11中d-d剖视示意图(组合筒，插入海床或河床)。
[0096]
图11-2是本发明的附图11中d-d剖视示意图(组合筒，未插入海床或河床)。
[0097]
图12是本发明的消浪构造的结构主视示意图(钢筒结构或混凝土筒结构，有基槽)。
[0098]
图12-1是本发明的附图12中e-e剖视示意图(钢筒结构，有基槽)。
[0099]
图12-2是本发明的附图12中e-e剖视示意图(混凝土筒结构，未插入海床或河床)。
[0100]
图13是本发明的消浪构造的结构主视示意图(组合筒，有基槽)。
[0101]
图13-1是本发明的附图13中e-e剖视示意图(组合筒，有基槽)。
[0102]
图14是本发明的一种筒体的受力示意图(基础未插入海床或河床)。
[0103]
图15是本发明的第一填料对钢筒筒壁会产生法向土压力示意图。
[0104]
图16是本发明的钢筒筒壁上的微段研究示意图。
[0105]
图17是本发明的一种筒体的结构纵向剖面示意图。
[0106]
图18是本发明的附图17中a-a剖面示意图。
[0107]
图19是本发明的附图18中c-c剖面示意图。
[0108]
图20是本发明的附图18中d-d剖面示意图。
[0109]
图21是本发明的附图18中d-d剖面示意图(爆炸图)。
[0110]
图22是本发明的附图17中b部放大示意图。
[0111]
图23是本发明的空气幕和高压水设施调整筒体姿态示意图。
[0112]
图24是本发明的一种静力下沉施工方法步骤示意图。
[0113]
图25是本发明的一种静力下沉施工方法中钢筋混凝土筒和钢筒整体下沉至设计标高位置示意图。
[0114]
图26是本发明的一种筒体的结构竖向截面示意图(设置有盖帽)。
[0115]
图27是本发明的一种消浪构造的结构主视示意图(有挡浪臂二)。
[0116]
图28是本发明的附图27中c-c剖视示意图。
[0117]
图29是本发明的附图27中d部放大示意图。
[0118]
图30是本发明的基础与挡浪臂一的配合俯视示意图(圆筒)。
[0119]
图31是本发明的基础与挡浪臂一的配合俯视示意图(矩形)。
[0120]
图32是本发明的挡浪臂二与第一柔性件的配合示意图(筒体整体)。
[0121]
图33是本发明的多个挡浪臂单元与第一柔性件的配合示意图。
[0122]
图34是本发明的一种消浪构造的结构立体示意图(有挡浪臂一)。
[0123]
图35是本发明的一种消浪箱体的结构示意图(有混凝土层)。
[0124]
图36是本发明的一种基础作为风电基础的竖向截面示意图(1节钢筋混凝土筒，钢筒的下部插入海床或河床)。
[0125]
图37是本发明的一种基础作为风电基础的竖向截面示意图(1节钢筋混凝土筒，钢筒的下部位于海床或河床)。
[0126]
图38是本发明的一种基础作为风电基础的竖向截面示意图(至少2节钢筋混凝土筒，钢筒的下部插入海床或河床)。
[0127]
图39是本发明的一种基础作为风电基础的竖向截面示意图(至少2节钢筋混凝土筒，钢筒的下部位于海床或河床)。
[0128]
图40是本发明的一种筒体的结构三维纵向截面示意图。
[0129]
图41是本发明的一种漂浮模块的结构立体示意图。
[0130]
图42是本发明的一种漂浮模块和厂房的配合示意图。
[0131]
图43是本发明的一种养殖模块的结构示意图。
[0132]
图44是本发明的养殖模块与浮体的配合示意图。
[0133]
图45是本发明的网箱的结构示意图。
[0134]
图46是本发明的设计方法的相关度方向示意图。
[0135]
图标：1-浮箱单元；11-养殖腔；12-混凝土隔板；13-压载舱；3-基础；30-筒体；31-第一填料；32-混凝土筒；321-钢筋混凝土筒单元；322-凹槽；323-柔性填充层；324-预埋件；33
‑ꢀ
钢筒；331-外侧延伸部；332-凸出部；333-连接件；334-加强筋；335-内侧延伸部；34-高压水设施；35-空气幕；36-盖帽；361-抽气孔；37-水面；38-混凝土垫层；39-海床；391-基槽；
310
‑ꢀ
护坦；311-底盖；312-混凝土筒结构；313-钢筒结构；41-挡浪臂一；42-挡浪臂二；43-附着件； 44-第一柔性件；45-挡浪臂单元；453-第三柔性件；46-第二柔性件；47-混凝土层；5-消浪构造；51-止滑块；53-箱体单元；501-固定体；502-浮体；503-出入口；505-延伸部；54-消浪箱体；6-养殖模块；61-养殖区域；62-第一通道；63-二次消浪装置；64-网箱；65-发电模块；66
‑ꢀ
第一浮箱；67-第二浮箱；68-第三浮箱；69-发电设备；610-漂浮模块；611-船体；612-清理装置；613-连接管道；614-浮体；615-泵体；616-过滤装置；617-排水口；618-厂房；619-缓冲水域；620-养殖区域边界线；621-骨架；622-网格结构；623-第一锚索；624-第二锚索；7-风电设备；71-混凝土结构；72-岛屿。
具体实施方式
[0136]
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0137]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0138]
实施例1
[0139]
如图1-3所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，包括养殖区域61，所述养殖区域61 外围设置有消浪构造5，所述养殖区域61内设置有用于养殖的养殖模块6，所述消浪构造用于减小所述养殖区域61的波浪幅度，其中，
[0140]
所述养殖区域61外围的消浪构造5，为全部由若干间隔排列设置的基础3围成的消浪堤坝，或者为一部分由若干间隔排列设置的基础3与其他固定构造接合围成，
[0141]
相邻基础3之间设置有用于水流通过的第一通道62，所述基础3的下部固定于海床39 或河床，所述基础3上部位于水面之上，用于阻击风浪。
[0142]
养殖区域61为能够放置养殖模块6的区域，所述养殖区域61面积为1～20km2。本实施例所述的离岸养殖系统更适合大规模养殖，其单个的所述养殖区域61面积能够达到1～20km2，使得离岸养殖系统能够固碳，具体地，多个离岸养殖装置不仅可以完全保障人类的食物来源足够供应，每年封存的二氧化碳量至少可在亿吨以上，而且是能够封存在海水中达千年之久的惰性碳，这在陆地上是无法实现的，如此能够有效降低大气中过量的二氧化碳和过度的温室效应，能够有效降低大气中二氧化碳浓度，从而有效地帮助自然生态复原。
[0143]
一种消浪构造5的方案为全部由若干间隔排列设置的基础3围成的消浪堤坝，另一种消浪构造5的方案为一部分由若干间隔排列设置的基础3与其他固定构造接合围成，其他固定构造为，岛屿72、岛礁、人工岛、海上人工平台、围堰中的一种或几种。
