一种海洋牧场浮球式围养设施的构建方法
【专利摘要】一种海洋牧场化浮球式围养设施的构建方法，属于渔业设施与装备技术领域。所述设施是在外海水深从十几米到几十米或者更深的海域，建设一片海洋牧场浮球式生态围养设施，围合海域面积可以从周长几十米到几百米甚至几千米或更大的范围，实现虾、鱼、贝、藻、参等多营养层次海洋生物的和谐共生，其单位水体造价仅为养殖网箱造价的1/10以下，充分利用外海水域养殖容量高的优势，形成低成本、高品质、产品安全的生态养殖模式，这将在我国海水养殖业可持续发展和海洋生态修复方面具有广阔的发展前景。
【专利说明】
一种海洋牧场浮球式围养设施的构建方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种海洋牧场浮球式围养设施的构建方法，属于渔业设施与装备技术领域。
【背景技术】
[0002]浩瀚的海洋为生物生长提供了最广阔的空间，但由于前些年的过度捕捞，导致了海洋中生存的某种鱼类种群不足以繁殖并补充种群数量，已经超过生态系统能够平衡弥补的数量，结果使我国近海海域整个海洋系统出现了生态退化的局面，因此，通过建设现代海洋牧场来改善这种生态退化趋势势在必行。
[0003]现代海洋牧场定义:是指基于生态学原理和现代工程技术手段，充分利用海区的自然生态，在特定海域通过科学的培植和系统化的管理而形成的生态平衡的人工渔场。
[0004]内涵与特征:现代海洋牧场是一种基于海洋生态平衡前提下，可控可管、生物多样、和谐共生的生态渔业生产方式;是一个集海洋生态、海洋环境、水产养殖、渔业设施与装备、现代信息技术等多学科交叉融合的系统工程，是既有经济产出，又可持续利用的海洋渔业产业平台
[0005]在海洋牧场开阔的海域中，每年都通过增殖放流的方式来增加海域的生物量，但是由于开阔海域可控性差等原因，增殖放流的鱼类、虾类等游泳性海洋生物存在着大量流失的问题，给海洋牧场的可持续产出造成了极大的影响，亟待需要一种可控可管、经济实用的方法来解决，本专利就是针对这一科学问题，发明了一种海洋牧场浮球式围养设施的构建方法，来完善海洋牧场这种可控可管、生物多样、和谐共生的生态渔业生产方式。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题在于提供一种海洋牧场浮球式围养设施的构建方法，本发明能够在外海水深从十几米到几十米或者更深的海域，建设一片牧场化浮球式生态围养设施，围合成从周长几十米到几百米甚至几千米或更大的养殖海域，围养海域可以围合成圆形或矩形海区或者是任意形状，并在设施内进一步建设人工鱼礁区、藻场修复区、贝藻类筏式养殖区、生态底播区等，进行海洋牧场多营养层次生态养殖;实现虾、鱼、贝、藻、参等多品种的和谐共生，充分利用外海水域养殖容量高的优势，形成低成本、高品质、产品安全的生态养殖模式，这将在我国海水养殖业可持续发展和海洋生态修复方面具有广阔的发展前景。
[0007]本发明是通过如下技术方案来实现的:
[0008]—种海洋牧场浮球式围养设施的构建方法，所述围养设施包括主浮球、内外层网衣、网衣浮腰带、电震动式钻地锚或粧、压底沙袋、网衣锚泊系统牵拉绳索和铁锚或混凝土重力墩块；
[0009]首先，内外层网衣包括一道水平上纲、两道水平底纲和按一定间距布设的立纲、横纲与网片缝制而成；内外层网衣的高度根据以下公式确定:ΗζΚαο+Ιη+Ι^)，式中:Κ为网超高安全系数，取值在1.0?1.5之间，ho为建设海区低潮位平均水深，In为建设海区的平均潮差，h2为建设海区十年一遇的波高，将内外层网衣的水平上纲部分包缚串连在一起的主浮球；网衣浮腰带设置在水下内外层网衣的中间水平横纲上，网衣浮腰带是由穿心浮球串在水下内外层网衣中间位置的水平横纲上组成；
