CN111386037A - 浮动潜式远海水产养殖设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮动潜式远海水产养殖设施。本发明的目的是制造一种浮动潜式远海水产养殖设施，其提供更好的稳定性，特别是在其浸没或半浸没状态时。根据本发明，通过一种浮动潜式远海水产养殖设施(1)来实现此目的，该设施包括：结构(2)、鱼类养殖笼(3)以及至少两个位于结构(2)的底部三分之一部分处的可调节压载物浮体(4)。根据本发明的设施(1)的特征为，其还包括至少两个第二浮体(7)，该至少两个第二浮体布置在结构的顶部三分之一部分(8)中并且能够支撑结构的重量的最多50％。

Description

浮动潜式远海水产养殖设施

本发明涉及一种浮动潜式海上水产养殖设施。

封闭环境中的鱼类养殖发展越来越多。为此，已经开发了许多网笼，在网笼中可使鱼育肥、远离捕食者、监控其健康，然后当其达到期望的尺寸时容易捕捞。

所谓的“沿海”海洋水产养殖设施的时代已经结束。如今，水产养殖正在向外移动到远海以在海上发展。

已经存在若干构思，其设计成允许在更暴露的区域中养鱼。在这些构思中，清楚地突出了两个类别。一方面是桥保持浮出的半潜式浮动设施，另一方面是桥可浸没在海平面以下15或20米或更多的浮动潜式设施。

这两个构思的基础以不同的方式响应当前水产养殖的问题。

在沿海地区，过高的家畜集中一方面产生显著的环境污染，另一方面产生家畜的自身污染，这导致疾病和寄生虫的发展，这有时导致全部家畜的死亡。

由于纯粹的物理原因，半潜式设施构思和潜式设施构思没有以相同的效率解决这些问题。波浪越高，则保持在海面上的设施必须越大，以保持足够的稳定性。这导致出现几百米长的浮动半潜式设施。

这些非常昂贵的设施需要生产8000至10000吨的鱼才能获利，这会导致环境污染和渔场的显著自污染，与由一系列养殖笼组成的沿海设施一样。

此外，其永久表面浮动位置使其暴露于剧烈的风暴和气候变化的进程，该气候变化的功率增加是恒定的。

相反，浮动潜式水产养殖设施的尺寸可以小得多，同时在不利的天气条件下保持相当稳定，因为天气条件的演变需要时该设施就可被浸没。

小型浮动潜式设施的成本比大型半潜式设施的成本低4到5倍。这使得可能显著地减少其盈利能力所需的吨位，从而避免由过大的设施所引起的不便。

然而，小型设施更难在海面上稳定，其可能随波浪摆动。

文献FR 2 996 723 A1描述了一种潜式海上水产养殖设施，其包括具有安装在结构底部的可调节压载物的水下船体。该结构还包括操纵桥和允许设施旋转360°的独特的锚线。

安装在结构底部的此设施的船体由较深的水层支撑，该水层很少受到海面处的波浪运动的影响。即使在不利的天气条件下，该设施也仅保持轻微的搅动。

然而，与船体浮动在水面上的船不同，根据文献FR 2 996 723 A1的设施由于浸没船体的浮力减小而具有较低的沉入水层的阻力。虽然其浸没船体的尺寸几乎消除了波浪对其漂浮物稳定性的影响，但这种减小的浮力会具有缺点，特别是如果该设施是潜式或半潜式的。

由于这种较低的抗沉性，例如在装载或分配食物期间，或者在可能对设施(诸如特定尺寸的系泊船舶等)的平衡产生影响的各种应力期间，该设施可能变得对几吨的重量变化敏感。

已经证明该问题非常困难，并且不能通过传统的水面船体或浮体代替浸没船体来纠正，这是因为：因为由于其体积，并且以一定的波浪功率开始，所以水面船体或浮体将导致该设施上升到波浪，这将对结构的平衡产生直接影响。