[0144]
所述消浪构造5包围在所述养殖区域61外侧，所述养殖模块6与其对应临近的所述消浪构造5之间设有缓冲带619，所述缓冲带619使得所述养殖模块6与其对应临近的所述消浪构造5之间具有缓冲水域，能够对穿过消浪构造5的小浪进一步缓冲，以进一步地降低养殖区域的波浪高度。如图1-3所示，将所有养殖模块6围成的海域的虚线设为养殖区域边界线 620。
[0145]
如图1-3所示，在上述基础上，进一步优选的方式，所述消浪构造5内侧还设置有二次消浪装置63，所述二次消浪装置63靠近所述消浪构造5位于迎浪侧的部分。通过在迎浪侧的部分设置至少两层用于消浪的设施(消浪构造5为一次消浪装置)，在保证有足够量的水
流通过所述消浪构造5位于迎浪侧的部分的情况下，对越过消浪构造5的波浪再次消减，来尽可能降低所述养殖区域61内的波浪高度，从而为被养殖物提供更加平静的水域。具体地，所述二次消浪装置63包括浮式防波堤、固定式防波堤或成排设置的水下生物中的一种或者几种组合构成。固定式防波堤的结构优选与消浪构造5的结构一致，上述方案中的迎浪侧和背浪侧均为方向描述，迎浪侧为主浪作用于消浪构造5的区域，上述迎浪侧应该是风浪大多数情况下的方向，迎浪侧也称为强主浪侧，如图2所示，其范围与浪的方向及消浪构造5形状均相关。
[0146]
本实施例的有益效果：本实施例所述的一种离岸养殖系统，养殖区域61内设置养殖鱼类或藻类的养殖模块6，在养殖区域61外围设置消浪构造5，相邻基础3之间设有的第一通道62可以实现消浪构造5外部水体和所包围的内部水体之间的交换，进而满足养殖区域 61内的水质要求；消浪构造5有效地减小或消除了不利环境荷载(主要为风浪流环境荷载) 对养殖区域61的不利影响，而且所述基础3的下部固定于海床39或河床，相比较浮式防波堤来说，本实施例的固定式的消浪构造5形成非常稳定的消浪结构，该消浪结构不仅能够有效消减强大波浪，同时还能够减少水面下涌浪的强度，使得养殖区域61内形成较为稳定的适合养殖的流场(例如波浪高度、水体流速等)，进而为被养殖物(鱼类或藻类)提供更加平静、适宜的生存环境，大大增加了养殖模块6的养殖效率；同时由于本技术采用固定式消浪构造5结构，该结构为所围的养殖区域61提供了更加平静的水域环境，由此降低了养殖区域61内的养殖模块6的抗风浪等级的要求，从而使得在远海海域依然可以使用近海养殖模块6，例如近海网箱，从而有效地降低了养殖模块6的养殖成本。
[0147]
实施例2
[0148]
如图8所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，在实施例1的基础上，所述基础3可以为实心柱体，但基础3外径需要超过十多米时，或水深过深时，自重过大，对运输装备要求特别高，实心柱体无法适用，此时一种优化的方案：所述基础3采用筒体30结构，筒体 30沿垂直于长度方向可以是等截面，也可以是上小下大的变截面，所述筒体30沿垂直于长度方向的横截面为圆形、长方形或多边形等形状。所述筒体30下部固定于海床或河床，所述筒体30上端位于水面之上，所述筒体30内填充有第一填料31，用于增加所述筒体自重，使得筒体30结构更加稳定，筒体30优选采用大直径钢圆筒、大直径组合钢圆筒、大直径钢筋混凝土圆筒等结构，大直径表示圆筒外径一般≥16m。根据具体海床地质，软土地层、均匀密实性地层、淤泥质地层和硬质或非均质地层，分别采用振动下沉、空气幕高压射水下沉、吸力筒负压下沉和开挖基槽预制安装方法施工。
[0149]
筒体30的两端是敞口设置，筒体30高度方向能够满足从水面37以上+2～+12m，到水面37以下-15～-5m，以满足在海洋上的普遍使用。混凝土筒32侧壁沿其轴向截面为工字型，用于增加混凝土筒32整体强度。
[0150]
在上述基础上，进一步优选的方式，所述筒体30的侧壁封闭设置。在离岸水域，为了使消浪构造5更好的起到抗风浪地效果，筒体30自重重量与抗风浪能力成正比，但如果筒体 30自重过大，又会大大增加筒体30的吊装施工难度，由此，通过筒体30内部填埋填料的方式来解决这一难题，通过增加筒内第一填料31的重量来增加基础3自重，同时又不会增加筒体30运输、吊装、安装等施工难度。因此在实际施工中，需要尽可能将第一填料31填满筒体30内的空间，故在本技术中，所述筒体30的侧壁均采用封闭结构，而不是采用筒体30侧壁
开孔的方式，以防止筒内填料溢出筒体30之外。在本方案中，所述筒体30的侧壁封闭设置，以避免出现第一填料31从筒体30侧壁漏出，或者因筒体30侧壁开孔，导致第一填料 31无法很好地填充混凝土筒32内部空间，导致施工成本大幅增加的情况。
[0151]
在上述基础上，进一步优选的方式，筒体30下部设置有减阻设施，减阻设施用于减小筒体30下沉过程中的阻力。具体地，减阻设施包括高压水设施34，高压水设施34设置于筒体 30的下部，高压水设施34用于减小筒体30的下沉端部阻力，其中，高压水设施34优选高压水枪。具体地，筒体30下部设置有空气幕35，空气幕35用于减小筒体30的下沉侧面阻力。筒体30下沉过程中，打开高压水设施34和空气幕35，高压水设施34用于减小水下土对筒体30的端阻力，空气幕35用于减小水下土对筒体30的侧阻力。进一步地，筒体30上部安装gps和/或倾斜仪，利用gps和/或倾斜仪、高压水设施34和空气幕35调整筒体30 的倾斜度。例如：如图23所示，当筒体30下沉过程向右侧倾斜时，加大左侧高压水设施34 和空气幕35的压力，或减小右侧高压水设施34和空气幕35的压力，通过调节桶底不同部位的减阻设施释放的压力，结合筒体30倾斜仪或gps等监测数据反馈，即可动态调节筒体30 下沉姿态。
[0152]
如图17所示，筒体30顶部设置有混凝土垫层38。
[0153]
在上述基础上，进一步优选的方式，为了增加下沉力，筒体30顶部敞口处覆盖有盖帽 36，使得筒体30内部形成密闭腔，盖帽36上设置抽气孔361，使用时，抽气孔361与抽气设备相连通，抽气设备通过抽气孔361抽取筒体30内部气体，让筒内形成负压，获得下沉吸力，吸力与筒体30重力协同工作，趋使筒体30下沉，使得钢筒33的底部到达海床39或河床。之后拆除盖帽36，或在盖帽36上设置填料孔，并向筒体30内填充第一填料31。
[0154]
所述消浪构造5位于迎浪侧部分的相邻所述基础3之间的距离为c1，所述消浪构造5 位于背浪侧部分的相邻所述基础3之间的距离为c2，c1＜c2。迎浪侧为主浪作用于消浪构造5的区域，迎浪侧应该是风浪大多数情况下的方向，迎浪侧也称为强主浪侧，消浪构造5 位于迎浪侧部分主要解决消浪的技术问题，故该部分相邻所述基础3之间的距离较小，消浪构造5位于背浪侧部分主要解决所述消浪构造5两侧的水体交换，故消浪构造5位于背浪侧部分的相邻所述基础3之间的距离较大。
