CN110407265B - 减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了海洋环境工程领域的减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置，这种装置包括围绕海草床布置的格栅，所述格栅周向开有以格栅中轴线为旋转轴周向设置的通孔，格栅底部一体制造有以流沙重力进行卡合的固定件。相对于设置堤坝或机械栅限制水流冲击量的现有技术，本技术方案中，当水流流入通孔时，通孔利用自身与水流的摩擦限制了水流的速度，使水流速度降低，同时由于水流速度降低，当水流流出通孔时，水流中携带的营养物质受到水压和重力的影响在海草床区域中沉淀。

Description

减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置
技术领域
本发明属于海洋环境工程领域，具体是减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置。
背景技术
海草是一类海洋大型底栖单子叶植物的总称，由其在潮间带和潮下带构成的生态系统，统称为海草床。在海洋生态系统中海草床是生产力和生物多样性最高的生态系统之一，但是随着人类活动范围的扩大，海草床不但面对来自自然界的威胁还面临以下人类活动的威胁。
自然界威胁，主要是来源于台风和暴雨。①这些极端天气变化加大了海底泥沙和海浪的运动，冲刷掉海草根、茎、叶，卷起泥沙覆盖海草或将海草连根冲起；②且暴风雨通过降雨和入海河流，改变海水盐度和PH水质，影响海草生长分布。
人类活动威胁，以渔业活动和海洋工程为主，其中渔业活动中①养殖活动，通过插桩养殖牡蛎，在养殖过程中对海草随意清除和践踏导致海草分布稀疏，大量的水泥桩和牡蛎壳丢弃，破坏海草生长环境。②麒麟菜养殖中，麒麟菜与海草竞争生长空间，遮挡光线影响了海草光合作用。③捕捞作业中，围网将海草拔起。而海洋工程中，对航道、港口建设或填海工程中，改变海流和波浪作用从而引起泥沙作用，这些作用不仅带走了海草床铺设的营养盐，同时造成海草的二次掩埋。
为了解决上述问题，现有技术中都是通过移植法增加海草的数量和覆盖面积，具体是指将自然生长茂盛的海草床成块的海草皮或单株成熟海草进行移栽。虽然这种技术利用海草无性生殖的特点进行海草床的修复，但是在海草移植时需要添加大量的营养盐释放装置从而保证海草的存活率，但是在海流或人类活动作用下，不仅移植的海草被海流带走，同时导致了营养物质流失加快，海草存活率始终远远低于预期指标。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是建立一种低海流速度用以获取营养物的拦截装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置包括围绕海草床布置的格栅，所述格栅周向开有以格栅中轴线为旋转轴周向设置的通孔，格栅底部一体制造有以流沙重力进行卡合的固定件。
采用上述方案后实现了以下有益效果：1、相对于不带有格槽的现有技术，本技术方案中利用格槽形成水流拦截装置，避免了水流直接冲击海草床，提高了海草的存活率。
2、相对于现有技术中密闭的格槽装置，本技术方案中格槽周向带有通孔，当水流经过通孔时，水流被通孔的直径限流，限制了海草区域收到的水流冲击量。
3、相对于设置堤坝或机械栅限制水流冲击量的现有技术，本技术方案中，当水流流入通孔时，通孔利用自身与水流的摩擦限制了水流的速度，使水流速度降低，同时由于水流速度降低，当水流流出通孔时，水流中携带的营养物质受到水压和重力的影响在海草床区域中沉淀。
4、相对于设置螺栓作的现有技术，本技术方案中利用流沙的自身重力完成锁定，节省了材料消耗，同时避免了螺栓受到海水侵蚀后扭力松弛，提高了稳固性。
进一步，所述固定件包括横截面为“L”形的支撑板，所述支撑板包括相互焊接的水平部和竖直部，所述竖直部由上到下依次包括上部、中部和下部，上部焊接格栅，中部焊接有折线形的自压板，下部焊接水平部。
1、相对于使用螺纹连接的现有技术，本技术方案中将装置整体制造，避免了海水对连接件的侵蚀，提升了稳固性。
2、相对于采用船锚或其他自重固定件的现有技术，本技术方案在使用时将自压板的上部和下部装入流沙，此时利用流沙的自身重量实现稳定，同时在运输或安置格栅时简化了操作。
进一步，所述自压板的一端焊接竖直部，自压板的另一端朝向水平部内卷。相对于两端平直的自压板，本技术方案避免了流沙缺失，提升了自压板的抓地性能。
进一步，所述通孔包括进水口和出水口，通孔内部沿进水口和出水口逐渐外扩，且出水口设有50-80目的滤网。将水流中珊瑚礁碎屑、沙块和大型物质滤出，避免海草受到冲击。
进一步，所述进水口的横截面为“U”字形，进水口的顶部内凹，进水口的底部外凸。进水口和出水口形成斜面，避免珊瑚礁碎屑或沙砾直接堵塞进水口，同时方便进水口排出海水流动后产生的残渣，使进水口带有自洁性。
进一步，所述通孔沿进水口至出水口倾斜，且进水口位于重力势能低处。利用重力和水流压力将大型的沉积物(如鱼类残骸和沙砾)自动排出，避免通孔堵塞。
进一步，所述滤网为弹性滤网，滤网四周与通孔粘接。使滤网带有形变，增强了滤网的使用寿命。
