CN206963680U - 一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区，所述人工鱼礁区由若干人工鱼礁堆积而成，各所述人工鱼礁为HUT型人工鱼礁，具有榫头和插口，所述人工鱼礁区呈圆台或圆锥状，人工鱼礁区高度与底面直径的比例为1/6～1/3，堆积高度为水深的1/10～1/5，人工鱼礁区建设在水深为30～80m、潮流速度为1～3节的开阔海域内。本实用新型通过在开阔海域建设人工鱼礁区，重构原先单一平坦的泥沙底质，造成海底地形起伏，形成多样化生境类型，营造开阔海域本不具备的上升流区和鱼礁区下游的缓流区，使得海区产生底质重构和流场改造效应。

Description

一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区

技术领域

本实用新型涉及渔业基础设施的建设技术领域，具体涉及到一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区。

背景技术

人工鱼礁是以改善和修复海洋生态系统为目的向海中投放或布设的人为构造物的总称。人工鱼礁区或人工鱼礁场通常是将成千上百个人工鱼礁单体结合海区的环境与生物资源特点，通过规则的堆放或码放，形成具有一定规模体量的具有资源养护功能的人工鱼礁群。

人工鱼礁区建设一方面是通过礁体的岩石属性的加入，使海区的生境类型发生改变，为大型海藻、软体动物等提供附着基，促进饵料场形成，吸引岩礁性鱼类等生物聚集和栖息；同时，人工鱼礁区建设改变了海底起伏，受到礁体的阻隔，礁区的泥沙淤积位置发生了局部性改变，礁区底质粒径分布发生变化，进而导致埋栖性生物如多毛虫和软体动物等及其捕食者重新分布和聚集。另一方面是通过礁区的背景流场受到半通透的人工鱼礁的阻碍，在人工鱼礁区的下游形成流向复杂的背涡流(紊流)区，并在礁区的垂直方向上形成上升流区。上升流裹挟底层营养盐和有机质输送到上层水体，这些营养物质被浮游植物同化利用，加快了海域物质和能量的循环，海区初级生产力得到提升；同时，部分游泳生物感受到礁区新形成的复杂流场环境而随之聚集。通过以上因素的协同作用，最终使得人工鱼礁建设区域形成一个新的生物栖息地。

人工鱼礁场建设也是海洋牧场建设的重要组分。随着我国沿岸海洋渔业资源保护意识的增强，近岸人工鱼礁和海洋牧场建设项目不断增加，建设海区逐渐向深水开阔海域延伸。如何在开阔海域建设高效、安全的人工鱼礁区，并总结为具有推广示范意义的建设模式，已成为当务之急。

实用新型内容

本实用新型提供了一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区，所述人工鱼礁区由若干人工鱼礁堆积而成，各所述人工鱼礁为HUT型人工鱼礁，具有榫头和插口，所述人工鱼礁区呈圆台或圆锥状，人工鱼礁区高度与底面直径的比例为1/6～1/3，堆积高度为水深的1/10～1/5，人工鱼礁区建设在水深为30～80m、潮流速度为1～3节的开阔海域内。

进一步的，所述开阔海域为面积大于200公顷、无天然屏障或人工建筑物掩护的泥沙底质海域。

进一步的，人工鱼礁由钢筋混凝土、钢材或陶瓷材料制作而成。

进一步的，HUT型人工鱼礁包括内部扭工字型结构和外部立方体半封口框架结构，所述内部扭工字型结构由第一空间垂直横杆、第二空间垂直横杆 (12)以及垂直连接第一空间垂直横杆及第二空间垂直横杆中部的中梁组成，中梁与两空间垂直横杆的连接部位设有第一联结斜边加固联结部；

所述外部立方体半封口框架结构包括两个相平行的榫头、第一横杆、第二横杆和两个相平行的支撑柱；

所述第一空间垂直横杆的两端分别连接到两个榫头的中部，第一空间垂直横杆与榫头的连接处设置有第二联结斜边)；

所述第二空间垂直横杆的一端连接到用于起穿插咬合作用的第一横杆中端，二者连接处设置有第三联结斜边，所述第二空间垂直横杆的另一端连接到作为外框架的第二横杆的中端；

第二横杆的两端各垂直安装有一个支撑柱，支撑柱的另一端与榫头垂直连接。

进一步的，第一空间垂直横杆、第二空间垂直横杆与中梁接合截面均为正方形，且截面正方形的边长与起咬合作用的第一横杆长度比为1:5-1:7。

进一步的，榫头、第一横杆、第二横杆、支撑柱的横截面为正方形，且截面正方形的边长与各自的边长的长度比为1:5-1:7。

进一步的，两个榫头的长度相同，两个支撑柱的长度相同，以及第一横杆和第二横杆的长度相同。

本实用新型通过在开阔海域建设人工鱼礁区，重构原先单一平坦的泥沙底质，同时造成海底地形起伏，形成多样化生境类型，营造开阔海域本不具备的上升流区和鱼礁山下游的缓流区，使得海区产生底质重构和流场改造效应。同时采用具有榫头和插口的HUT型人工鱼礁来堆叠建设形成人工鱼礁区，其结合后的稳定性更强，在形成堆积时各个单体之间充分锚实，同时在堆积时不易倒塌，并能够达到要求的建设高度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为人工鱼礁投放所能带来生态修复原理图；