本发明的目的是提出一种浮动潜式海上水产养殖设施，其更稳定，特别是在其浸没或半浸没状态中更稳定。

根据本发明，此目标通过一种浮动潜式海上水产养殖设施来实现，该设施包括结构、用于养鱼的笼子，以及至少两个具有可调节压载物的第一浮体，其中，第一浮体位于该结构的下三分之一部分中。根据本发明的设施的特征为，其还包括至少两个第二浮体，其布置在该结构的上三分之一部分中并且能够支撑该结构的重量的最多50％。

根据本发明的设施具有结构和布置在该结构中的养鱼笼。该设施是浮动的并且具有带有可调节压载物的第一浮体。由于这些可调节压载物，设施可部分浸没，使得该设施的一部分(例如操纵桥)保持在水面上方，或者可完全浸没，使得整个结构在水面下方。

第一浮体放置在结构的下三分之一部分中，以由相对于水面保持相对平静的水层支撑，该水层可被搅动并且可表现出波浪。

当设施处于其浮动水平时，在结构的上三分之一部分中存在第二浮体为设施提供了储备浮力，这显著地增加了其抗沉性。

有利地，第一浮体和/或第二浮体可布置在设施的两个相对侧。因此，如果设施锚定在设施的环境中的一点处，则结构可容易地在流的方向上定向。设施相对于流的限定方向允许对鱼进行限定和受控的饲料分配。另外，笼子可优选地是纵向笼。它们可以在流中定向成使得，在流的方向上定向其最大范围。这允许鱼逆着流游动很长的距离。可确保在相对自然的环境中养鱼。

有利地，第一浮体可成形为类似于船体。如果船体形状的浮体安装在结构的底部，特别是沿着两个相对侧，则进一步改进了设施在水流中的定向。另外，该设施具有减小的水流阻力。锚定点和锚线受力较小。

第一浮体和/或第二浮体也可围绕设施的整个周边放置。此布置方式使设施在所有方向上稳定，并且允许例如船只在设施的任一侧上的系泊。

浮体(特别是第二浮体)可以是可竖直移动的。其位置可根据海洋条件被调节到不同的高度，以增强设施的稳定性。特别地，如果第二浮体接近于水面，则其可提供相当大的附加稳定性。根据设施的浸没水平，可调节浮体的位置，使得其可保持接近于水面。

为了设施的最大稳定性，第一浮体和/或第二浮体也可由几个单独的浮体组成，这些浮体可安装在设施的端部，特别是在水平面中，并且彼此之间具有最大的距离。

第二浮体可像第一浮体一样配备有可调节压载物。因此，可根据需要来调节其浮力。例如，如果海洋平静，则第二浮体可具有相当大的储备浮力。该结构可由第一浮体和第二浮体支撑，并且设施浮动。如果海洋波涛汹涌，则第二浮体可被压载以在更平静的水域中将设施进一步支撑在更低的第一浮体上。

优选地，第二浮体能够支撑结构的重量的最多33％，并且优选地支撑结构的重量的最多25％。因此，第二浮体可确保设施的高稳定性，该设施仍由第一浮体的区域中的较低水层支撑。

该设施可包括用于第一浮体和第二浮体的压载物控制系统，该压载物控制系统在第一浮体压载物和第二浮体压载物之间提供浮力的精确分布，包括第一浮体承载结构的重量的50％以上的关系。

该设施还可包括结构的框架，该框架包括浮动元件，例如中空管。在此情况中，浸没和半浸没结构的有效重量减小。然而，由第一浮体和第二浮体承载的重量的分布保持相同。

第二浮体可简单地附接到设施的框架，可以是可竖直移动的，或者可以是可移除的并且可安装在设施的不同水平处。这允许改变设施的浮动水平。第二浮体也可一体形成到设施的框架中。

因此，该设施所需的浮力的容量在大尺寸的永久浸没的第一浮体的浮力和较小尺寸的第二所谓表面浮体的浮力之间分担，该表面浮体主要用于提供设施的稳定性所需的储备浮力，同时提供对波浪冲击的减小的抓力。