[0010]进一步，所述的网衣浮腰带设置2道或2道以上；
[0011]根据海洋牧场浮球式围养设施的设计形状和立纲间距，在海底将电震动式钻地锚或粧成3排或多排布设定位，同时也将围养设施的铁锚或混凝土重力墩块成排定位，用于对海洋牧场浮球式围养设施从内外两侧牵拉锚定；电震动式钻地锚或粧的间距与网衣的立纲间距相同成排列布设；内外侧的铁锚或混凝土重力墩块与内外层网衣的垂直距离由计算公式确定:Ll=mho，式中:ho为建设海区低潮位平均水深，m为锚泊主缆绳的斜度比，取值在8?1之间；同侧铁锚或混凝土重力墩块相互间的间距由计算公式确定:L2 = η B，式中:B为内外层网衣的立纲间距，η为等间距系数，取值在4?12之间；将电震动式钻地锚或粧通过准确的定位并由电动振动钻入海底或打粧到一定深度的沙泥层中，电震动式钻地锚或粧的后端有锚固绳索露出海底；
[0012]网衣下部与海底接触处有两道水平底纲分别为折角底纲和末端底纲，两道水平底纲分别将内层网衣和外层网衣总断面折成L型；具体做法是内层网衣折角底纲上的立纲绳索与海底内侧第I排电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索连接，末端底纲上立纲绳索与海底内侧第2排电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索连接，形成内层围栏；同样做法将外层网衣按照上述步骤安装，外层网衣的折角底纲与海底内侧第3排电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索连接，内外层网衣的末端底纲共用一排电震动式钻地锚或粧;压底沙袋压在内外层网衣两道末端底纲中间的结合部上；
[0013]将浮于海平面的内外层网衣的水平上纲与垂直于内外层网衣平面方向的网衣锚泊系统牵拉绳索的一端相拉结，网衣锚泊系统牵拉绳索的另一端锚定在海底的铁锚或混凝土重力墩块上;另有一条网衣锚泊系统牵拉绳索一端与内外层网衣的网衣浮腰带位置的立纲和横纲节点处相拉结，另一端锚定在海底的铁锚或混凝土重力墩块上；防止网衣受潮流和风浪作用位移过大。
[0014]进一步，所述的电震动式钻地锚或粧为钢制材料制成。
[0015]进一步，在网衣锚泊系统牵拉绳索上连接有锚泊主缆绳浮球，以向上牵拉网衣锚泊系统牵拉绳索，增加海洋牧场浮球式围养设施向上的浮力。
[0016]本发明还提供一种利用上述设施进行生态养殖的方法，所述养殖设施安装完成后，在外海围成的一定规模的海域，根据需要进一步布设人工鱼礁区、藻场修复区、贝藻类筏式养殖区、生态底播区等，进行营养层次生态养殖。
[0017]本发明与现有技术相比的有益效果:
[0018]本发明在外海海域通过一种海洋牧场浮球式围养设施建设形成巨大的海洋牧场天然生态养殖场，既可利用水体中丰富的天然浮游生物为饵料，还可实现虾、鱼、贝、藻、参等多品种和谐共生的生态养殖，以达到充分利用外海水域养殖容量高的潜力，形成低成本、高品质、产品安全的营养层次生态养殖模式。
[0019]本发明设置双层网衣，同时在网衣下端利用两道水平底纲将网衣断面折成L型，利用固定在海底的电震动式钻地锚和锚固绳索对网衣底部进行固定，通过水下牵拉绳索对网衣进行水平方向固定，以对抗水流的冲击，保持围养设施的安全性，防止因围养设施损坏而造成的经济损失。