[0155]
所述筒体30的一种具体结构为：如图8、8-2、10、10-3、10-4、12和12-2所示，所述筒体30为混凝土筒结构312，其内填有第一填料31。所述筒体30上下两端敞口设置，即不封闭，以方便筒体30下沉及填料，混凝土筒结构312优选钢筋混凝土材质制成的筒，其横截面可以是圆形、椭圆形、方形或多边形，在其长度方向上，也可以是等截面，也可以是变截面。
[0156]
在上述基础上，进一步优选的方式，混凝土筒结构312包括至少两个竖向依次支撑的混凝土筒结构单元，相邻混凝土筒结构单元之间的连接处封闭接合，包括连接或压接方式，以防止第一填料31从相邻混凝土筒结构单元之间的连接处露出。
[0157]
所述筒体30的另一种具体结构为：如图8、8-1、10、10-1、10-2、12和12-1所示，所述筒体30为钢筒结构313，其内填有第一填料。钢筒结构313上下两端敞口设置，即不封闭，以方便钢筒结构313下沉及填料，混凝土筒结构312优选钢筋混凝土材质制成的筒，其横截面可以是圆形、椭圆形、方形或多边形，在其长度方向上，也可以是等截面，也可以是变截面。
[0158]
在上述基础上，进一步优选的方式，钢筒结构313包括至少两个竖向依次支撑的钢筒结构单元，相邻钢筒结构单元之间的连接处封闭接合，包括连接或压接方式，以防止第一填料 31从相邻混凝土筒结构单元之间的连接处露出。
[0159]
实施例3
[0160]
如图9、9-1、11、11-1、11-2、13和13-1所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，与实施例6的不同之处在于：本实施例公开了另一种筒体30的结构形式，即所述筒体30为组合筒形式：如图9、40和17所示，所述筒体30包括沿所述筒体30长度方向依次设置的混凝土筒32和钢筒33组成的组合筒体结构，所述混凝土筒32和所述钢筒33内均填充有所述第一填料31，所述混凝土筒32位于所述钢筒33的上方，所述混凝土筒32与所述钢筒33之间连接处封闭接合，该封闭接合包括连接和压接方式，防止筒内填料通过连接处泄露到筒体之外。在使用时，钢筒33全部没入水下，混凝土筒32的一部分位于水面37以上，另一部分位于水面37以下，钢筒33下部固定于海床39或河床，钢筒33和混凝土筒32形成的组合筒形式，通过混凝土筒32来解决浪溅区腐蚀问题、同时利用钢筒33能够适应更多地质条件。同时，组合筒结合了上部混凝土筒32重量大(因为混凝土强重比小，且部分水面37以上是干容重)，下部钢筒33在水下土中下沉摩阻力小(壁薄)的优势；下部钢筒33受拉性能比上部混凝土筒32好，第一填料31填充后，由于组合筒内随着深度增加筒体侧压力增加，钢筒 33设在组合筒体下部可以更好满足筒体30环向拉力引起筒壁拉力增加的特点，使得整体组合筒体具有更好的结构性能。其中，钢筒33填满第一填料31，混凝土筒32中填满第一填料 31或部分填充第一填料31，取决于基础3自身在风浪流作用下稳定性足够即可。
[0161]
混凝土筒32的两端是敞口设置，钢筒33的两端也是敞口设置。混凝土筒32优选为钢筋混凝土筒。根据水面37浪高的不同，混凝土筒32沿其长度方向的长度为h，7m≤h≤30m，使其满足高度方向从水面37以上+2～+12m，到水面37以下-15～-5m，以满足本技术的一种基础3在海洋上的普遍使用。混凝土筒32侧壁沿其轴向截面为工字型，用于增加混凝土筒32 整体强度。
[0162]
在上述基础上，进一步优选的方式，所述混凝土筒32的侧壁和钢筒33的侧壁均封闭设置。在离岸水域，为了使消浪构造5更好的起到抗风浪地效果，筒体30自重重量与抗风浪能力成正比，但如果筒体30自重过大，又会大大增加筒体30的吊装施工难度，由此，本技术通过筒体30内部填埋填料的方式来解决这一难题，通过增加筒内第一填料31的重量来增加基础3自重，同时又不会增加筒体30运输、吊装、安装等施工难度。因此在实际施工中，需要尽可能将第一填料31填满筒体30内的空间，故在本技术中，所述混凝土筒32的侧壁和钢筒33的侧壁均采用封闭结构，而不是采用筒体30侧壁开孔的方式，以防止筒内填料溢出筒体30之外。在本方案中，所述混凝土筒32的侧壁和钢筒33的侧壁均封闭设置，以避免出现第一填料31从筒体30侧壁漏出，或者因混凝土筒32侧壁开孔，导致第一填料31无法很好地填充混凝土筒32内部空间，导致施工成本大幅增加的情况。
[0163]
如图17所示，在上述基础上，进一步优选的方式，钢筒33最大外径20.5m≤r1≤40m。钢筒33的壁厚为t1，0.01m≤t1≤0.12m。本技术的钢筒33最大外径r1≥20.5m，而壁厚t1 仅0.01m≤t1≤0.12m，使得钢筒33能够产生“布袋”效应，特别当壁厚t1仅0.01m≤t1≤0.05m，“布袋”效应更加显著，其结合了大型单桩(monopile)和传统重力式防波堤(revetment)的优点：由于大型单桩(monopile)所用材料为混凝土或钢材等材料，而本实施例的钢筒33内填充了更多的第一填料31，例如淤泥、中粗砂等，更绿色环保，进而节约成本；进一步地，相对于传统重力式防波堤(revetment)的第一填料为自由坍落成型的下大上小的立体构造，本技术的钢筒33的圆柱状构造，能够节约超过三分之二的内部第一填料31。同
时，如图15 所示，第一填料31对钢筒33筒壁会产生法向土压力。如图16所示，取钢筒33筒壁上的一个微段研究可以看出，由于钢筒33产生“布袋”效应，使得法向土压力带来钢筒33筒壁上沿周向的拉力，使得钢筒33内部第一填料31与钢筒33形成整体效应，拉力带来额外的钢筒 33刚度，如同装砂的布袋，进而加强了钢筒33结构刚度和整体稳定性。
[0164]
混凝土筒32优选钢筋混凝土材质制成的筒，其横截面可以是圆形、椭圆形、方形或多边形等截面，在其长度方向上，也可以是等，也可以是变截面。钢筒33横截面优选为圆形、椭圆形、方形或多边形等，在其长度方向上，也可以是等截面，也可以是变截面。钢筒33 与混凝土筒32同轴设置，可以容许制作误差。
[0165]
在上述基础上，进一步优选的方式，钢筒33的壁厚为t1，混凝土筒32的壁厚为t2， 10≤t2/t1≤200，在相同外径规格的情况下，由于钢筒33所需的壁厚远小于混凝土筒32的壁厚，使得本技术的基础3整体重量比相同外径规格的钢筋混凝土筒要轻很多，从而能够使得更多的现有预制施工工艺及设备满足其运输及下沉施工。
[0166]
