RU179174U1 - Донно-пелагический рифовый модуль - Google Patents
Донно-пелагический рифовый модуль Download PDFInfo
- Publication number
- RU179174U1 RU179174U1 RU2017134198U RU2017134198U RU179174U1 RU 179174 U1 RU179174 U1 RU 179174U1 RU 2017134198 U RU2017134198 U RU 2017134198U RU 2017134198 U RU2017134198 U RU 2017134198U RU 179174 U1 RU179174 U1 RU 179174U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pelagic
- reef module
- reef
- sector
- module
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 16
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 14
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 claims description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 241000237852 Mollusca Species 0.000 description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 5
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 3
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 2
- 241000190687 Gobius Species 0.000 description 2
- 240000007058 Halophila ovalis Species 0.000 description 2
- 241000251511 Holothuroidea Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 241000143060 Americamysis bahia Species 0.000 description 1
- 229920006051 Capron® Polymers 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241000276397 Merluccius merluccius Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000269799 Perca fluviatilis Species 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009348 integrated aquaculture Methods 0.000 description 1
- 230000000366 juvenile effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K61/00—Culture of aquatic animals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/32—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Artificial Fish Reefs (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области защиты водной среды, к рыбному хозяйству и может быть использована в качестве искусственного субстрата, механического стимулятора развития биоценоза, механико-биологического фильтра в зонах повышенной антропогенной нагрузки, в том числе при аварийных ситуациях (утечки нефти, нефтепродуктов при их добыче и транспортировке); обеспечивает воспроизводство морских организмов и является научно-практическим инструментом для мониторинга водной среды с целью оценки ее состояния по показателям развития водного сообщества.Донно-пелагический рифовый модуль включает донную и пелагическую части. Донную часть выполняют в виде пирамидальной железобетонной конструкции, пелагическую - в виде двухмерной пространственной структуры. Объемы и поверхности сборочных единиц образуют внутренние биотопы, искусственные субстраты.Конусное строение пелагической части способствует его устойчивости в толще воды в периоды штормовой волновой нагрузки, предотвращает потерю организмов-обрастателей, обеспечивает сохранность гидробионтов, обитающих в пелагиали и нашедших убежище на поверхности и/или в объеме пелагической части рифового модуля.
Description
1. Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к области защиты водной среды, к рыбному хозяйству и может быть использована в качестве искусственного субстрата, механического стимулятора развития биоценоза, механико-биологического фильтра в зонах повышенной антропогенной нагрузки, в том числе при аварийных ситуациях (утечки нефти, нефтепродуктов при их добыче и транспортировке); обеспечивает воспроизводство морских организмов и является научно-практическим инструментом для мониторинга водной среды с целью оценки ее состояния по показателям развития водного сообщества.
2. Уровень техники
Из уровня техники известны различные конструкции для создания подобных устройств или их элементов.
Известен искусственный океанический рифовый модуль и метод модульной конструкции [патент US 07872355, опубл. 06.01.1993], состоящий из куполообразной конструкции, выполненной из бетона, с отверстием на вершине, служащим для вентиляции внутреннего пространства. Куполообразную конструкцию устанавливают на плоском основании, также выполненном из бетона. На внутренней поверхности куполообразного модуля размещают каменные блоки, служащие для увеличения внутренней поверхности модуля. В центральной части нижнего, базового модуля выполняют отверстие, которое способствует вентиляции внутреннего пространства; в основании нижнего модуля имеются опоры квадратной формы. Рифовый модуль, внутренняя и внешняя поверхности которого являются субстратом для обрастаний, служит для увеличения экологической емкости морской среды.
Недостаток - замывание подвижными грунтами в условиях литодинамики, слабая проточность и низкая освещенность его внутреннего пространства, что способствует гипоксии и недоступности для развития макро- и микрофитов и существенно снижает продуктивность субстрата рифового модуля.
Известен искусственный рифовый модуль [патент US 07948159, опубл. 11.09.1993], состоящий из тетраэдров в форме треугольной пирамиды, выполненный из бетона с добавлением фрагментов измельченных резиновых покрышек. Модули изготавливают полыми, с отверстиями в боковых стенках, служащими для установки на дно и крепления монтажных элементов. Модули искусственного рифа служат для увеличения биологического разнообразия водоемов, используют как волноломы для предотвращения эрозии береговой линии.
Недостаток - строения из тетраэдров замываются подвижными грунтами, полезная площадь конструкции по отношению к общей площади модуля - мала, что приводит к уменьшению экологической емкости рифового модуля.
Известен рифовый модуль [патент RU ПМ 63315, МПК: В63В 35/32, опубл. 27.05.2007. Бюл. №15], который изготовлен в виде «мертвых» якорей. Металлический каркас якоря выполняют цилиндрической формы в несколько ярусов, бетонное основание - в виде бетонного кольца со сквозными отверстиями, для проникновения морских организмов, а пелагические рифовые элементы из пучков нитроволокон и пропиленовой ткани и укрепляют на магистральных тросах, соединяющих биостанции-якоря между собой и образующих замкнутый контур с внутренним двором. Рифовый модуль используют для увеличения потенциала самоочищения моря, обеспечения воспроизводства морских организмов.