由于第二浮体，此储备浮力可分布在设施的整个长度上。其足够大以补偿由设施的操作引起的重量变化和各种应力，但保持受限以防止设施在波浪兴起时纵摇。

该设施的操作变得更安全和更容易管理，特别是如果其抗沉性和稳定性可由第一浮体和/或第二浮体的特定压载物控制装置完全调节。

第一浸没和压载的浮体可被加重，以便在浸没阶段期间降低设施的重心或帮助稳定设施的基部。

附加重物可在链条或其他装置的端部处悬挂在设施下方，将其长度计算为当重物接触海床时减慢并完全停止其浸没在一定深度处。这些重物可仅由非常重的链条组成，将其长度计算为实现相同的结果。

这些附加重物可用作铰接的支脚和稳定器，其在严重风暴的情况下是完全可靠的。另外，其保证了设施不会低于特定的浸没阈值。

具有一定宽度并且在其浮动水平的高度处布置在设施的侧面上的第二浮体，可配备有布置为形成用于停靠船只的船坞的步行桥或平台的水平表面，这可便于接近设施的桥，并提供人员的安全。其还可包括用于储存设备或其他用途的水密通道门和贮仓。

根据本发明的设施可包括锚线，该锚线允许其在高达100、200或甚至300米或更大的区域中旋转360°，并且还可承受由于锚线的高重量而产生的载荷，该载荷可根据设施的浮动或浸没水平而变化。

此重量载荷将在设施的前部、在其锚定到锚线的系泊点处产生。此问题通过存在一个或多个浮体来解决，该浮体配备有位于设施前部的可调节压载物，这使得能够调节和保持其姿态。

这些第一浮体可通过延伸第一浮体的前部而制成，可具有弓形或附属物形状，安装在设施的前部和底部处或其浮体水平处，或是这两者，或是以任何其他合适的布置。

这些浮体成形为当安装在设施的浮体管线的高度处时执行防波堤的功能。

简单的防波堤也可安装在设施的正面上，或者是设施的正面框架的一体式部分。

这种设施可包括桅杆，该桅杆承载遥控、监控和各种通信装置。其使得能够通过固定到桅杆的刻度来定位该设施在浸没时的位置、其姿态、浸没的精确深度。其还可接收各种物理连接装置，当设施浸没时，可从船上接近该物理连接装置，以传递能量、压缩空气、供给物、或操作任何控制器。

桅杆可包括设施的可自动充气的气囊形式的紧急浮力储备。

该设施被设计成用于海上使用，并因此可能经受困难的天气条件，困难的天气条件可能使对该设施的接近、一些入坞操作或从船上的处理复杂化。

为了便于这些操作，该设施可配备有位于该设施后侧的船坞。其可具有不同的形状，可以是流线型的，固定在设施的后面，可以是压载的、浮动的或可竖直移动的，以产生更安静的区域，从而便于这些操作并降低与设施碰撞的风险，因为船将被其将面对的流拉回。无论是否为流线型，此船坞都可配备有各种进入装置以进入设施甲板，并且包括所有必要的连接以维护该设施。

设施甲板可配备有屏蔽的、非水密的走廊，其允许人在设施的桥上移动，遮挡波浪和自然环境(冬季的风、雨等)，并且为夜间工作提供更大的安全性。

由于锚线非常重，所以其可配备有一个或多个浮动容积，该浮动容积以不同的间隔或在特定位置处固定，为球体、圆柱体或任何其他形状的形式，或者其可在其整个长度上或仅在其部分长度上配备有浮动护套。

下面参考附图更精确地解释本发明，附图以示意性的方式示出了本发明的不同实施例：

图1以后视图示出了根据本发明的水产养殖设施的一个实施例；

图2以后视图示出了根据本发明的水产养殖设施的另一实施例；

图3a和图3b示出了从上面看的根据本发明的水产养殖设施。

图1以后视图示出了根据本发明的水产养殖设施的一个实施例。应指出，此图以及其他图以纯粹示意性的方式示出了该设施，以解释本发明的一般操作模式。这些图既不按比例绘制也不完整，而是仅示意性地示出了评估本发明所必需的那些元件。