如图18-21所示，在上述基础上，进一步优选的方式，混凝土筒32与钢筒33之间设置有横向限位装置，横向限位装置用于限制混凝土筒32相对于钢筒33的水平横移。具体地，横向限位装置包括凹槽322和与凹槽322相配合的凸出部332，凹槽322设置于混凝土筒32 和钢筒33中的一个上，凸出部332设置于混凝土筒32和钢筒33中的另一个上，来控制混凝土筒32相对于钢筒33横向移动。凹槽322可以设置于混凝土筒32底部，凸出部332设置于钢筒33顶部。凹槽322沿混凝土筒32的筒壁周向设置一圈，凸出部332沿钢筒33的筒壁周向设置一圈，使得凹槽322和凸出部332的配合能够实现混凝土筒32与钢筒33之间封闭设置。
[0167]
在上述基础上，进一步优选的方式，凹槽322内填充有柔性填充层323，柔性填充层323 填充于凸出部332的两侧。由于在施工中，由于施工误差，钢筒33的顶部插入凹槽322内的凸出部332无法与凹槽322完全精准配合，此时，凹槽322内填充有柔性填充层323，能够使混凝土筒32与钢筒33之间达到更好的封闭效果，同时，因为混凝土筒32与钢筒33普遍尺寸较大，在安装混凝土筒32与钢筒33过程中，当凹槽322与凸出部332配合安装时，能够起到减震作用，以降低混凝土筒32与钢筒33之间的冲击及震动。具体地，柔性填充层323 包括沥青，橡胶等材料。
[0168]
在上述基础上，进一步优选的方式，所述混凝土筒32底部与所述钢筒33相连接。主要起两方面作用，其一，混凝土筒32与钢筒33相连接，方便混凝土筒32与钢筒33整体起吊；其二，作为限制混凝土筒32相对于钢筒33横向移动的一种具体措施。
[0169]
具体地，混凝土筒32底部设置有预埋件324，钢筒33上连接有连接件333，预埋件324 与连接件333可拆卸连接和/或焊接。预埋件324与连接件333通过螺栓连接，其外部一圈相互焊接。连接件333与钢筒33之间连接有加强筋334。预埋件324沿混凝土筒32的筒壁周向设置一圈，连接件333沿钢筒33的筒壁周向设置一圈，使得预埋件324和连接件333的连接能够实现混凝土筒32与钢筒33之间封闭设置。
[0170]
如图22所示，在上述基础上，进一步优选的方式，筒体30下部设置有减阻设施，减阻设施用于减小筒体30下沉过程中的阻力。具体地，减阻设施包括高压水设施34，高压水设施34设置于钢筒33的下部，高压水设施34用于减小钢筒33的下沉端部阻力，其中，高压水设施34优选高压水枪。具体地，钢筒33下部设置有空气幕35，空气幕35用于减小钢筒 33的下沉侧面阻力。筒体30下沉过程中，打开高压水设施34和空气幕35，高压水设施34 用于减小
水下土对筒体30的端阻力，空气幕35用于减小水下土对筒体30的侧阻力。进一步地，筒体30上部安装gps和/或倾斜仪，利用gps和/或倾斜仪、高压水设施34和空气幕35 调整筒体30的倾斜度。例如：如图23所示，当筒体30下沉过程向右侧倾斜时，加大左侧高压水设施34和空气幕35的压力，或减小右侧高压水设施34和空气幕35的压力，通过调节桶底不同部位的减阻设施释放的压力，结合筒体30倾斜仪或gps等监测数据反馈，即可动态调节筒体30下沉姿态。
[0171]
在实施例2中，相邻混凝土筒结构单元之间的连接处封闭接合的具体结构，以及相邻钢筒结构单元之间的连接处封闭接合的具体结构，优选地与本实施例中混凝土筒32与所述钢筒 33之间连接处封闭接合的具体结构相同。
[0172]
在上述基础上，进一步优选的方式，混凝土筒32包括至少两个竖向依次支撑的钢筋混凝土筒单元321，相邻钢筋混凝土筒单元321之间的连接处封闭接合，包括连接或压接方式，以防止第一填料31从相邻钢筋混凝土筒单元321之间的连接处露出，相邻钢筋混凝土筒单元 321之间的连接处封闭接合，优选地与本实施例中混凝土筒32与所述钢筒33之间连接处封闭接合的具体结构相同。
[0173]
在上述基础上，进一步优选的方式，混凝土筒32上部最大外径小于下部最大外径。
[0174]
本实施例所述的一种离岸养殖系统，上部是混凝土筒32，下部是钢筒33，在使用时，钢筒33全部没入水下，混凝土筒32的一部分位于水面37以上，另一部分位于水面37以下，钢筒33和混凝土筒32形成的组合筒形式，通过混凝土筒32来解决浪溅区腐蚀问题、同时利用钢筒33能够适应更多地质条件。同时，组合筒结合了上部混凝土筒32重量大因为混凝土强重比小，且部分水面37以上是干容重，下部钢筒33在水下土中下沉摩阻力小的优势；下部钢筒33受拉性能比上部混凝土筒32好，匹配筒内第一填料31随深度增加侧压力增加，筒体30环向拉力引起筒壁拉力增加的特点，结构性能优。采用上部混凝土筒和下部钢筒的组合。混凝土筒位于水上区和水位变动区(即浪溅区)，位于水上区的部分功能兼做上部结构的承台。钢筒位于在浸没区即水面37以下)和入土区(即海床39或河床)，入土区兼做施工下沉构造。钢筒33和混凝土筒32通过混凝土筒32预留的凹槽及其自重(由于混凝土筒32在上，地心引力往下)永久连接。体系刚度来自混凝土和钢结构的组合，以及内部第一填料侧向土压力带来的几何刚度。施工方便，施工代价小。因为混凝土筒32提供了自重，其竖向工字形断面加强了施工时的体系刚度(这点对于外海长周期波条件下施工特别重要)。钢筒33 壁薄，直径大，因此下沉时可以避免其它桩或沉井的端部存在的“挤土效应”。而且下沉时钢筒33的钢壁与土层的侧向土摩擦力小于混凝土壁的。综上，辅助下沉的施工措施代价可以降到最低。且上述有点对土地扰动亦可优化，下沉后土体强度恢复快，有利于筒体30外海环境下获得更高的稳定性。从材料使用角度该方案结合了钢结构和混凝土结构各自的额优势，水位变动区和浪溅区腐蚀问题严重，混凝土结构防腐性能好，混凝土圆筒设置在覆盖该范围的高度区间。筒内第一填料随深度增加侧压力增加，筒体环向拉力引起筒壁拉力增大，钢结构设置在下部。综上结构性能优。
[0175]
消浪采用筒体30，根据筒体30直径、具体海床地质，软土地层、均匀密实性地层、淤泥质地层和硬质或非均质地层，分别采用振动下沉、空气幕高压射水下沉、吸力筒负压下沉和开挖基槽预制安装方法施工，以下介绍优选地一种静力下沉施工方法，如图26所示，包含以下步骤：
[0176]
步骤1.分别预制混凝土筒32和钢筒33，并分别输送至安装位置附近；
[0177]
步骤2.将混凝土筒32连接至钢筒33上方，形成筒体30；
[0178]
步骤3.将筒体30整体吊装至安装位置；
[0179]
步骤4.下放筒体30，使得筒体30依靠自重下沉至设计标高，其中，混凝土筒32的一部分没入水面37，钢筒33全部没入水面37，筒体30下部设置有高压水设施34和空气幕35，在步骤s4中，筒体30下沉过程中，打开高压水设施34和空气幕35，高压水设施34用于减小水下土对筒体30的端阻力，空气幕35用于减小水下土对筒体30的侧阻力，筒体30上部设置有gps和/或倾斜仪，利用gps和/或倾斜仪、高压水设施34和空气幕35调整筒体30 的倾斜度；
[0180]
步骤5.在筒体30内填充第一填料31，第一填料31的材质至少包括中粗砂和淤泥中的一种或多种，当其包括淤泥时，筒体30内填充淤泥，并对至少部分淤泥进行固化，以增加本技术所述的基础3的稳定性和整体性。