Недостаток - низкая жизнестойкость металлических каркасов в условиях морской среды, при контакте модуля с трапами или якорями судов, его конструкции может быть полностью разрушена.
Известна якорная структура для трансплантации морских водорослей и комплексной системы аквакультуры для выращивания морских водорослей и морских огурцов [патент KR 201301 09911 А, опубл. 07.11.2014], выполненная из девяти заякоривающих опорных элементов из бетона, к которым крепятся сетчатые конструкции, между опорными элементами. На поверхности сетчатого садка прорастают морские травы, а внутри садка моллюски и морские огурцы. К верхней части садка крепят канаты, заканчивающиеся на поверхности плавающими буями, поддерживающими внутреннюю часть садка в расправленном виде. Между буями и садком крепят металлическую площадку, служащую для размещения молоди моллюсков и морских трав. Рифовый модуль предназначен для культивирования узкого спектра организмов и морских трав.
Недостаток - низкая устойчивость к волновой динамике, за счет уменьшения гидродинамической прозрачности конструкции. Соединение коллектора с гравитационным якорем посредством металлического замка, который в условиях морской среды, из-за коррозии металла, имеет низкую прочность. Недостаточный запас плавучести пелагической части не обеспечивает ее стабильное положение в толще воды из-за утяжеления конструкции в результате обрастания.
Известен рифовый модуль [патент US 14222954, опубл. 09.24.2015], выполненный из бетонных колец различного размера, имеющих в нижней части выступы для соединения с соседними модулями и создания сложной модульной конструкции. Конструкция служит для увеличения площади обрастания двустворчатых моллюсков, которые поселяются на субстрате рифового модуля. Модульные рифы используют для защиты берегов, и для сборки волнорезных сооружений.
Недостаток - непроницаемость стенок для волн бетонных колец, что ведет к аккумуляции грунтов внутри конструкции, что существенно снижает полезную площадь и экологическую емкость модуля.
Наиболее близка по технической сущности - конструкция рифового модуля [патент RU 93773, МПК: В63В 35/32, опубл. 10.05.2010. Бюл. №13], которую и принимаем за прототип. Устройство выполняют из двух элементов: донного модуля из железобетона и пелагического модуля в виде тросов из полипропилена. Пелагический элемент выполняют в виде тросов, расходящихся конусом от донного элемента до верхней части плавучей окружности и кольца, смонтированного в верхней части пелагического элемента. Донный элемент в верхней части снабжают ушками для крепления пелагического элемента. Полезная модель относится к области защиты водной среды и ее мониторинга с целью оценки ее состояния по показателям развития индикаторного сообщества.
Недостаток - низкая штормоустойчивость и, соответственно, жизнестойкость из-за малого веса донной части и отсутствия надежного сцепления с грунтом. Рамная конструкция донной части не позволяет укрываться в ней и метать на ее поверхности икру представителям ихтиофауны, т.к. при ее малом весе она не может удерживаться на одном месте в условиях активной литодинамики, что не обеспечивает достаточно большую площадь обрастания для макробентоса. «Точечный» способ креплений донной и пелагической части, посредством металлических колец приводит к их разрушению за счет коррозии, трения и нарушению целостности конструкции. Запас плавучести пелагической части из-за утяжеления конструкции в результате обрастания, не обеспечивает ее стабильное положение в толще воды. Конусное строение пелагической части рифового модуля с узким основанием и широкой вершиной не обеспечивают его устойчивость в толще воды в периоды штормовой волновой нагрузки, так как широкая вершина находится в поверхностных слоях воды, где волновая динамика наиболее интенсивна. Способ крепления узкого основания пелагического элемента к ушкам донного основания приводит к спутыванию полипропиленовых тросов, что приводит к значительным потерям представителей сообществ обрастаний.
3. Сущность полезной модели
В основу полезной модели поставлена техническая задача создания донно-пелагического рифового модуля конструктивного элемента, компоновка и материал которого обеспечивают его многофункциональность и направлено на решение следующих задач:
повышение надежности конструкции, ее простоты при сборке и установке;
увеличение устойчивости к волновой динамике, как донной, так и пелагической частей рифового модуля;
использование расширенного спектра биотопов и/или искусственного субстрата, увеличение их пространственного и объемного расположения, их полезных площадей;
формирование условий для воспроизводства гидробионтов биологических фильтраторов, очищающих от загрязнения водную среду, а также рыб и ракообразных.
Технический результат - высокая устойчивость, прочность и надежность конструкции, удобство при сборке и разборке, монтаже и установке, широкие функциональные возможности донно-пелагического рифового модуля: усиление процессов самоочищения водной среды, повышение продуктивности водоема, проведение мониторинговых исследований.
