CN109644897A - 一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，涉及珊瑚礁生态修复技术领域。一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，它包括六棱体单元、螺旋体、球形礁基、触角、固定绳、锚墩。其特征在于：通过在珊瑚礁礁冠波浪破碎带附近设置具有一定抗浪能力的网状结构，网状结构由六棱体单元相互拼接而成，六棱体边壁采用放置有螺旋体的多孔结构产生湍流，六棱体中央设置一个由球形礁基和十二个触角构成的碳酸钙礁体单元来吸引珊瑚虫的吸附生长。本发明结合珊瑚的生长原理和多孔介质消浪技术，提供了一种无污染、可大面积修复珊瑚礁的结构，通过此设计可以有效地提高台风浪破坏后珊瑚礁的修复速率和礁体本身的抗浪性，有利于维持珊瑚礁生态系统稳定。

Description

一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构
技术领域
本发明涉及珊瑚礁生态修复领域，特别是一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构。
背景技术
珊瑚礁是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数万年的生长过程中形成的，广泛分布在热带、亚热带浅海中，是地球上最宝贵的生态系统之一。珊瑚礁通常由连接深海海床的礁前斜坡、延伸向海岸的水平礁坪和邻近海岸的泻湖组成，礁前斜坡与礁坪相接突出的部分称为礁冠。外海波浪通常在礁冠处破碎并消耗大量的能量，因此珊瑚礁在诸如台风、海啸等海洋灾害下对海岸起着积极的防护作用。
相关研究也发现，在常浪条件下珊瑚礁礁冠附近的珊瑚往往生长比较旺盛，这是因为波浪破碎产生的湍流大大增强了水中营养物质的输送，增强了珊瑚虫的新陈代谢。
近年来，频繁发生的台风，给珊瑚礁带来了极大的破坏。台风搅动起巨大的海浪增强了海底的剪切力，对珊瑚破坏力大，甚至可能将整片珊瑚礁连根拔起。据报道，2009年的台风莫拉克席卷我国台湾省兰屿岛，致使该地的珊瑚礁骤减至18%。
针对珊瑚礁面临的不同危害，目前国内外对修复珊瑚礁的方法主要包括：珊瑚移植、海底放置培养基、降低周围海水的酸度或温度等手段，这些方式并不能在短时间内快速修复被台风浪大面积破坏的珊瑚礁。因此，寻求一种大面积加速修复被台风浪破坏的珊瑚礁的技术是目前海岸工程领域亟待解决的问题之一。
综上所述，本发明旨在寻求一种在常浪条件下可大面积的加快珊瑚礁的修复，台风来临时又使新修复的珊瑚礁具有抗浪能力的装置，遂产生本案。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术解决方案。
一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，包括六棱体单元、螺旋体、球形礁基、触角、固定绳、锚墩。整个结构安置在珊瑚礁礁冠附近；由多个六棱体单元相互拼接成网状结构，最外侧的若干个六棱体单元的顶点通过固定绳与锚墩相连，每个六棱体内设置有一个礁体单元。
所述的一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，其特征是：六棱体单元中央镂空，六个侧壁具有一定的厚度并均匀设有一定数量贯穿侧壁的孔洞，六棱体单元用可降解的聚合材料制作。
所述的一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，其特征是：网状结构通过相邻六棱体单元侧壁及其孔洞对齐后捆扎拼接而成，六棱体单元的数量可根据所修复面积大小决定。
所述的一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，其特征是：螺旋体结构采用可降解的聚合材料制作，直径和长度与六棱体单元侧壁孔洞一致，放置于孔洞中，水流经过时，通过多次改变水流的路径，增强了水体的湍流强度。
所述的一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，其特征是：礁体单元由碳酸钙球形礁基和十二个触角组成空间立体结构，触角一端插入球形礁基上预留的插孔，另一端固定于六棱体单元的顶点，且每个触角表面设有均匀分布的凹槽。