[0181]
步骤6.待筒体30沉降稳定后，在筒体30顶部浇筑补偿混凝土垫层38至筒体30顶部设计标高。
[0182]
本技术的一种用于基础3的静力下沉施工方法，将混凝土筒32和钢筒33分开预制，相比较现有整体预制的钢筋混凝土筒或钢筒来说，单件预制规格大大减小，预制难度大大降低，且相比较整体预制的钢筋混凝土筒来说，大大降低对输送工具的要求，同时，在下沉过程中，组合筒结合了上部混凝土筒32重量大因为混凝土强重比小，且部分水面37以上是干容重，下部钢筒33在水下土中下沉摩阻力小的优势，依靠自重即可下沉至设计标高，安装到位，相比较整体预制的钢筒需要专门的振动设备振动下沉来来说，大大降低了施工成本和施工难度。
[0183]
上述方案中，混凝土筒32在陆上或预制工厂流水线上预制完成后，通过半潜驳运输至现场与钢筒33现场拼接。再整体吊装和下沉；
[0184]
如图25所示，下沉时筒体30部分重力用于和吊力平衡，起到被动控制筒体30倾斜度的效果。之后通过筒底间隔设置的高压水设施34和空气幕35，减小筒体30下沉施工时的土的端阻力和侧向阻力。高压水设施34和空气幕35至少沿筒体30周向等间隔设置4组，其中，高压水设施34优选高压水枪。下沉过程中，通过调控部分高压水设施34和空气幕35的压力大小，主动控制筒倾斜度在0.2～2％。为增加下沉力必要时，筒体30上部设置气密盖帽36，筒内形成密闭腔，盖帽36上设置抽气孔361、抽气管，让筒内形成负压，获得下沉吸力，吸力与重力协同工作，趋使筒体30下沉。筒体30下沉时和下沉后的原理见等式：
–
l+gc+gs
–
bc
–
bs+s
–
t
–
f＝0
[0185]
上式l：吊力，gc：混凝土筒32重力，gs：钢筒33重力，bc：混凝土筒32浮力，bs：钢筒33浮力，s：吸力必要时，t：钢筒33端阻力大小取决于地层土质参数，以及高压水减阻效果，f：钢筒33侧壁阻力大小取决于回第一填料摩擦角和高度，以及筒体30外部土质地层和空气幕35减阻效果。筒体30的重力为g，g＝gc+gs；筒体30的浮力为b，b＝bc+bs。
[0186]
组合筒体30沉至设计标高后，停止高压水设施34和空气幕35。筒下沉姿态控制结合不同位置高压水设施34和空气幕35压力调节以及筒顶设置gps+倾斜仪等方法控制。完成后，筒内填满砂或填部分砂，必要时振冲(填砂高度和振冲必要性取决于外海荷载大小，或者筒体30内部填淤泥并做部分固化(固化必要性取决于外海荷载大小。
[0187]
如图26所示，在上述基础上，进一步优选的方式，为了增加下沉力，混凝土筒32顶
部敞口处覆盖有盖帽36，使得筒体30内部形成密闭腔，盖帽36上设置抽气孔361，使用时，抽气孔361与抽气设备相连通，抽气设备通过抽气孔361抽取筒体30内部气体，让筒内形成负压，获得下沉吸力，吸力与筒体30重力协同工作，趋使筒体30下沉，使得钢筒33的底部沉入海床39或河床，之后拆除盖帽36，或在盖帽36上设置填料孔，并向筒体30内填充第一填料31。
[0188]
本实施例的一种静力下沉施工方法：对于静力下沉，基础3结合了上部混凝土圆筒重量大(因为混凝土强重比小，且部分水面以上是干容重)，下部钢圆筒土中下沉摩阻力小的优势；下部钢结构受拉性能比上部混凝土好，匹配筒内第一填料土体随深度增加侧压力增加，圆筒环向拉力引起筒壁拉力增加的特点，结构性能优；永久阶段，拉力带来额外圆筒刚度(如同装砂的布袋，加强圆筒结构刚度和整体稳定性。
[0189]
实施例4
[0190]
本实施例所述的一种离岸养殖系统，实施例2或3中的所述基础3下部固定于海床39 或河床具体优选以下方式：
[0191]
方式一：述基础3下部插入海床39，具体地以筒体30为例，如图8-1所示，钢筒结构 313底部插入海床39或河床，如图8-2所示，混凝土筒结构312底部插入海床39或河床，如图18-1所示，所述筒体30为组合筒，此时下部的钢筒33的下部插入海床39或河床，如图 14所示，所述筒体30的下部插入海床39或河床，当波浪或海风施加给筒体30上部侧向外载荷f
外
，海床或河床面下部的土体能够给筒体30施加与外载荷f
外
相反的被动土压力f
被
，从而使的本实施例所述的筒体30的整体自重能够提供对外载荷f
外
的大部分抵抗能力即可满足要求，而不需要提供对于外载荷f
外
的全部抵抗能力，从而在相同受力要求下，筒体30的抗力要求能够有效降低。具体地，在使用过程中，筒体30的重力占80％左右的抵抗能力，被动土压力f
被
占20％左右的抵抗能力。
[0192]
方式二：如图10-12所示，所述基础3下部外侧设置有护坦310，具体地以筒体30为例，护坦310设置于海床39或河床上。此时基础3下部是否插入海床39或河床，可以根据现场情况来选择。图10-1所示，钢筒结构313底部插入海床39或河床，钢筒结构313下部外侧设置有护坦310，如图10-2所示，钢筒结构313底部放置于海床39或河床，同时钢筒结构 313下部外侧设置有护坦310，如图10-3所示，混凝土筒结构312底部插入海床39或河床，混凝土筒结构312下部外侧设置有护坦310，如图10-4所示，混凝土筒结构312底部放置于海床39或河床，同时混凝土筒结构312下部外侧设置有护坦310，如图11-1所示，所述筒体 30为组合筒，此时下部的钢筒33的下部插入海床39或河床，且钢筒33下部外侧设置有护坦310，如图11-2所示，所述筒体30为组合筒，此时下部的钢筒33放置于海床39或河床，且钢筒33下部外侧设置有护坦310。
[0193]
海床39或河床下为硬岩地基时，钢筒33的底部很难插入海床39或河床，在此情况下，当考虑筒体30下部放置于海床39或河床时，进一步优选的方式：所述筒体30下部连接有底盖311，所述底盖311上贯穿设置透水孔。以组合筒为例：如图11-2所示，钢筒33的下部连接有底盖311，在筒体30下沉施工时，筒体30外侧的水能够通过透水孔进入筒体30内，从而对基础3下沉施工影响较小，而当筒体30内填充第一填料31后，第一填料自重能够对底盖311施加压力，由于底盖311与所述钢筒33的下部相连接，从而使得第一填料自重对底盖 311施加的压力能够让筒体30具有更好的稳定性。
[0194]
方式三：如图12和13所示，所述基础3底端面设有向内和向外延伸的底座，具体地以筒体30为例，如图12-1、12-2和13-1所示，所述筒体30底端面设有向内和向外延伸的底座，所述底座向筒体30外侧延伸的部分为外侧延伸部331，所述底座向筒体内侧延伸的部分为内侧延伸部335。所述筒体30的底座放置于海床或河床上开设的基槽391内，所述基槽391内填埋的第二填料392压紧所述外侧延伸部331。通过第二填料392对筒体30下部的侧压力以及第二填料392对外侧延伸部331的竖向朝下的压力，使得所述筒体30下部稳定地固定于海床或河床，如图12-1所示，钢筒结构313底部设置有外侧延伸部331和内侧延伸部335；且所述筒体30底部位于所述基槽391内；如图12-2所示，混凝土筒结构312底部设置有外侧延伸部331和内侧延伸部335；且所述筒体30底部位于所述基槽391内；如图13-1所示，组合筒底部设置有外侧延伸部331和内侧延伸部335；且所述筒体30底部位于所述基槽391内。