进一步，自压板的折线尖端朝向水平部。方便自压板盛装泥沙，利用泥沙自身重力保持稳定。
进一步，所述格栅内部开有等大的格槽，相邻格槽之间螺纹连接有横向和竖向交错行成的隔板。相对于现有技术中直接利用框架围绕的技术，本技术方案利用格槽隔开海草，当海流带动珊瑚礁碎屑进入格槽后，格栅限制珊瑚礁碎屑的堆叠方式，当珊瑚礁碎屑淹没格槽后，操作人员取出格栅和格槽，形成自然抵御海浪的海草床。
附图说明
图1为本发明实施例的轴测图；
图2为图1中支撑板的主视结构图；
图3为图1中通孔的左视剖面图；
图4为图1中装置实际使用图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：格栅1、通孔2、进水口201、出水口202、滤网3、支撑板4、竖直部401、水平部402、自压板5、海草床区6。
实施例基本如附图1所示：减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置，包括围绕海草床布置的格栅1，格栅1内部开有等大的格槽，格栅1的四周开有交错布置的通孔2，通孔2包括进水口201和朝向海草床的出水口202，出水口202位于进水口201的上方，通孔2内部沿进水口201和出水口202逐渐外扩。
请参考图3，进水口201的横截面为“U”字形，进水口201的顶部内凹，进水口201的底部外凸。出水口202粘接有60目的滤网3，滤网3采用耐水橡胶制作且滤网3带有弹性。
请参考图2，格栅1底部一体制造有以流沙重力进行卡合的固定件，固定件包括横截面为“L”形的支撑板4，支撑板4包括相互焊接的水平部402和竖直部401，竖直部401由上到下依次包括上部、中部和下部，上部焊接格栅1，中部焊接有折线形的自压板5，且自压板5的折线尖端朝向水平部402，下部焊接水平部402。自压板5的一端焊接竖直部401，自压板5的另一端朝向水平部402内卷。
请参考图4，具体实施过程如下：操作人员将格栅1围住海草床，此时先将格栅1倾斜放置，此时沙土逐渐没入自压板5中，当自压板5与水平部402之间填满泥沙，且自压板5上方与格栅1之间填满泥沙时，操作人员将格栅1放平，使格栅1翘起的一端也装填泥沙。因为自压板5的上下两端都填装有泥沙，所以格栅1受到泥沙的自身重力而稳固。且自压板5陷入泥沙部分朝向水平部402内卷，提高了自压板5的抓地性。
当水流携带泥沙冲击格栅1时，此时大部分水流被格栅1拦截，小部分水流进入通孔2。当水流进入通孔2时，水流受到通孔2的导向逐渐向上流，水流中的珊瑚礁碎屑或泥沙逐渐受到水压和重力的作用下逐渐滑出，当水流经过格栅1时，因为格栅1带有弹性产生形变，此时格栅1将剩余的珊瑚礁碎屑和泥沙筛选出，剩余的水流进入海草床区6域中。
水流在流入海草床区6域时，水流已被通孔2、重力和格栅1进行了三次削弱，水流对海草的冲击力减弱，当水流持续流动时，因为通孔2的位置相互交错，所以在海草床流动的水流被格栅1拦截，拦截后水流中的营养物质在海草区域沉淀，丰富了海草区域中的营养物质含量。
当水流携带的珊瑚礁碎屑从格栅1上方跌入格槽时，格槽内的珊瑚礁碎屑受到格槽的形状限制逐渐堆叠，当珊瑚礁碎屑淹没格槽后，操作人员取出格栅1和格槽，形成自然抵御海浪的海草床，本技术方案通过格栅1拦截对流方向的珊瑚礁碎屑，避免海草被珊瑚礁碎屑直接冲击，同时利用下滑的珊瑚礁碎屑形成自然海草床区域(下滑珊瑚礁碎屑会被浮力逐渐消耗动能，减少洋流带动珊瑚礁碎屑的冲击力)，提高了海草的存活率，同时避免了格栅1或格槽等金属物质污染海洋环境。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置，其特征在于：包括围绕海草床布置的格栅，所述格栅周向开有以格栅中轴线为旋转轴周向设置的通孔，格栅底部一体制造有以流沙重力进行卡合的固定件；
所述固定件包括横截面为“L”形的支撑板，所述支撑板包括相互焊接的水平部和竖直部，所述竖直部由上到下依次包括上部、中部和下部，上部焊接格栅，中部焊接有折线形的自压板，下部焊接水平部；
所述自压板的一端焊接竖直部，自压板的另一端朝向水平部内卷；
所述通孔包括进水口和出水口，通孔内部沿进水口到出水口的方向逐渐外扩，且出水口设有50-80目的滤网；
所述进水口的横截面为“U”字形，进水口的顶部内凹，进水口的底部外凸；
所述自压板的折线尖端朝向水平部；
所述格栅内部开有等大的格槽，相邻格槽之间螺纹连接有横向和竖向交错形 成的隔板。
2.根据权利要求1所述的减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置，其特征在于：所述通孔沿进水口至出水口倾斜，且进水口位于重力势能低处。
3.根据权利要求2所述的减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置，其特征在于：所述滤网为弹性滤网，滤网四周与通孔粘接。
4.根据权利要求3所述的减缓海流捕获营养物并稳定海床的拦截装置，其特征在于：所述通孔相互交错。
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