CN115067255A - 多功能浅水型人工鱼礁单元 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种多功能浅水型人工鱼礁单元，由保护层、种植层和鱼礁层组成，保护层用于种植沉水植物；种植层用于作为水生植物的培育层；鱼礁层用于水生生物繁养。能够通过简单结构的保护层、种植层和鱼礁层构建适用于园林水体的生态环境及生态系统，其鱼礁整体结构成本低廉，空间结构不复杂，可以大规模投放在湖泊或者海洋中。本申请，不同的构建层，可以种植或者养殖不同的生物种类，可以种植水生植物以及适用于不同大小的水生生物的繁殖与栖息，其功能多样。

Description

多功能浅水型人工鱼礁单元
技术领域
本申请涉及生态系统技术领域，尤其涉及一种多功能浅水型人工鱼礁单元和人工鱼礁生态系统。
背景技术
水域作为生态系统中的廊道，是生物多样性丰富和敏感的区域。水域生物多样性越高，生态系统越稳定。
水环境治理提升工作已被越来越重视，有了很大的改变，但有很多的问题存在，其中最主要的问题是缺乏一些核心的技术及提升措施。特别是对于水域生态的构建及生态系统提升方面做得很少，或不会做。
因此，现有技术中，为了构建良好、平稳的海洋等生态系统，避免生态环境被破坏，可以向大海中投放人工鱼礁。人工鱼礁可以改善海域生态环境，营造海洋生物栖息的良好环境，为鱼类提供繁殖、生长、索饵和庇敌的场所。比如公开号为CN109006614A的专利，公开了一种人工鱼礁，包括鱼礁本体，所述鱼礁本体为中空结构，所述鱼礁本体上设置有若干个使鱼类通过的开口，所述鱼礁本体上设置有若干个用于刺入海底土层或者临近鱼礁的固定部。本发明通过在人工鱼礁上设置能够刺入海底土层或者临近鱼礁的固定部，能够有效提高人工鱼礁的稳定性，防止人工鱼礁受到海流的影响而滑移，同时也有利于多个人工鱼礁堆积形成大的鱼礁群。
上述人工鱼礁，虽然可以在投放后对生态系统进行环境改变，但是人工鱼礁的本体结构，较为复杂，其开放的生态空洞仅仅适合生物的生存、活动，功能有限。
发明内容
有鉴于此，本申请提出了一种多功能浅水型人工鱼礁单元和人工鱼礁生态系统。
本方案第一方面提供一种多功能浅水型人工鱼礁单元，包括：
保护层，为高度20-30cm的网架结构，用于种植沉水植物；
种植层，为高度5-10cm的网架结构，用于作为水生植物的培育层；
鱼礁层，为高度20-50cm的管网结构，用于水生生物繁养；
所述保护层、种植层和鱼礁层从上到下依次连接。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述保护层，包括：
保护框架，作为所述保护层的龙骨框架；
密网罩，设于所述保护框架上；
其中，所述保护框架和所述密网罩共同构成一全封闭的保护网框，且所述保护网框内侧底部设有种植土层。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述种植土层高度2-15cm。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述种植层，包括：
种植框架，作为所述种植层的龙骨框架；
网面，设于所述种植框架四周；
其中，所述种植框架和所述网面共同构成一四周封闭的种植网框，且所述种植网框内侧底部设有填料层。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述填料层高度不超过所述种植层高度的1/3-1/2。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述填料层为改性生物填料，为如下改性生物填料中的一种或者多种：
改性沸石、改性陶料或生物滤料。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述鱼礁层，包括：
鱼礁框架，作为所述鱼礁层的支撑框架；
蜂窝状生态装置，设于所述鱼礁框架内；
其中，所述蜂窝状生态装置上设有若干尺寸不同的用于水生生物活动的仿生鱼礁通道。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述蜂窝状生态装置，包括若干层蜂窝层；
