CN109329155A - 一种网衣挡流和分流系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种网衣挡流和分流系统,包括漂浮于海面且阵列排布的养殖网箱,养殖网箱前端连接有浮绳,浮绳通过浮杆与浮体连接,浮体下方连接有挡流网,浮绳下方连接有分流网,挡流网与分流网底端交接且连接有配重网,配重网下方连接有配重块。本发明解决海水涨潮、退潮或海浪所产生的冲击力对养殖环境、养殖物成活率以及养殖产量等不良影响,有效消除或阻挡水流作用同时预防垃圾对养殖影响。

Description

一种网衣挡流和分流系统
技术领域
本发明属于设施养殖工程技术,具体涉及一种网衣挡流和分流系统。
背景技术
近10多年来,因我国海洋捕捞技术及装备的不断进步、捕捞船只及马力的迅速增加、捕捞队伍的迅速扩大及经济鱼类产卵场的环境不断遭到破坏,致使海洋经济鱼类资源量锐减,以致形不成渔汛及规模产量、捕捞产品严重小型化。为此,我国自1999年起开始实施海洋捕捞“零增长”战略,并强化了伏季休渔制度。但这两项措施的实施并未使海洋鱼类资源得到根本好转,每年伏季休渔的效果也被当年的捕捞所消耗。可以预测到,在今后一个相当长的时期内,海洋渔业资源仍不会有较大好转。相反,随人口的增长,人民生活水平的不断提高及国内外渔业贸易需要,海水鱼类的市场需求量仍会增加。解决这一矛盾的有效途径是发展海水鱼类的养殖业,其中海水网箱养鱼获得高产量是重要途径之一。
网箱养殖能获得高的产量,是因为:水流、风浪和箱中养殖物的游动使箱内外水体不断交换,带走箱内旧水,换进高容氧的新水并带进大水面中的天然饵料;同时网箱限制养殖物的活动,减少养殖物的能量消耗,加速养殖物的增长;网箱也减少敌害生物对养殖物的危害,利用网箱可以进行高密度培养鱼种或精养商品鱼等。网箱养殖依靠箱内外水体交换,保持网箱内有一个良好的生态环境,因此,网箱设置地点环境条件好坏,与网箱养殖成败攸关。设置网箱的地点应具备如下条件:①水面宽阔,水位稳定,背风向阳,水温高,水深4米以上,环境安静,水质清新,无污染,酸碱值为中性偏碱的水域为好;②选择自流水或有潮汐的水体。水流速度一般最好是0.05-0.2米/秒,以保证氧气的供应。水流过急,常使箱内养殖物顶流游动,消耗体力,影响生长;目前海上网箱养殖,网箱常配置在流速比较慢、波浪平稳的陆地近海或者内海湾等处,利用风浪以及海水的潮汐运动实现网箱内外水体交换,使网箱内形成一个适宜养殖物生活的活水环境。然而现有的网箱养殖存在下述方面的缺陷:首先,海水的自然运动是不随人的意志而转移的,即使是再平稳的海域,海水涨、退潮所带来的冲击力也是不可估量的,海水的冲击过大,就会造成对养殖网箱内养殖物的惊吓、损伤,从而影响养殖物的成活率。其次海水冲力带来部分垃圾,从而影响养殖区内的卫生环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决海水涨潮、退潮或海浪所产生的冲击力对养殖环境、养殖物成活率以及养殖产量等不良影响,有效消除或阻挡水流作用同时预防垃圾对养殖影响的网衣挡流和分流系统。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:一种网衣挡流和分流系统,包括漂浮于海面且阵列排布的养殖网箱,养殖网箱前端连接有浮绳,浮绳通过浮杆与浮体连接,浮体下方连接有挡流网,浮绳下方连接有分流网,挡流网与分流网底端交接且连接有配重网,配重网下方连接有配重块。本发明利用前后设置的挡流网和分流网可先对冲击养殖网箱的水流进行挡流,减缓水流流速,水流经过挡流网的作用流速大幅降低,再经过分流网时水流被分流,作用到养殖网箱上的水流冲击减小,保证网箱安全,同时使作用在养殖网箱上的水流处于适当流速时,可实现水流、风浪和箱中养殖物的游动使箱内外水体不断交换,带走箱内旧水,换进高容氧的新水并带进大水面中的天然饵料,加速养殖物的增长,在挡流网和分流网交接处设置配重网和配重块可使前后网衣形成有机整体,提高整个系统的稳定性和安全性。