[0195]
具体地，所述海床39或河床上开挖有基槽391，所述筒体30下部设置有朝向所述筒体 30侧壁外侧延伸的外侧延伸部331；在施工时，将所述筒体30下部沉入基槽391内，之后在所述基槽391内回填有第二填料392，使得至少一部分所述第二填料392设置于所述外侧延伸部331上。通过第二填料392对基础3下部的侧压力以及第二填料392对外侧延伸部331 的竖向的下压力，使得所述基础3下部稳定地固定于海床39或河床。
[0196]
所述筒体30下部设置有朝向所述筒体30侧壁内侧延伸的内侧延伸部335，至少一部分所述第一填料31设置于所述外侧延伸部331上，第一填料31对内侧延伸部335产生竖向的下压力，从而使得筒体30下端更稳定。
[0197]
所述基础3为实心柱体、筒体30时，本实施例所述的基础3下部固定于海床39或河床方式都适用，进一步地，筒体30为实施例2中混凝土筒结构312或钢筒结构313时，或者为实施例3中的组合筒形式时，本实施例所述的基础3下部固定于海床39或河床方式都适用。
[0198]
实施例5
[0199]
如图1-6所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，与实施例2或3或4的不同之处在于：如图41中箭头所示，所述第一通道62为多弯通道。所述多弯通道为至少三个湾的通道。通过将所述第一通道62设置为多弯通道，能够使得波浪的前进路径改变为多弯路径，进而达到既能降低波浪高度、又能使一定量的水流通过所述消浪构造5的目的。
[0200]
所述消浪构造5的透水率t为：在某段长度内，水流经过所述消浪构造5位于该长度内的所有第一通道62的纵向截面的流量之和为s1，若没有消浪构造5，该长度内水流经过该纵向截面的流量之和为s2，t＝s1/s2。当所述消浪构造5的透水率t为2％～35％时，既能保证有较好的消浪效果(70％以上)，又能够保证所述消浪构造5两侧较好的水质交换效果。更进一步地，如图4-7所示，当所述消浪构造5的透水率t为5％～20％。既能保证有较好的消浪效果(90％以上)，又能够保证所述消浪构造5两侧较好的水质交换效果，其远远优于浮式消浪构造 30～40％的消浪效果。
[0201]
在上述基础上，进一步优选的方式，所述消浪构造5的背浪侧设置有港池。所述消浪构造5上设置有房间、停机坪或灯塔。
[0202]
实施例6
[0203]
如图27所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，与实施例2或3或4或5的不同之处在于：所述消浪构造5包括至少两个间隔设置的基础3，相邻所述基础3顶部设置有消浪箱体54，所述基础3还设置有朝向相邻所述基础3延伸的挡浪臂一41。所述挡浪臂一41与另一
侧的所述基础3形成所述第一通道62。通过挡浪臂一41，能够在保持第一通道62不变的情况下，有效地缩小所述基础3的外径，进而大大降低基础3的制作安装成本。
[0204]
通过间隔设置的基础3来形成消浪构造的主体，再在相邻所述基础3之间设置有用于消浪的挡浪臂一41，挡浪臂一41来减小相邻所述基础3的通道的净宽度，来增加消浪构造内外波浪引起的水质点的流通长度，进而起到快速消耗波浪能量的作用。利用基础3和挡浪臂一41的组合来减小波浪的通道面积，同时改变波浪前进路径，增加波浪水质点流动长度，进而达到降低波浪高度的目的，同时，由于所述挡浪臂一41只能减小相邻所述基础3的通道的净宽度，而并没有完全隔绝相邻所述基础3的通道，从而使得本技术所述的一种消浪构造两侧的透空率能够得到有效地保证，进而达到透水不透浪的目的，从而大大减小对海洋生态环境的影响。同时，利用消浪箱体54来将相邻所述基础3形成整体，不仅起到减小越浪，防止波浪从上部翻过的作用，同时增加了消浪构造的协同受力作用，外海极端天气时整体稳定性更好。同时，由于利用了基础3和挡浪臂一41的组合，相比于单独的利用成排设置的基础3 消浪方式来说，要达到同样的消浪效果，基础3和挡浪臂一41的组合能够有效地减少了基础 3的外径，尤其是基础3为圆形横截面时的外径，从而大大减少了工程量，有效地降低了工程成本及施工周期。
[0205]
如图27所示，消浪箱体54由多个箱体单元53依次连接成型。所述消浪箱体54内设置有多个功能性的房间、通道，通道可以用来行人，或者行车。
[0206]
在上述基础上，进一步优选的方式，如图28所示，所述消浪箱体54与所述基础3之间设置有横向限位装置，所述横向限位装置用于限制所述消浪箱体54相对基础3朝向限位一侧移动。所述横向限位装置具体设置方式优选如下：方式一，所述横向限位装置包括抵靠于所述消浪箱体54背浪侧的止滑块51，所述止滑块51与所述基础3相连接；方式二，所述横向限位装置包括朝向所述消浪箱体54迎浪侧伸出的墙趾52，墙趾52与所述消浪箱体54下部相连接；方式三，所述横向限位装置包括相配合的凹槽和凸块，所述凹槽竖向设置，所述凹槽连接于所述基础3上，所述凸块连接于所述消浪箱体54上。以上优选方式可以择一使用，也可以配合使用，以达到限制所述消浪箱体54相对基础3朝向限位一侧移动的目的。
[0207]
如图30-31所示，挡浪臂一41具体如下：一种情况，其中一个所述基础3上设置有朝向相邻所述基础3延伸的所述挡浪臂一41，挡浪臂一41可以是一个或两个，也可以是多个；另一种情况，相邻所述基础3上均设置有朝向另一个所述基础3延伸的所述挡浪臂一41，在此情况下，更优的方案是：从而将波浪的前进路径改变为多弯路径，进而达到降低波浪高度的目的。基础3的横截面积可以是任意形状，可以是圆形，也可以是矩形，其中，所述基础 3横截面优选为圆形，所述挡浪臂一41沿所述圆形法线方向设置，基础3横截面为圆形，其弧形侧面能够有效减小波浪对基础3的冲击，而且，所述挡浪臂一41沿所述圆形法线方向设置，使得在达到相同消浪效果条件下，所需要的挡浪臂一41的延伸长度更短，其成本更低。
[0208]
当筒体30为混凝土筒结构312时，所述混凝土筒结构312与所述挡浪臂一41一体预制成型，均为混凝土结构，在此基础上，所述挡浪臂一41包括竖向设置的柱体结构，所述柱体结构与所述混凝土筒32一体预制成型，使得混凝土筒结构312与所述挡浪臂一41一体预制时更好地脱模。具体地，柱体结构的横截面优选为矩形或梯形或齿形或圆弧形或三角形。所述混凝土筒结构312侧壁顶部设置朝向水平外侧延伸的凸台，可逆转部分波浪，有效减少离岸养殖系统的总越浪量。