其中，所述蜂窝层包含若干根管网，且所述管网的直径为2-5cm；
所述管网之间相互平行设置。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述保护层、种植层和鱼礁层上皆设有定位结构，所述保护层、种植层和鱼礁层通过所述定位结构依次固定连接。
本申请第二方面提供一种人工鱼礁生态系统，包括：
若干个第一方面所述的多功能浅水型人工鱼礁单元；
其中，所述多功能浅水型人工鱼礁单元的长度为1-2m。
本申请的技术效果：
本申请通过提供一种多功能浅水型人工鱼礁单元，由保护层、种植层和鱼礁层组成，保护层用于种植沉水植物；种植层用于作为水生植物的培育层；鱼礁层用于水生生物繁养。能够通过简单结构的保护层、种植层和鱼礁层构建适用于园林水体的生态环境及生态系统，其鱼礁整体结构成本低廉，空间结构不复杂，可以大规模投放在湖泊或者海洋中。本申请，不同的构建层，可以种植或者养殖不同的生物种类，可以种植水生植物以及适用于不同大小的水生生物的繁殖与栖息，其功能多样。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。
图1示出本申请鱼礁单元的立体结构示意图；
图2示出本申请鱼礁单元保护层的剖视结构示意图；
图3示出本申请鱼礁单元种植层的剖视结构示意图；
图4示出本申请鱼礁单元鱼礁层的剖视结构示意图；
图5示出本申请种在植层上设置定位结构的剖视结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。
实施例1
本申请通过构建不同生态环境的人工鱼礁环境，以适应不同水生生物或者植物的适应生长。采用结构简单的网框以及种植土，进行结合以生成培养环境，成本低廉。
在本实施例汇总，本申请的多功能浅水型人工鱼礁，采用单元式的设计，每个单元的高度有限制，但是长宽的尺寸(面积)，本处不做过多限制，根据投放的生态系统比如海洋的规划面积进行设计即可。
如图1所示，本方案第一方面提供一种多功能浅水型人工鱼礁单元，包括：
保护层1，为高度20-30cm的网架结构，用于种植沉水植物；
种植层2，为高度5-10cm的网架结构，用于作为水生植物的培育层；
鱼礁层3，为高度20-50cm的管网结构，用于水生生物繁养；
所述保护层1、种植层2和鱼礁层3从上到下依次连接。
下面将具体描述保护层1、种植层2和鱼礁层3的结构和功能。
如图2所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述保护层1，包括：
保护框架4，作为所述保护层的龙骨框架；
密网罩5，设于所述保护框架上；
其中，所述保护框架和所述密网罩共同构成一全封闭的保护网框，且所述保护网框内侧底部设有种植土层。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述种植土层高度2-15cm。
本实施例，所述保护层1为网框结构，在其内部放置种植土层，主要用于在网框的保护下，种植水生植物如苦草。种植土放置厚度2-15cm，不超过框架20-30cm的1/2，密网罩可以避免鱼进来吃水生植物，可以保护水生植物培育层。
保护框架4优选采用不锈钢，构成方形的长方体结构龙骨框架，如图2所示，密网罩5固定设置在保护框架4的外侧，两者之间可以通过电焊方式固定连接。密网罩的网眼需要透气，且要保证种植土层不过多流出，可以每隔一段时间进行换土。
如图3所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述种植层2，包括：
种植框架6，作为所述种植层的龙骨框架；
网面7，设于所述种植框架四周；
其中，所述种植框架和所述网面共同构成一四周封闭的种植网框，且所述种植网框内侧底部设有填料层。
本实施例，在种植层2中设置填料层，用于培育水生植物，使其可以在填料层上生长，根据填料的不同，可以适应种植不同的水生植物。