[0020]本发明网衣高度设计的技术要点是要求围网的高度H要大于ho+lu+hs之和，目的是在风暴潮等恶劣天气状况下，绝不允许因网衣设计高度不够而导致水面大量的浮球被淹没在水中，使网衣以及立纲和横纲产生有极大的向上提拉力，导致L型折角底网折角底纲与其连接的钻地锚被拔起，从而使围养设施处于危险境地。本发明的网衣底部的“L”型网衣结构设计，有效防止了网衣的整体失控。即便“L”型折角处第一排水下振动式钻地锚或粧被拔起，这也同时相当于增加了网衣的高度，从而极大地保障了网衣上纲的大量浮球有效露出水面而不产生拔粧力。也就是说“L”型网衣底部折角部分越大，其整体安全度越高。
[0021]在两层或多层围合网衣之间放入杂食性鱼类，如斑石鲷、绿鳍马面飩等，以此生物清理网衣防附着的方法，保持网衣的清洁和通透性。
[0022]本发明海洋牧场浮球式围养设施建设海域的适应底质类型为泥沙底质。
【附图说明】
[0023]图1:圆形海洋牧场浮球式围养设施平面图:2、内外层网衣，11、网衣锚泊系统牵拉绳索；
[0024]图2:矩形海洋牧场浮球式围养设施平面图:2、内外层网衣，11、网衣锚泊系统牵拉绳索；
[0025]图3:海洋牧场浮球式围养设施正立面图:1、主浮球，2、内外层网衣，3、网衣浮腰带，4、折角底纲，7、电震动式钻地锚或粧，8、锚固绳索；
[0026]图4:外海海洋牧场浮球式围养设施剖面图:1、主浮球，2、内外层网衣，3、网衣浮腰带，4、折角底纲，5、末端底纲，6、折角底网，7、电震动式钻地锚或粧，8、锚固绳索，9、压底沙袋，10、锚泊主缆绳浮球，11、网衣锚泊系统牵拉绳索，12、铁锚或混凝土重力墩块。
【具体实施方式】
[0027]下面通过实施例结合附图来对本发明的技术方案作进一步研究，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
[0028]实施例1
[0029]在某海域建设了一种海洋牧场浮球式围养设施，该海区海区平均低潮位水深15米，平均潮差取值3米，十年一遇的波高5米，整个海洋牧场浮球式围养设施为矩形，尺寸为长200米，宽100米，如图2、3、4所示。整个海洋牧场浮球式围养设施在海域中也可围成圆形(如图1所示)、方形等任意形状;还可以根据实施海域的风浪情况、安全度要求和设施投资情况来决定设置一层、两层或者多层围养设施。
[0030]所述方法的养殖设施包括主浮球1、内外层网衣2、网衣浮腰带3、折角底纲4、末端底纲5、折角底网6、电震动式钻地锚或粧7、锚固绳索8、压底沙袋9、锚泊主缆绳浮球1、网衣锚泊系统牵拉绳索11、铁锚或混凝土重力墩块12组成。
[0031 ]所述海洋牧场浮球式围养设施的构建方法，具体步骤如下:
[0032]首先，将一道水平上纲、两道水平底纲和按一定间距布设的立纲、横纲与网片缝制内外层网衣，内外层网衣的高度根据以下计算公式确定:H=K(ho+hi+h2)，本实施例的K取值为1.2即可该海区的安全程度要求;ho海区低潮位平均水深取值15米，In建设海区的平均潮差取值3米，匕建设海区十年一遇的波高取值5米，由此得出本实施例网衣的设计高度为27.6米。网衣高度设计的技术要点是要求围网的高度H要大于ho+lu+hs之和。目的是在风暴潮等恶劣天气状况下，不允许网衣因设计高度不够而将水面大量的浮球被淹没在水中，使网衣以及立纲和横纲产生有极大的向上提拉力，导致与网底连接的钻地锚被拔起而使围养设施整体失控。将内外层网衣的水平上纲部分包缚串连在一起的主浮球，作用是将网衣上纲提至水面以上；网衣浮腰带设置在水下内外层网衣的中间水平横纲上，网衣浮腰带是由穿心浮球串在水下内外层网衣中间位置的水平横纲上组成;如果水深较大，也可以设置成2道或多道，主要作用是在低潮时，将网衣浮腰带位置以下的部分网衣提起处于较直立状态，防止因低潮水深改变底部网衣坍落与海底海床摩擦破损。