[0209]
当筒体30为组合筒形式形式时，所述混凝土筒32与所述挡浪臂一41一体预制成型，均为混凝土结构，在此基础上，所述挡浪臂一41包括竖向设置的柱体结构，所述柱体结构与所述混凝土筒32一体预制成型，使得混凝土筒32与所述挡浪臂一41一体预制时更好地脱模。具体地，柱体结构的横截面优选为矩形或梯形或齿形或圆弧形或三角形。所述混凝土筒32侧壁顶部设置朝向水平外侧延伸的凸台，可逆转部分波浪，有效减少离岸养殖系统的总越浪量。
[0210]
本实施例所述的一种离岸养殖系统，通过间隔设置的基础3来形成消浪构造的基础，再在相邻所述基础3之间设置有用于消浪的挡浪臂一41，通过挡浪臂一41减小相邻所述基础3 的通道的净宽度，利用基础3和挡浪臂一41的组合来减小波浪的通道面积，同时改变波浪前进路径，进而达到降低波浪高度的目的，同时，由于所述挡浪臂一41只是减小相邻所述基础 3的通道的净宽度，而并没有完全隔绝相邻所述基础3的通道，从而使得本实施例所述的一种消浪构造两侧的透空率能够得到有效地保证，进而达到透水不透浪的目的，从而大大减小对海洋生态环境的影响。
[0211]
同时，相邻所述基础3顶部设置有消浪箱体54，通过消浪箱体54将相邻所述基础3形成整体，使得整个结构更稳定，抗冲击能力更好，同时，一定高度的消浪箱体54能够增加本实施例所述的消浪构造消减更高波浪的目的，而且，消浪箱体54内设置有多个功能性的房间、通道等场所，供平常生活工作使用。
[0212]
在上述基础上，进一步优选的方式，所述挡浪臂一41下部还设置有挡浪臂二42，所述挡浪臂二42与至少一侧所述钢筒33柔性连接。在使用过程中，挡浪臂一41一部分位于水面 37以上，另一部分位于水面37以下，所述挡浪臂二42全部位于水面37以下。
[0213]
当波浪冲击本实施例所述的消浪构造时，通过间隔设置的基础3来形成消浪构造的基础，再在相邻所述基础3之间设置有用于消浪的挡浪臂一41，通过挡浪臂一41减小相邻所述基础3的通道的净宽度，利用基础3和挡浪臂一41的组合来减小波浪的通道面积，同时改变波浪前进路径，进而达到降低波浪高度的目的，同时，由于所述挡浪臂一41只能减小相邻所述基础3的通道的净宽度，而并没有完全隔绝相邻所述基础3的通道，从而使得本实施例所述的一种消浪构造两侧的透空率能够得到有效地保证，进而达到透水不透浪的目的，从而大大减小对海洋生态环境的影响。同时，利用水下挡浪臂二42的摆动，扰乱水下波浪，使其能够配合挡浪臂一41，能够达到更好的消浪效果，而且不会对透水率产生较大影响。
[0214]
由于所述挡浪臂二42位于所述挡浪臂一41下部，故所述挡浪臂二42常常会在水面37 以下，通过所述挡浪臂二42与至少一侧所述基础3柔性连接，使得低水面37下涌浪冲击挡浪臂二42时，挡浪臂二42发生摆动，从而对低水面37下涌浪进行扰动，进而达到降低水面 37下涌浪的强度的目的。
[0215]
所述挡浪臂二42与相邻所述基础3之间具有间隙，使得挡浪臂二42也能达到透水不透浪的目的，从而大大减小对海洋生态环境的影响。
[0216]
以组合筒形式为例：所述钢筒33上设置有附着件43，所述挡浪臂二42上对应连接有第一柔性件44，所述挡浪臂二42与至少一侧所述钢筒33通过第一柔性件44柔性连接，所述第一柔性件44与对应所述附着件43相挂接。通过第一柔性件44与对应所述附着件43相挂接的方式，相比于将挡浪臂二42与钢筒33焊接的方式来说，能够大大减小安装人员在水下的安装难度。
7的不同之处在于：所述基础3顶部设置有混凝土结构71，所述混凝土结构71上安装有风电设备7。具体如风力发电机，此时，混凝土筒32可以是等直径筒，也可以选择上小下大的锥台筒。所述基础3上还设置有储能站，所述风电设备7与所述储能站电性连接。在所述基础 3上还设置有储能站，来将风电设备7发出的电转化为稳定输出的电能，从而满足离岸养殖系统中的电力需求。
[0228]
如图37所示，混凝土筒32包括至少两个竖向依次支撑的钢筋混凝土筒单元321，相邻钢筋混凝土筒单元321之间封闭设置，其中至少一个混凝土筒32上部最大外径小于下部最大外径。如图38所示，若海床39或河床下为硬岩地基时，混凝土筒32部分位于水面37以下，钢筒33全部位于水面37以下，钢筒33的底部位于海床39或河床，且钢筒33的底部密封连接有底盖311，以防止第一填料31从钢筒33的底部漏出，混凝土筒32顶部设置有混凝土结构71，混凝土结构71上安装有风电设备7，具体如风力发电机。如图39所示，混凝土筒32 包括至少两个竖向依次支撑的钢筋混凝土筒单元321，相邻钢筋混凝土筒单元321之间封闭设置，其中至少一个混凝土筒32上部最大外径小于下部最大外径。海床39或河床指河床面或海床面。
[0229]
实施例9
[0230]
如图1-3所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，与实施例1或2或3或4或5或6 或7或8的不同之处在于，所述消浪构造5上设置有出入口503和朝向所述消浪构造的背浪侧延伸的延伸部505，所述延伸部505位于出入口503处，优选为所述延伸部505位于所述出入口503靠近海流方向的一侧，延伸部505能够使得用于船舶进出的出入口503处达到在沿海流方向上的消浪效果。出入口503为入口或出口，或者既可以用作入口，也可以用作出口，出入口503数量不限，一般为1个-3个，均安装于所述消浪构造5的背浪侧。
[0231]
所述消浪箱体54内设置有房间和/或通道。所述消浪构造5位于迎浪侧的部分高于位于背浪侧的部分。使得离岸养殖系统整体成本更低。所述消浪构造5的背浪侧设置有港池；所述消浪构造5上设置有房间、停机坪或灯塔。
[0232]
在上述基础上，进一步优选的方式，所述养殖区域61有至少两个，其中，至少两个相邻所述养殖区域61共用至少一段所述消浪构造5。
[0233]
本实施例所述的一种离岸养殖系统，间隔设置的所述基础3的一部分位于水面37以下，且所述基础3的底部插入海床39或河床，来形成消浪构造5的主体，再在相邻所述基础3之间设置有用于消浪的挡浪臂一41，通过挡浪臂一41减小相邻所述基础3的通道的净宽度，利用基础3和挡浪臂一41的组合来减小波浪的通道面积，同时改变波浪前进路径，进而达到降低波浪高度的目的，同时，由于所述挡浪臂一41只能减小相邻所述基础3的通道的净宽度，而并没有完全隔绝相邻所述基础3的通道，从而使得本实施例所述的一种离岸养殖系统两侧的透空率能够得到有效地保证，进而达到透水不透浪的目的，从而大大减小对海洋生态环境的影响。同时，利用消浪箱体54来将相邻所述基础3形成整体，不仅增加消浪的高度，同时增加了消浪构造的整体刚性，以达到更好地消浪效果。将混凝土筒32和钢筒33分开预制，相比较现有整体预制的混凝土筒32或钢筒33来说，单件预制规格大大减小，预制难度大大降低，且相比较整体预制的钢筋混凝土筒来说，大大降低对输送工具的要求，同时，在下沉过程中，组合筒结合了上部混凝土筒32重量大因为混凝土强重比小，且水面37以上的部分是干容重，下部钢筒33在水下土中下沉摩阻力小的优势，依靠自重即可下沉至设计标