本发明的有益效果是：（1）本发明采用六棱体结构拼接成网状，能灵活的适应修复面积的大小，多个六棱体通过网状结构协同工作也使整体结构的抗浪能力增强；（2）六棱体单元相互拼接使礁基单元成交错排列，珊瑚礁的附着生长和整体结构的抗浪性更加均匀；（3）六棱体单元侧壁孔洞内设有螺旋状结构增加了水体的湍流，一方面可加速礁体单元与附近海域营养物质的交换，另一方面也有利于进一步消耗波浪的能量；（4）球形礁基带有多个触角，形成空间立体结构为珊瑚幼虫的附着提供了较大的比表面积，也有利于避免底层泥沙的覆盖；（5）触角上设有均匀分布的凹槽，有利于吸引珊瑚幼虫的附着栖息；（6）碳酸钙礁体单元与珊瑚礁的性质相同，有利于珊瑚虫的附着生长；六棱体单元和螺旋体采用的可降解材料也避免了对海洋环境的污染。
附图说明
图1是本发明的结构布置图。
图2是六棱体单元的示意图。
图3是螺旋体的示意图。
图4是礁体单元的示意图。
以上附图各数字标号所指代的部位名称如下1-六棱体单元、2-螺旋体、3-球形礁基、4-触角、5-固定绳、6-锚墩。
具体实施方案
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明的一个具体实施方式包括：在陆地用可降解聚合材料预制中间镂空侧面带有均匀孔洞的六棱体单元1；用可降解聚合材料制作直径和长度与六棱体单元1侧壁孔洞一致的螺旋体2，将螺旋体2插入到孔洞中。
通过模具制作带有12个插孔的碳酸钙球形礁基3和表面均匀分布有凹槽的碳酸钙触角4，将触角4一端插入球形礁基3表面上的插孔形成礁体单元，礁体单元的大小与六棱体单元1的中心镂空处一致。
将礁体单元放置于六棱体单元1的中空处，将其触角4捆扎固定于六棱体单元1的相应顶点处。
将相邻六棱体单元1沿边壁及其孔洞对齐捆扎拼接形成网状，在若干个最外侧六棱体单元的顶点处系上固定绳5，固定绳5另一端与预制的具有一定重量的锚墩6相连。
将上述结构运送至珊瑚礁被台风浪破坏后修复海域，采用海上吊装作业的方式将网状结构安放在预定位置。
在通常的波浪下工作时，海浪驱动的水流通过与六棱体单元1侧壁孔洞中的螺旋体2相互作用后增加了礁体单元附近的湍流，增强了水中营养物质的输送；在台风浪条件下工作时，孔洞和螺旋体2可通过湍流大量的消除波浪能量，从而保护了礁体单元免遭台风损害。
若需修复的珊瑚礁面积较大，可采用多个网状结构协同工作。
本实施方案的原理为：台风来临时，会掀起数十米的巨浪并带来大量的泥沙，波浪破碎在珊瑚礁上产生强大的底床剪切力可将珊瑚礁成片的掀起，对珊瑚礁造成严重破坏。通过在珊瑚礁礁冠附近大面积布设由六棱体单元1组成的网状结构提高结构整体的抗浪性能，六棱体内的碳酸钙礁体单元为珊瑚幼虫提供了必要的附着场所。六棱体单元1侧壁孔口内带有螺旋体2，改变了水流原本的运动路径，增大水流湍流强度，以达到提高珊瑚虫本身对营养物质的吸收速率和消除外来波浪能量的双重目的。经过一段时间后，采用可降解材料制作的六棱体单元1和螺旋体2逐渐降解，各礁体单元经过生长后可望形成一个大面积的具有一定抗浪能力的珊瑚礁整体。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的，并不是限制性的。

Claims (3)

1.一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，包括六棱体单元（1）、螺旋体（2）、球形礁基（3）、触角（4）、固定绳（5）、锚墩（6）；整个结构安置在珊瑚礁礁冠上，由多个六棱体单元（1）拼接成网状结构，结构最外侧若干个六棱体单元（1）的顶点通过固定绳（5）与锚墩（6）相连，各个六棱体内设置一个礁体单元。
2.所述的一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的结构，其特征是：六棱体单元（1）中央镂空，六个侧壁具有一定的厚度并均匀设有一定数量的贯穿侧壁的孔洞，每个孔洞内放置一个螺旋体结构（2），六棱体单元（1）和螺旋体（2）均采用可降解的聚合材料制作。
3.所述的一种修复被台风浪破坏的珊瑚礁的网状结构，其特征是：礁体单元由碳酸钙球形礁基（3）和十二个触角（4）构成，触角（4）一端插入球形礁基（3）上预留的插孔中，另一端固定于六棱体单元（1）的顶点位置，且触角（4）表面设有均匀分布的凹槽。
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