作为优选,挡流网与分流网之间的夹角为50°~80°。挡流网在水流冲击时产生水平方向向上的阻力以及竖直方向向上的升力,通过计算公式优化得到挡流网与分流网之间的夹角,使流经两网的水流速度控制在0.1-0.3米/秒的范围内。挡流网与分流网之间的夹角用如下计算公式获得:
式中FD竖直方向向上的升力,FL为水平方向向上的阻力,A为网衣平面的面积,R为网衣水平夹角;为流体密度,U为相对来流速度,CD为阻力系数,CL为升力系数。
作为优选,浮体呈阵列排布,浮体之间相互串连,浮体侧面还均设有流通孔,流通孔贯穿于浮体中部的圆形空腔。整列排布的浮体长度与阵列排布的养殖网箱对应,以便于设置的挡流网和分流网的作用最优化,同时阻挡海面及海中垃圾流向养殖网箱处影响养殖,而在浮体上设置流通孔可减少浮体的用料,海面上的海浪或水流经过浮体时,水流从流通孔经过并且受浮体中部的圆形空腔的作用水流流速得到减缓,实现对海面上的海浪或水流流速减缓或减低海浪影响的作用。
作为优选,挡流网为双层网,挡流网由网绳编织而成,网绳表面交错设置有弧面状的阻流槽,阻流槽的槽面上固接有三棱柱状的阻流块。挡流网选用双层网可对海流的挡流作用增强,有益于挡流网的长久使用,较快流速的海流在流经挡流网时由于网绳上设有的弧面状的阻流槽,水流流入阻流槽后经过弧面状的引导作用水流系数随弧面弧度增大而不断增大产生流速加速后与三棱柱状的阻流块产生冲击,水流产生分流水流流线之间的夹角扩大并且流线曲率半径减小,最后阻流槽的水流与流经网绳表面的水流产生冲击,产生小振幅波与流经水流汇聚,实现水流流经由网绳编织的挡流网流速衰减,同时也避免的海洋微生物附着在挡流网上。
作为优选,浮杆为空心浮杆,浮杆通过弹簧相互连接。选用空心的浮杆可增强浮杆的浮力,并且节省浮杆的制备成本,通过弹簧将浮杆之间连接使浮体和/或浮绳受海水冲击时弹簧可对冲击力起到吸收的作用,提高整个系统对抗海浪冲击的能力,并且弹簧的在产生形变时可调节挡流网与分流网之间的夹角,使之处于50°~80°之间。
作为优选,浮体与浮杆端部通过弹性绳连接,弹性绳穿接于浮杆内,且浮杆内的弹性绳端部连接有限位块。上述结构设计实现浮体与浮杆活动连接,浮体在受到海浪冲击时可与浮杆产生一定的距离扩大和缩短以适应海浪冲击,弹性绳的张紧力使浮体时刻保持与浮杆较紧密的连接,只有在浮体受海浪冲击时使浮体与浮杆产生一定距离的变动以适应海浪冲击。
作为优选,浮体和/或浮绳表面涂覆有荧光层。便于在夜间海面上观测养殖区域,例如在夜间对养殖网箱进行投料时,涂有荧光层的浮体或浮绳则具有引导作用,而且还可以美化海面景色。
作为优选,挡流网与分流网的网目大小比值为0.45-0.68:1。在保证透水性的情况下,设置上述网目大小比可保证海流流经挡流网时流速产生衰减。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明利用前后设置的挡流网和分流网可先对冲击养殖网箱的水流进行挡流,减缓水流流速,水流经过挡流网的作用流速大幅降低,再经过分流网时水流被分流,作用到养殖网箱上的水流冲击减小,保证网箱安全,同时使作用在养殖网箱上的水流处于适当流速时,可实现水流、风浪和箱中养殖物的游动使箱内外水体不断交换,带走箱内旧水,换进高容氧的新水并带进大水面中的天然饵料,加速养殖物的增长,在挡流网和分流网交接处设置配重网和配重块可使前后网衣形成有机整体,提高整个系统的稳定性和安全性。
本发明采用了上述技术方案提供的一种网衣挡流和分流系统,弥补了现有技术的不足,设计合理,操作方便。
附图说明
图1为本发明的一种网衣挡流和分流系统的示意图;
图2为本发明的一种网衣挡流和分流系统的前视图;
图3为本发明的浮体与浮杆的连接示意图;
图4为本发明的浮杆与弹簧的连接示意图;
图5为本发明的网绳的局部示意图;
图6为本发明的浮体的剖视图;
图7为本发明的挡流网受力示意图。