[0033]根据围养设施的设计形状确定立纲间距2.5米，将海底的电震动式钻地锚或粧设置成3排，每排间距取值5米，电震动式钻地锚或粧的间距与网衣的立纲间距相同也为2.5米。
[0034]矩形围养设施外侧的锚锭铁锚或混凝土重力墩块与同侧网衣的水平直线距离由计算公式确定:Ll=mho，式中:ho为建设海区低潮位平均水深取值15米，m为锚泊主缆绳的斜度比取值8;由此得出Ll = 120米；同侧锚锭铁锚或混凝土重力墩块相互间的间距由计算公式确定:L2 = n B，式中:B为围合网衣的立纲的间距2.5米，η为等间距系数取值为8，由此得出L2 = 20米。电震动式钻地锚或粧入地深度为锚上端距离海底面2.5米。电震动式钻地锚或粧的后端有锚固绳索8露出海底。电震动式钻地锚或粧为钢制材料制成;是一种新型的柱状锚锭装置，它可以通过电动其内部的偏心旋转块产生振动，通过自重和振动钻入海底泥沙层中一定的深度，产生较大的锚抓力;特点是可以准确定位，振动钻入和振动推拉钻出，重复使用。
[0035]通过潜水员水下作业将内层网衣折角底纲4的立纲连接绳索与海底内层电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索8连接，再将末端底纲5上的立纲绳索与中间一排的电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索8连接，形成内层围栏；同样做法将外层网衣按照上述步骤安装，外层网衣的折角底纲4与最外侧一排电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索8连接，其外层网衣的末端底纲与内层网衣的末端底纲共用中间一排电震动式钻地锚或粧7;内外层网衣2安装完成后，用压底沙袋9压在内外层网衣的折角底网6中间结合的部位压实。折角底网为内层网衣或外层网衣折角底纲与末端底纲的中间部分。
[0036]将网衣锚泊系统牵拉绳索11的一端与浮于海平面的内外层网衣的水平上纲相连，网衣锚泊系统牵拉绳索11的另一端锚定在海底的铁锚或混凝土重力墩块12上，锚泊主缆绳浮球1连接在网衣锚泊系统牵拉绳索11;另一条网衣锚泊系统牵拉绳索11与内外层网衣的网衣浮腰带3位置的立纲和横纲节点处相连结，网衣锚泊系统牵拉绳索11的另一端同样锚定在海底的铁锚或混凝土重力墩块12上。
[0037]所述的内侧是指围养设施的养殖区域，外侧是指围养设施的外侧海域。
[0038]本实施例海洋牧场浮球式围养设施，在外海海域形成一个巨大的天然生态养殖场，抗风浪能力强，养殖容量巨大，水体交换充沛，无污染、无病害，产品品质优良接近野生海产品，其单位水体造价仅为养殖网箱造价的1/10以下，利用本设施全年开展多种鱼类、藻类、海参和鲍鱼等海珍品的生态养殖，既可利用水体中丰富的浮游生物为饵料，还可实现虾、鱼、贝藻等多品种混合养殖，还可以利用巨大的养殖容量暂养一些鲜活产品，以达到充分利用水域的生产潜力，调节市场水产品数量，缓冲因集中上市造成的市场冲击，提高养殖经济效益的目的，形成低成本、高品质、产品安全的生态养殖模式，其产品生态安全，经济价值较其他养殖模式产出的海产品价格提高5?10倍，在我国海水养殖业上将具有广阔的发展前景。
【主权项】