图2为本实用新型提供的HUT型人工鱼礁的立体图；

图3为在一实施例中采用HUT型人工鱼礁堆叠而成的人工鱼礁区的示意图；

图4为本实用新型提供的一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区建设方法的流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实用新型主要是提供了一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区建设模式，本建设模式主要为泥沙底开阔海域提供一种人工鱼礁建设模式与生态修复方案。

为解决背景技术中阐明的建设问题，本实用新型提供的一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区建设方法在设计时，参照图1所示，通过下面两种途径来实现建设海区的生态修复。

一、人工鱼礁区的底质重构

对应开阔海域潮流特点，人工鱼礁的投放将会使相对原本平坦的泥沙质海底环境出现高低起伏，与周边的海底地形在潮流作用下产生流场效应；人工鱼礁的投放会形成新的岩石生境，塑造了海区底质结构的多样化。人工鱼礁流场效应不仅促进海水混合、提高海域初级生产力，还通过流速和底质泥沙粒径的重新分布，进而导致埋栖类生物及其捕食者等底层生物的分化和聚集；另一方面，在充足的光照条件下，礁体上的大型海藻、底栖软体类和周边水体中浮游生物等的增殖也促进饵料场的形成，通过碎屑食物链、牧食食物链以及微食物环等多种营养途径组成完整的食物网，形成新的礁区局部生态系统。

二、人工鱼礁区的流场效应

人工鱼礁的投放对流场的改造作用是十分显著的，人工鱼礁的设置使得一部分水平流向的水流受到礁体阻隔，向上爬升形成上升流，将底层营养物质向上层水体输送，上层光照强度明显高于底层，增强浮游生物固碳能力，最终加快了能量流动速率，作用于中上层游泳生物。另外，由于人工鱼礁区设置的半通透的人工鱼礁，一部分无法直接通过人工鱼礁区的水流，是绕过礁体立柱而形成背涡流区的。背涡流区的流向复杂、速度相对较缓慢，适合底层游泳生物特别是幼小生物的栖息。

实施例一

基于上述原理，在本实施例中，本实用新型提供了一种在开阔海域建设的生态修复型人工鱼礁区，参照图2-图3所示，人工鱼礁区由若干人工鱼礁堆积而成，各人工鱼礁为HUT型人工鱼礁，具有榫头和插口，人工鱼礁区呈圆台或圆锥状，高度与底面直径的比例为1/6～1/3，堆积高度为水深的 1/10～1/5，人工鱼礁区建设在水深为30～80m、潮流速度为1～3节的开阔海域内。

需要说明的是，本文所指的开阔海域为：面积大于200公顷、无天然屏障或人工建筑物掩护的泥沙底质海域。人工鱼礁区的建设由大量人工鱼礁单体直接堆积形成，为满足人工鱼礁区建设具有规模和高度的要求，这种用于堆积成鱼礁山的人工鱼礁单体应具备充分的锚合结构，在形成堆积时各个单体之间充分锚实，同时在堆积时不易倒塌，并能够达到要求的建设高度。在本实用新型中，人工鱼礁为HUT型人工鱼礁，具有榫头和插口，堆积时两单体间能够充分锚合，以保证人工鱼礁区的整体稳定性。由人工鱼礁堆积而成的人工鱼礁区呈圆台或圆锥状，高度与底面直径的比例为1/6～1/3，堆积高度为水深的1/10～1/5，人工鱼礁区建设在水深为30～80m、潮流速度为1～3节的开阔海域内。

在本实用新型一可选的实施例中，参照图3所示，HUT型人工鱼礁包括内部扭工字型结构1和外部立方体半封口框架结构2，内部扭工字型结构1由第一空间垂直横杆11、第二空间垂直横杆12以及垂直连接第一空间垂直横杆 11及第二空间垂直横杆12中部的中梁组成，中梁与两空间垂直横杆的连接部位设有第一联结斜边13加固联结部；