附图标记说明:1-养殖网箱;2-挡流网;201-网绳;202-阻流槽;203-阻流块;3-分流网;4-配重网;5-配重块;6-浮体;601-弹性绳;602-流通孔;7-浮杆;701-限位块;8-弹簧;9-浮绳。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述:
实施例1:
如图1-6所示,一种网衣挡流和分流系统,包括漂浮于海面且阵列排布的养殖网箱1,养殖网箱1前端连接有浮绳9,浮绳9通过浮杆7与浮体6连接,浮体6下方连接有挡流网2,浮绳9下方连接有分流网3,挡流网2与分流网3底端交接且连接有配重网4,配重网4下方连接有配重块5。本发明利用前后设置的挡流网2和分流网3可先对冲击养殖网箱1的水流进行挡流,减缓水流流速,水流经过挡流网2的作用流速大幅降低,再经过分流网3时水流被分流,作用到养殖网箱1上的水流冲击减小,保证网箱安全,同时使作用在养殖网箱1上的水流处于适当流速时,可实现水流、风浪和箱中养殖物的游动使箱内外水体不断交换,带走箱内旧水,换进高容氧的新水并带进大水面中的天然饵料,加速养殖物的增长,在挡流网2和分流网3交接处设置配重网4和配重块5可使前后网衣形成有机整体,提高整个系统的稳定性和安全性。
挡流网2与分流网3之间的夹角为50°~80°,优选为67°,挡流网2在水流冲击时产生水平方向向上的阻力以及竖直方向向上的升力,参见图7所示,通过计算公式优化得到挡流网2与分流网3之间的夹角,使流经两网的水流速度控制在0.1-0.3米/秒的范围内。
挡流网2与分流网3之间的夹角用如下计算公式获得:
式中FD竖直方向向上的升力,FL为水平方向向上的阻力,A为网衣平面的面积,R为网衣水平夹角;为流体密度,U为相对来流速度,CD为阻力系数,CL为升力系数。
浮体6呈阵列排布,浮体6之间相互串连,浮体6侧面还均设有流通孔602,流通孔602贯穿于浮体6中部的圆形空腔。整列排布的浮体6长度与阵列排布的养殖网箱1对应,以便于设置的挡流网2和分流网3的作用最优化,同时阻挡海面及海中垃圾流向养殖网箱1处影响养殖,而在浮体6上设置流通孔602可减少浮体6的用料,海面上的海浪或水流经过浮体6时,水流从流通孔602经过并且受浮体6中部的圆形空腔的作用水流流速得到减缓,实现对海面上的海浪或水流流速减缓或减低海浪影响的作用。
挡流网2为双层网,挡流网2由网绳201编织而成,网绳201表面交错设置有弧面状的阻流槽202,阻流槽202的槽面上固接有三棱柱状的阻流块203。挡流网2选用双层网可对海流的挡流作用增强,有益于挡流网2的长久使用,较快流速的海流在流经挡流网2时由于网绳201上设有的弧面状的阻流槽202,水流流入阻流槽后经过弧面状的引导作用水流系数随弧面弧度增大而不断增大产生流速加速后与三棱柱状的阻流块203产生冲击,水流产生分流水流流线之间的夹角扩大并且流线曲率半径减小,最后阻流槽202的水流与流经网绳201表面的水流产生冲击,产生小振幅波与流经水流汇聚,实现水流流经由网绳201编织的挡流网2流速衰减,同时也避免的海洋微生物附着在挡流网2上。
浮杆7为空心浮杆,浮杆7通过弹簧8相互连接。选用空心的浮杆7可增强浮杆7的浮力,并且节省浮杆7的制备成本,通过弹簧8将浮杆7之间连接使浮体6和/或浮绳9受海水冲击时弹簧8可对冲击力起到吸收的作用,提高整个系统对抗海浪冲击的能力,并且弹簧8的在产生形变时可调节挡流网2与分流网3之间的夹角,使之处于50°~80°之间。
浮体6与浮杆7端部通过弹性绳601连接,弹性绳601穿接于浮杆7内,且浮杆7内的弹性绳601端部连接有限位块701。上述结构设计实现浮体6与浮杆7活动连接,浮体6在受到海浪冲击时可与浮杆7产生一定的距离扩大和缩短以适应海浪冲击,弹性绳601的张紧力使浮体6时刻保持与浮杆7较紧密的连接,只有在浮体6受海浪冲击时使浮体6与浮杆7产生一定距离的变动以适应海浪冲击。