1.一种海洋牧场浮球式围养设施的构建方法，其特征在于所述围养设施包括主浮球、内外层网衣、网衣浮腰带、电震动式钻地锚或粧、压底沙袋、网衣锚泊系统牵拉绳索和铁锚或混凝土重力墩块;具体构建方法如下: 首先，内外层网衣包括一道水平上纲、两道水平底纲和按一定间距布设的立纲、横纲与网片缝制而成；内外层网衣的高度根据以下公式确定:H = K(ho+hi+h2)，式中:K为网超高安全系数，取值在1.0?1.5之间，ho为建设海区低潮位平均水深，In为建设海区的平均潮差，h2为建设海区十年一遇的波高，将内外层网衣的水平上纲部分包缚串连在一起的主浮球；网衣浮腰带设置在水下内外层网衣的中间水平横纲上，网衣浮腰带是由穿心浮球串在水下内外层网衣中间位置的水平横纲上组成； 根据海洋牧场浮球式围养设施的设计形状和立纲间距，在海底将电震动式钻地锚或粧成3排或多排布设定位，同时也将围养设施的铁锚或混凝土重力墩块成排定位，用于对海洋牧场浮球式围养设施从内外两侧牵拉锚定；电震动式钻地锚或粧的间距与网衣的立纲间距相同成排列布设；内外侧的铁锚或混凝土重力墩块与内外层网衣的垂直距离由计算公式确定:Ll=mho，式中:ho为建设海区低潮位平均水深，m为锚泊主缆绳的斜度比，取值在8?10之间；同侧铁锚或混凝土重力墩块相互间的间距由计算公式确定:L2 = n B，式中:B为内外层网衣的立纲间距，η为等间距系数，取值在4?12之间；将电震动式钻地锚或粧通过准确的定位并由电动振动钻入海底或打粧到一定深度的沙泥层中，电震动式钻地锚或粧的后端有锚固绳索露出海底； 网衣下部与海底接触处有两道水平底纲分别为折角底纲和末端底纲，两道水平底纲分别将内层网衣和外层网衣总断面折成L型；具体做法是内层网衣折角底纲上的立纲绳索与海底内侧第I排电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索连接，末端底纲上立纲绳索与海底内侧第2排电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索连接，形成内层围栏;同样做法将外层网衣按照上述步骤安装，外层网衣的折角底纲与海底内侧第3排电震动式钻地锚或粧上的锚固绳索连接，内外层网衣的末端底纲共用一排电震动式钻地锚或粧;压底沙袋压在内外层网衣两道末端底纲中间的结合部上； 将浮于海平面的内外层网衣的水平上纲与垂直于内外层网衣平面方向的网衣锚泊系统牵拉绳索的一端相拉结，网衣锚泊系统牵拉绳索的另一端锚定在海底的铁锚或混凝土重力墩块上;另有一条网衣锚泊系统牵拉绳索一端与内外层网衣的网衣浮腰带位置的立纲和横纲节点处相拉结，另一端锚定在海底的铁锚或混凝土重力墩块上；防止网衣受潮流和风浪作用位移过大。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的网衣浮腰带设置2道或2道以上。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的电震动式钻地锚或粧为钢制材料制成。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在网衣锚泊系统牵拉绳索上连接有锚泊主缆绳浮球。5.—种利用权利要求1-4任何一项所述方法构建的围养设施进行生态养殖的方法，所述养殖设施安装完成后，在外海围成的一定规模的海域，根据需要进一步布设人工鱼礁区、藻场修复区、贝藻类筏式养殖区或生态底播区，进行营养层次生态养殖。
【文档编号】A01K61/00GK106069925SQ201610462962
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】石勇, 徐庆军
【申请人】青岛启航网箱工程技术有限公司