外部立方体半封口框架结构2包括两个相平行的榫头21、第一横杆22、第二横杆23和两个相平行的支撑柱24；

第一空间垂直横杆11的两端分别连接到两个榫头21的中部，第一空间垂直横杆11与榫头21的连接处设置有第二联结斜边211；

第二空间垂直横杆12的一端连接到用于起穿插咬合作用的第一横杆22 中端，二者连接处设置有第三联结斜边221，第二空间垂直横杆12的另一端连接到作为外框架的第二横杆23的中端；

第二横杆23的两端各垂直安装有一个支撑柱24，支撑柱24的另一端与榫头21垂直连接。

在本实用新型一可选的实施例中，第一空间垂直横杆11、第二空间垂直横杆12与中梁接合截面均为正方形，且截面正方形的边长与起咬合作用的第一横杆22长度比为1:5-1:7。进一步可选的，榫头21、第一横杆22、第二横杆23、支撑柱24的横截面为正方形，且截面正方形的边长与各自的边长的长度比为1:5-1:7。以使整个HUT型人工鱼礁的结构强度能够抵抗形成人工鱼礁区时的剪切力与压力。

在本实用新型一可选的实施例中，两个榫头21的长度相同，两个支撑柱 24的长度相同，以及第一横杆22和第二横杆23的长度相同。

在本实用新型一可选的实施例中，人工鱼礁由钢筋混凝土、钢材或陶瓷材料制作而成。

在本实用新型中，人工鱼礁区的建设由大量人工鱼礁单体直接堆积并呈圆台状或圆锥状，人工鱼礁区在裹挟营养物质的特征流冲击下，使得流体向上爬升形成上升流区，为生物提供良好的生活环境，有利于进一步提高生物的多样性；此外，为满足人工鱼礁区建设具有规模和高度的要求，这种用于堆积成鱼礁山的人工鱼礁单体应具备充分的锚合结构，在形成堆积时各个单体之间充分锚实，同时在堆积时不易倒塌，并能够达到要求的建设高度。考虑到此因素，人工鱼礁单体使用HUT型人工鱼礁，其结构上具有榫头和插口部件，堆积时两单体间能够充分锚合，以保证人工鱼礁区的整体稳定性，不易被洋流冲毁。同时经过大量实际实验表明，将本发明应用于面积大于200 公顷、无天然屏障或人工建筑物掩护的泥沙底质的开阔海域，且人工鱼礁堆积而成的人工鱼礁区满足如下条件方能实现预期的技术效果：人工鱼礁区呈圆台或圆锥状，高度与底面直径的比例为1/6～1/3，堆积高度为水深的1/10～1/5，人工鱼礁区建设在水深为30～80m、潮流速度为1～3节的开阔海域内。

本实用新型以人工鱼礁底质重构及其流场和生态效应为切入点，基于海域生态容纳量和增殖目标种等因素，通过合理配置鱼礁群，营造局部海域最优的上升流和背涡流规模，并通过流场效应带来的海底、礁体及周边海水一体的物理-生态过程耦合，促进局部海域生态过程的高效化和产出目标化，同时实现改善水质、提高生物多样性、恢复生物资源群落生态稳定等目标。应用本技术的初步建设模式建设的海州湾礁区，生物资源增殖效果明显且持续，传统渔场资源恢复势头良好，新出现鱼类10余种。游泳生物资源量为2365.06kg/km²，是江苏近岸海域渔业资源密度的近5倍。

实施例二

同时本实用新型还提供了一种应用于实施例一所述开阔海域生态修复型人工鱼礁区的建设方法，如图4所示，包括如下步骤：

步骤S1、选取一开阔海域，并在开阔海域的中心位置处投放至少一处临时浮标。

步骤S2、以各临时浮标处为圆心，以规划半径做圆所围成的区域作为拟投礁的中心区，在中心区开始投放人工鱼礁：先将中心区铺满人工鱼礁单体，之后继续在中心区的人工鱼礁之上继续投放人工鱼礁，直至在该中心区堆叠形成人工鱼礁区，所述人工鱼礁为HUT型人工鱼礁，具有榫头和插口，所述人工鱼礁区呈圆台或圆锥状，人工鱼礁区高度与底面直径的比例为1/6～1/3，堆积高度为水深的1/10～1/5，人工鱼礁区建设在水深为30～80m、潮流速度为 1～3节的开阔海域内。HUT型人工鱼礁的具体结构在实施例一中有具体描述，在此不予赘述。

步骤S3、在以所有临时浮标为中心的中心区投放形成人工鱼礁区后，收回临时浮标并替换成永久浮标。

可选的，人工鱼礁由钢筋混凝土、钢材或陶瓷材料制作而成。

下面就HUT型人工鱼礁的投放方法与鱼礁山带区域建设方案列举一具体实施例对一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区建设方法进行进一步的描述：