浮体6和浮绳9表面涂覆有荧光层。便于在夜间海面上观测养殖区域,例如在夜间对养殖网箱1进行投料时,涂有荧光层的浮体6或浮绳9则具有引导作用,而且还可以美化海面景色。
挡流网2与分流网3的网目大小比值优选为0.55:1。在保证透水性的情况下,设置上述网目大小比可保证海流流经挡流网2时流速产生衰减。
实施例2:
本发明的实际运用:选着适合海域进行排布养殖网箱1,海域选着条件为①水面宽阔,水位稳定,背风向阳,水温高,水深4米以上,环境安静,水质清新,无污染,酸碱值为中性偏碱的水域为好;②选择自流水或有潮汐的水体。水流速度一般最好是0.05-0.2米/秒,以保证氧气的供应。在养殖网箱1排布完成后,在养殖网箱1朝向海浪冲击面固接浮绳9,同时阵列排布浮体6,通过浮杆7依次将浮块6与浮绳9连接,再分别在浮体6下方连接挡流网2,浮绳9下方连接分流网3,在挡流网2和分流网3交接处设置配重网4和配重块,完成网衣挡流和分流系统的布设,按正常养殖方式在养殖网箱1内进行养殖即可。
挡流网2与分流网3之间的夹角不仅限为50°~80°,还可以是50°或50.1°或50.2°或50.3°或50.4°……或79.9°或80°;挡流网2与分流网3的网目大小比值不仅限为0.45-0.68:1,还可以是0.45:1或0.46:1或0.47:1或0.48:1……或0.67:1或0.68:1。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术,在此不作详细叙述。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:包括漂浮于海面且阵列排布的养殖网箱(1),所述的养殖网箱(1)前端连接有浮绳(9),所述的浮绳(9)通过浮杆(7)与浮体(6)连接,所述的浮体(6)下方连接有挡流网(2),浮绳(9)下方连接有分流网(3),所述的挡流网(2)与分流网(3)底端交接且连接有配重网(4),所述的配重网(4)下方连接有配重块(5)。
2.根据权利要求1所述的一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:所述的挡流网(2)与分流网(3)之间的夹角为50°~80°。
3.根据权利要求1所述的一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:所述的浮体(6)呈阵列排布,浮体(6)之间相互串连,浮体(6)侧面还均设有流通孔(602),所述流通孔(602)贯穿于浮体(6)中部的圆形空腔。
4.根据权利要求1所述的一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:所述的挡流网(2)为双层网,挡流网(2)由网绳(201)编织而成,网绳(201)表面交错设置有弧面状的阻流槽(202),所述阻流槽(202)的槽面上固接有三棱柱状的阻流块(203)。
5.根据权利要求1所述的一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:所述的浮杆(7)为空心浮杆,浮杆(7)通过弹簧(8)相互连接。
6.根据权利要求1所述的一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:所述的浮体(6)与浮杆(7)端部通过弹性绳(601)连接,所述的弹性绳(601)穿接于浮杆(7)内,且浮杆(7)内的弹性绳(601)端部连接有限位块(701)。
7.根据权利要求1所述的一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:所述的浮体(6)和/或浮绳(9)表面涂覆有荧光层。
8.根据权利要求1所述的一种网衣挡流和分流系统,其特征在于:所述的挡流网(2)与分流网(3)的网目大小比值为0.45-0.68:1。
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