设施1包括结构2，该结构包括用于养鱼的笼子3。该设施还包括至少两个具有可调节压载物5的第一浮体4。第一浮体4位于结构2的下三分之一部分6中。第一浮体4是船体的形式。

设施1还包括至少两个第二浮体7，其布置在结构的上三分之一部分8中，并且能够支撑结构的重量的最多50％。

因此，第二浮体7具有当受到外部应力时使结构稳定的储备浮力。然而，第二浮体7太小而不能单独承载设施的重量。即使在水面9上有高波浪的情况下，该设施也保持稳定。

期望的是，具有70至100米长度的设施在存在5至7米或更大的波浪的情况下保持稳定，这是对于潜式水产养殖设施来说足够多的操作裕度。

如图1所示，该设施可包括操纵桥10，该操纵桥在设施1的未浸没状态下保持在水面9上方。通过压载第一浮体4，该设施可完全浸没，例如以保护其免受风暴的影响。在此情况中，该设施的桅杆11保持在水面9之上，以能够发射和接收无线电信号。因此，该设施可由无线电信号控制，并且例如可远程控制其浮动水平。

图2示出了与图1的设施类似的设施，但具有带有可调节压载物12的第二浮体。可非常精细地调节由第一浮体4和第二浮体7支撑的结构的重量之间的比率，同时保持该比率小于由第二浮体7支撑的重量的50％。

图3a示出了从上面看的根据本发明的水产养殖设施的一个实施例。该设施具有纵向形状。浮体4、7沿着最长的侧面布置。安装在该设施的下三分之一部分中的第一浮体4是船体形状的。

该设施还包括固定到设施环境中的单个点14的锚线13。侧向浮体4、7允许在水流C中容易地定向该设施。第一船体形状的浮体4进一步有助于快速定向。

图3b以顶视图示出了根据本发明的水产养殖设施的另一实施例。该设施也具有纵向形状，但具有围绕该设施的整个周边的第二浮体7。此构造使得该设施相对于波浪的影响更加稳定，然而，其在水流中的定向会稍微减慢。

Claims (10)

1.一种浮动潜式海上水产养殖设施(1)，包括：

结构(2)，

笼子(3)，用于养鱼，以及

至少两个第一浮体(4)，具有可调节压载物(5)，

其中，所述第一浮体(4)位于所述结构(2)的下三分之一部分中，

其特征在于，所述设施(1)还包括：

至少两个第二浮体(7)，

所述第二浮体(7)位于所述结构的上三分之一部分(8)中，并且

所述第二浮体(7)能够支撑所述结构(1)的重量的最多50％。

2.根据权利要求1所述的设施(1)，其特征在于，所述第一浮体和/或所述第二浮体(7)布置在所述设施(1)的两个相对侧。

3.根据权利要求1或2所述的设施(1)，其特征在于，所述第一浮体(4)具有船体的形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设施(1)，其特征在于，所述第一浮体和/或所述第二浮体(7)围绕所述设施(1)的整个周边布置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设施(1)，其特征在于，所述浮体(4，7)能竖直地移动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设施(1)，其特征在于，所述第一浮体(4)和/或所述第二浮体(7)安装在所述设施(1)的彼此相距最大距离的端部处。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设施(1)，其特征在于，所述第二浮体(7)具有可调节压载物。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的设施(1)，其特征在于，所述第二浮体(7)能够支撑所述结构(1)的重量的最多33％，并且优选地支撑所述结构(1)的重量的最多25％。

9.根据权利要求7或8所述的设施(1)，其特征在于，所述设施包括用于所述第一浮体和所述第二浮体(4，7)的压载物控制系统，所述压载物控制系统使得能够在所述第一浮体和所述第二浮体(4，7)的压载物之间实现浮力的精确分布，特别是使所述第一浮体(4)承载所述结构(1)的重量的50％以上的分布。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的设施(1)，其特征在于，所述设施(1)包括框架，所述框架包括浮动元件，特别是中空管。

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