种植层2为一个网框结构，但是其网面并非封闭在其种植框架外侧的，而是设置在种植框架6的侧面上的，即网面7填充在每个种植框架的侧面预留窗口中的。为了节约成本，保留种植框架的上下两面，不设置网面7，因为种植层2处于单元的中间位置，可以通过上下的单元分别进行进行封闭其上下两端。即所述种植框架和所述网面共同构成一四周封闭的种植网框。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述填料层高度不超过所述种植层高度的1/3-1/2。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述填料层为改性生物填料，为如下改性生物填料中的一种或者多种：
改性沸石、改性陶料或生物滤料。
本实施，优选填料层为改性生物填料，为如下改性生物填料中的混合物：
改性沸石、改性陶料和生物滤料。优选比例1-2-1。
1、改性沸石：具有吸附和离子交换能力，能去除有机污染物和磷，具有脱色、除臭除味的功效。其在水体中具有很好的化学稳定性，不分解、不变质，且不会对水体造成污染和破坏。改性沸石在保留沸石原有性能的基础上，提高了吸附能力和离子交换能力，特别对于有机污染物和磷的去除能力有很大的提高。且在水体中具有很好的化学稳定性，不分解、不变质，不会对水体造成污染和破坏；同时，还具有脱色、除臭除味等功效。
2、改性陶粒：普通陶粒经氯化亚铁改性得到的改性陶粒能够有效地提升去除水体中COD、氨氮的能力。改性陶粒能够有效去除水体中的COD、氨氮。能有效去除水体中的COD、氨氮。作为载体，促使水体中的微生物附着在其表面并快速繁殖，形成生物膜。不同水质和条件下，挂膜时间有一定的差异，一般为3～15天，挂膜后的微生物群使水体中的有机物和氨氮快速地分解，高浓度的生物量和多样化的生物菌类，使其有很强可持续削减作用，但对水体藻类无明显抑制作用，不会对水体造成污染和破坏。
3、生物滤料的作用为：改性沸石是要经过特别处理的天然沸石。天然沸石经NaCl改性后，对氨氮去除率有明显增加。经氯化钠进行改性后得到的改性沸石，在保留沸石原有性能的基础上，提高了吸附能力和离子交换能力，特别对于有机污染物和磷的去除能力有很大的提高；且在水体中具有很好的化学稳定性，不分解、不变质，不会对水体造成污染和破坏；同时，还具有脱色、除臭除味等功效。经氯化亚铁进行改性后得到的改性陶粒能够有效地提升去除水体中COD、氨氮的能力。生物填料能够作为载体，促使水体中的微生物附着在其表面并快速繁殖，形成生物膜。不同水质和条件下，挂膜时间有一定的差异，一般为3～15天，挂膜后的微生物群使水体中的有机物和氨氮快速地分解，高浓度的生物量和多样化的生物菌类，使其有很强可持续削减作用，但对水体藻类无明显抑制作用，不会对水体造成污染和破坏。
如图4所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述鱼礁层3，包括：
鱼礁框架8，作为所述鱼礁层的支撑框架；
蜂窝状生态装置，设于所述鱼礁框架内；
其中，所述蜂窝状生态装置上设有若干尺寸不同的用于水生生物活动的仿生鱼礁通道。
本实施例，作为底层的鱼礁层3，采用金属管网9构建，在鱼礁框架8中，并列布置多层由若干根管网9组成的蜂窝状生态装置。若干根管网9之间固定连接，并固定布置在鱼礁框架8中，以此构成蜂窝状的人工鱼礁。
人工鱼礁20cm-50cm，多层管状管网大小2-5cm，每层的间隔可以大小不一，以利于不同大小的水生生物进行繁殖与栖息，特别适合微小生物生长。
管网的孔径可大可小，形状可以多样，可以多个组成，稳定，可宜入泥中。
作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述蜂窝状生态装置，包括若干层蜂窝层；
其中，所述蜂窝层包含若干根管网9，且所述管网的直径为2-5cm；
所述管网之间相互平行设置。
上述各个结构的材质，均可以采用不锈钢，各个固定连接方式，可以采用焊接、螺栓或者其他方式，本处不限制。
本实施例，为了保护层、种植层和鱼礁层相互之间较好连接，还设计了定位结构，用于保护层、种植层和鱼礁层组合时的连接和安装。可以在每个保护层、种植层和鱼礁层上，皆设置定位结构。
本实施例，以种植层为例。
如图5所示，作为本申请的一种可选实施方案，可选地，所述保护层、种植层和鱼礁层上皆设有定位结构，所述保护层、种植层和鱼礁层通过所述定位结构依次固定连接。
定位结构，包括定位凸起10和定位孔11，以及固定结构。
在种植层的种植框架6上，在其顶部的种植框架6顶面上，皆设有一对定位凸起10，在其底部的种植框架6底面上设置有两个一体成型的定位孔11，定位凸起10和定位孔11上下对应。