高，安装到位，相比较整体预制的钢筒需要专门的振动设备振动下沉来说，大大降低了施工成本和施工难度。同时，在下沉之前，将挡浪臂一41与所述混凝土筒32相连接，有效地降低了现场施工的难度，而且，先将所述附着件43与所述钢筒33相连接，之后将所述挡浪臂二42沉入水下，所述挡浪臂二42与对应所述附着件43在水下柔性连接，相比较现场水下焊接作业来说，大大降低了现场水下施工的难度，同时，该形式也有效避免了因挡浪臂二42与钢筒 33之间大面积焊接带来的钢筒33变形较大问题，为步骤s2中混凝土筒32与钢筒33之间的连接精度提供了保障。
[0234]
混凝土筒32在陆上或预制工厂流水线上预制，所述挡浪臂一41与所述混凝土筒32一体预制成型；所述附着件43与所述钢筒33相焊接或螺纹连接；组合筒体30沉至设计标高后，停止高压水设施34和空气幕35。筒下沉姿态控制结合不同位置高压水设施34和空气幕35 压力调节以及筒顶设置gps+倾斜仪等方法控制。完成后，筒内填满砂或填部分砂，必要时振冲填砂高度和振冲必要性取决于外海荷载大小，钢筒33外侧堆积防冲刷的护坦310，筒体30 内部填淤泥并做部分固(固化必要性取决于外海荷载大小)，同时，将所述挡浪臂二42沉入水下，操作人员将所述挡浪臂二42与对应所述附着件43柔性连接。
[0235]
本实施例的一种用于所述消浪构造的施工方法：对于静力下沉，大直径组合筒结合了上部混凝土圆筒重量大因为混凝土强重比小，且部分水面以上是干容重，下部钢圆筒土中下沉摩阻力小的优势；下部钢结构受拉性能比上部混凝土好，匹配筒内第一填料土体随深度增加侧压力增加，圆筒环向拉力引起筒壁拉力增加的特点，结构性能优；永久阶段，拉力带来额外圆筒刚度如同装砂的布袋，加强圆筒结构刚度和整体稳定性。
[0236]
实施例10
[0237]
如图41-42所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，与实施例1或2或3或4或5或6 或7或8或9的不同之处在于，所述养殖区域61内设置有漂浮模块610，所述漂浮模块610 包括至少两个相连接的浮箱单元1，所述浮箱单元1预制成型。所述漂浮模块610上设置有厂房618。所述漂浮模块610通过第一锚索623固定于海床或河床，也可以将所述漂浮模块 610与消浪构造5相连接。厂房618用于作为加工厂、储存基地、冷库、生活用房等。
[0238]
由于消浪构造5能够有效地减小或消除了不利环境荷载主要为风浪流环境荷载对养殖区域61的影响，从而能够有效地减小或消除了不利环境荷载对所述养殖区域61内厂房618的影响，使得所述养殖区域61内厂房618能够正常工作，被养植物打捞起来后很快速地进行深加工，从而能够更好地保证鱼肉的鲜嫩、美味。
[0239]
实施例11
[0240]
如图43所示，本实施例所述的一种离岸养殖系统，在实施例1的基础上，与实施例1或 2或3或4或5或6或7或8或9或10的不同之处在于：所述养殖模块6包括网箱64和发电模块65，所述发电模块65用于为所述网箱64上设备供电。设备为网箱监测设备、安装于网箱64上的水下摄像或采样设备、鱼饲料、换网、维护设备、传感器等。即位于网箱64上的需要用到电力的设备。发电模块65可以放置于所述网箱64的上部，也可以放置于网箱64 的一侧。
[0241]
在上述基础上，进一步优选的方式，所述发电模块65位于所述网箱64靠近洋流上游的一侧。通过所述发电模块65能够进一步抵消一部分波浪，进而能够为网箱64内的被养植物提供一个更加平静的养殖环境。
[0242]
所述发电模块65包括发电设备69和用于支撑所述发电设备69的第一浮箱66，所述
外部自然波高h的相关度方向，具体地，其他条件确定时，相邻所述基础3之间间距c越大，所述养殖区域61内部波高h越高；其他条件确定时，所述消浪构造5外部自然波高h越高，所述养殖区域61内部波高h越高；
[0257]
确定风险效率比f与相邻所述基础3之间间距c的相关度方向，其中，所述风险效率比 f为：所述养殖区域61内的养殖风险r与所述养殖区域61内的养殖效率p之比。
[0258]
所述消浪构造5横纵投影比y为：所述消浪构造5沿海流方向的投影长度a与所述消浪构造5沿垂直于海流方向的投影长度b之比，即y＝a/b。
[0259]
上述方案中所有的相关度方向包括正相关或负相关，如果两者之间，其中一个增大，导致另一个减小，则是负相关，如果两者之间，其中一个增大，另一个也增大，则是正相关。
[0260]
本实施例所述的设计方法，通过对所述离岸养殖系统各个主要因素之间的相关度设计，得到风险效率比f与相邻所述基础3之间间距c的相关度方向，从而能够指导实际设计过程选择出较优的风险效率比f范围。
[0261]
具体地，所述透水率t为：t＝k1c/(d+c)
[0262]
式中，k1为相邻所述消浪构造5之间空间的遮挡系数，0≤k1≤1；d为所述筒体30沿所述消浪构造5长度方向的外径；c为相邻所述基础3之间的空间宽度。
[0263]
具体地，通过所述养殖区域61的面积s1及所述养殖区域61的形状来确定所述消浪构造5沿海流方向的投影长度a、所述消浪构造5沿垂直于海流方向的投影长度b和所述消浪构造5的周长l，同一养殖区域61，所述消浪构造5的周长l与所述消浪构造5中所有所述基础3的总成本s呈正相关，即其他条件确定时，所述消浪构造5的周长l越长，所述消浪构造5中所有所述基础3的总成本s越高，具体为：
[0264]
所述养殖区域61为长方形区域，l＝s1/a+2a
[0265]
式中，所述消浪构造5的周长l，s1为所述养殖区域61的面积；a为所述消浪构造5 沿海流方向的投影长度；
[0266]
所述养殖区域61为椭圆形区域，l＝4s1/a+2a-8s1/πa
[0267]
式中，所述消浪构造5的周长l，s1为所述养殖区域61的面积；a为所述消浪构造5 沿海流方向的投影长度。
[0268]
具体地，风险效率比f与相邻所述基础3之间间距c的相关度方向具体为：
[0269][0270]
或，
[0271][0272]
式中，c3为权重系数；
[0273]
或，
[0274]
f＝min.{c
44
r(h(c,h))-p(s(h),t(a/b,t(c),u))}
[0275]
式中，c4为权重系数。
[0276]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。