人工鱼礁的运输与投放，应有2艘或2艘以上的船舶协同完成：其中1 艘为投放船，配备载重大于50吨的船用吊车，配备较为精确的GPS定位系统，在鱼礁投放高峰期间，可长期锚泊于鱼礁投放区；另外1艘或多艘为运输船，负责鱼礁体的运输，要求机动灵活，甲板开阔平坦，便于鱼礁的摆放。

为了保证鱼礁投放位置的准确度，投礁时间以休渔期间为好，且应尽量选择小潮期的憩流时段以及风浪小的天气，可利用适宜的天气、潮流等，按单位鱼礁特点分批投放。投放时以GPS定位仪定位为主，同时结合小艇释放临时浮标定位来确定已投放礁区的准确位置。投放后在礁区设置明显的永久性浮标来标示礁区范围。

根据单位鱼礁的大小，合理的调整锚位，在保证投礁定位准确的前提下，尽量减少调整锚位的次数，以减少工作量，单位鱼礁尽量一次性分层投放完毕。如有特殊情况，要做好区域标识工作，保证下次继续投放的准确性。以下投放的具体步骤：

步骤1：利用投礁船GPS定位仪，找到海图标识的礁群的中心位置，用临时浮标标记；

步骤2：将投礁船驶至临时浮标处，以浮标处为圆心，以第一层半径做圆所围成的区域作为拟投礁的中心区。在圆心处开始投放鱼礁，投礁船在一定的作业半径的范围内进行堆积式投放，礁体投放时，利用绞车上的吊绳将礁体投放到坐标点，礁体落到地质处于稳定状态时，吊绳脱落。投放过程中注意测量鱼礁山的高度，当鱼礁山达到目标高度值时，结束该坐标点的投放，以一定作业半径为跨度调整礁体投放点。

步骤3：所有单位鱼礁铺设完后，收回临时浮标，换以正规浮标。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种开阔海域生态修复型人工鱼礁区，其特征在于，所述人工鱼礁区由若干人工鱼礁堆积而成，各所述人工鱼礁为HUT型人工鱼礁，具有榫头和插口，所述人工鱼礁区呈圆台或圆锥状，人工鱼礁区高度与底面直径的比例为1/6～1/3，堆积高度为水深的1/10～1/5，人工鱼礁区建设在水深为30～80m、潮流速度为1～3节的开阔海域内。

2.如权利要求1所述的开阔海域生态修复型人工鱼礁区，其特征在于，所述开阔海域为面积大于200公顷、无天然屏障或人工建筑物掩护的泥沙底质海域。

3.如权利要求1所述的开阔海域生态修复型人工鱼礁区，其特征在于，人工鱼礁由钢筋混凝土、钢材或陶瓷材料制作而成。

4.如权利要求1所述的开阔海域生态修复型人工鱼礁区，其特征在于，HUT型人工鱼礁包括内部扭工字型结构(1)和外部立方体半封口框架结构(2)，所述内部扭工字型结构(1)由第一空间垂直横杆(11)、第二空间垂直横杆(12)以及垂直连接第一空间垂直横杆(11)及第二空间垂直横杆(12)中部的中梁组成，中梁与两空间垂直横杆的连接部位设有第一联结斜边(13)加固联结部；

所述外部立方体半封口框架结构(2)包括两个相平行的榫头(21)、第一横杆(22)、第二横杆(23)和两个相平行的支撑柱(24)；

所述第一空间垂直横杆(11)的两端分别连接到两个榫头(21)的中部，第一空间垂直横杆(11)与榫头(21)的连接处设置有第二联结斜边(211)；

所述第二空间垂直横杆(12)的一端连接到用于起穿插咬合作用的第一横杆(22)中端，二者连接处设置有第三联结斜边(221)，所述第二空间垂直横杆(12)的另一端连接到作为外框架的第二横杆(23)的中端；

第二横杆(23)的两端各垂直安装有一个支撑柱(24)，支撑柱(24)的另一端与榫头(21)垂直连接。

5.如权利要求4所述的开阔海域生态修复型人工鱼礁区，其特征在于，第一空间垂直横杆(11)、第二空间垂直横杆(12)与中梁接合截面均为正方形，且截面正方形的边长与起咬合作用的第一横杆(22)长度比为1:5-1:7。

6.如权利要求4所述的开阔海域生态修复型人工鱼礁区，其特征在于，榫头(21)、第一横杆(22)、第二横杆(23)、支撑柱(24)的横截面为正方形，且截面正方形的边长与各自的边长的长度比为1:5-1:7。

7.如权利要求4所述的开阔海域生态修复型人工鱼礁区，其特征在于，两个榫头(21)的长度相同，两个支撑柱(24)的长度相同，以及第一横杆(22)和第二横杆(23)的长度相同。