使用时，种植层的种植框架6上的定位凸起10，和上方的保护层上的定位孔11进行配合，进行上部定位；种植层的种植框架6上的定位孔11，和下方的鱼礁层上的定位凸起10进行配合，进行下部定位。定位完毕，进行固定如电焊即可。
本实施例，保护层、种植层和鱼礁层采用了一个，但是在实际应用时，每层保护层、种植层和鱼礁层的数量，可以根据设计而使用，以及可以组合使用上述保护层、种植层和鱼礁层。比如在种植层上方设置一保护层、下方设置若干个矩阵布置的鱼礁层。每个保护层、种植层和鱼礁层仅仅限制高度，但是其表面积不限制。
实施例2
基于实施例1提供的鱼礁单元，本实施例在使用时，可以采用多个鱼礁单元进行组合使用。
本申请第二方面提供一种人工鱼礁生态系统，包括：
若干个第一方面所述的多功能浅水型人工鱼礁单元；
其中，所述多功能浅水型人工鱼礁单元的长度为1-2m。
人工鱼礁生态系统，采用多个多功能浅水型人工鱼礁单元进行组合使用，多功能浅水型人工鱼礁单元之间可以采用柔性或者刚性的绳索进行连接，以便于适应大面积的生态比如海洋河床环境。
将人工鱼礁生态系统投放进入如海洋环境，可以快速构建生态系统，能够使得水环境治理提升，构建水生植物和动物的生长条件。
以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，包括：
保护层，为高度20-30cm的网架结构，用于种植沉水植物；
种植层，为高度5-10cm的网架结构，用于作为水生植物的培育层；
鱼礁层，为高度20-50cm的管网结构，用于水生生物繁养；
所述保护层、种植层和鱼礁层从上到下依次连接。
2.根据权利要求1的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述保护层，包括：
保护框架，作为所述保护层的龙骨框架；
密网罩，设于所述保护框架上；
其中，所述保护框架和所述密网罩共同构成一全封闭的保护网框，且所述保护网框内侧底部设有种植土层。
3.根据权利要求2的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述种植土层高度2-15cm。
4.根据权利要求1的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述种植层，包括：
种植框架，作为所述种植层的龙骨框架；
网面，设于所述种植框架四周；
其中，所述种植框架和所述网面共同构成一四周封闭的种植网框，且所述种植网框内侧底部设有填料层。
5.根据权利要求4的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述填料层高度不超过所述种植层高度的1/3-1/2。
6.根据权利要求4的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述填料层为改性生物填料，为如下改性生物填料中的一种或者多种：
改性沸石、改性陶料或生物滤料。
7.根据权利要求1的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述鱼礁层，包括：
鱼礁框架，作为所述鱼礁层的支撑框架；
蜂窝状生态装置，设于所述鱼礁框架内；
其中，所述蜂窝状生态装置上设有若干尺寸不同的用于水生生物活动的仿生鱼礁通道。
8.根据权利要求7的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述蜂窝状生态装置，包括若干层蜂窝层；
其中，所述蜂窝层包含若干根管网，且所述管网的直径为2-5cm；
所述管网之间相互平行设置。
9.根据权利要求1所述的多功能浅水型人工鱼礁单元，其特征在于，所述保护层、种植层和鱼礁层上皆设有定位结构，所述保护层、种植层和鱼礁层通过所述定位结构依次固定连接。
10.一种人工鱼礁生态系统，其特征在于，包括：
若干个权利要求1-9中任一项所述的多功能浅水型人工鱼礁单元；
其中，所述多功能浅水型人工鱼礁单元的长度为1-2m。
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