Технический результат достигается за счет предлагаемых конструктивных и компоновочных решений при изготовлении и установке донно-пелагического рифового модуля, который включает сборную донную часть (1) и прикрепляемую к ней составную пелагическую часть (2).
Донную часть рифового модуля выполняют в виде пирамидальной железобетонной конструкции, состоящей из сборного основания (3) и рядов, проницаемых для волн элементов (4). Проницаемый элемент выполняют в форме полого железобетонного цилиндра или усеченного конуса с соотношением диаметров не более 1:1,1, на боковой поверхности которых имеются сквозные прямоугольные отверстия (5), на нижней части цилиндра - опоры призматической формы (6). В верхней части проницаемых элементов располагают капроновые ушки (8) для прикрепления по контору пелагической части. Сборное основание 3 - цилиндрическая железобетонная конструкция, которая содержит не менее 3-х секторов (9), скрепленных между собой посредством «шипового соединения».
Пелагическую часть рифового модуля выполняют в виде двухмерной пространственной структуры. Она содержит нижнее (16) и верхнее (19) сборные кольца, их изготавливают из обрезков пластиковой трубы, концы которых скрепляют пластиковыми соединительными муфтами (20). Нижнее кольцо прикрепляют в распор капроновыми тросами (17) и полипропиленовыми тросами (18), концы которых заканчиваются петлями (24, 25) и используются для сборки пелагической части.
При сборке донной части рифового модуля, объемы и поверхности его сборочных единиц (сектора, проницаемые элементы) образуют внутренние биотопы (22, 23). Для образования внутреннего, защищенного биотопа (22), с которого начинается внутренний биотоп (23), угол сектора (9) усекают (12). Усеченные углы секторов, при их соединении, образуют треугольный контур с внутренним биотопом (22), имеющим высокую степень защиты от внешних воздействий, что увеличивает экологическую емкость конструкции.
Для облегчения сектора (9), увеличения в нем и/или с помощью его полезных площадей биотопов без потери прочностных показателей конструкции, сектор имеет не менее 3-х глухих и 2-х сквозных цилиндрических отверстий (13). Глухие отверстия начинаются на внешней боковой поверхности сектора и уходят в тело сектора на величину 50% от длины его радиуса. Сквозные цилиндрические отверстия начинаются на внешней боковой поверхности сектора, закачиваются на боковой поверхности усеченного угла сектора и соединяют внешнее пространство и объем вокруг сборного основания (9) с внутренними биотопами (22, 23) рифового модуля.
Узкую вершину пелагической части располагают в поверхностных слоях воды, где волновая динамика наиболее интенсивная, ее широкую нижнюю часть располагают в придонных слоях воды, где интенсивность волнения значительно ниже. Конусное строение пелагической части рифового модуля с широким основанием и узкой вершиной способствует его устойчивости в толще воды в периоды штормовой волновой нагрузки, и, как следствие, предотвращает потерю организмов-обрастателей, обеспечивает сохранность гидробионтов, обитающих в пелагиали и нашедших убежище на поверхности и/или в объеме пелагической части рифового модуля.
Ни из документации, ни из научно-технической литературы данной области техники, к которой относится заявленная полезная модель, неизвестно об устройстве такого же назначения, имеющего идентичные существенные признаки.
Из опыта эксплуатации рифовых модулей также неизвестно об устройстве с идентичными признаками. Отсюда правомерен вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».
Указанная выше совокупность существенных признаков, а каждый из существенных признаков достаточен этой совокупности, необходима для решения поставленной задачи с получением технического результата. Между приведенной выше совокупностью существенных признаков и получаемым техническим результатом существует необходимая причинно-следственная связь. Совокупность существенных признаков является причиной получения технического результата.
Заявленная полезная модель может быть неоднократно реализована на практике с использованием указанной выше совокупностью существенных признаков, что соответствует критерию «промышленная применимость».
По сравнению с прототипом, конструкция заявляемой полезной модели донно-пелагического рифового модуля отличается прочностью и устойчивостью, экологической безопасностью используемых материалов, универсальностью вариантов установки элементов, возможностью создания большого количества модификаций, что позволяет быстро адаптировать донно-пелагического рифового модуля к меняющимся режимам акватории и изменению хозяйственного назначения.
4. Краткое описание чертежей
Изложенная сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - показан общий вид донно-пелагического рифового модуля, в аксонометрии.
1 - железобетонная сборная донная часть; 2 - пелагическая составная часть; 3 - железобетонное сборное основание; 4 - железобетонный цилиндрический проницаемый элемент; 8 - капроновое ушко для прикрепления пелагической части; 9 - железобетонный сектор донного основания; 16 - нижнее сборное кольцо; 17 - капроновый трос, концы которого заканчиваются петлями; 18 - пропиленовый трос, концы которого заканчиваются петлями; 19 - верхнее сборное кольцо; 20 - пластиковые соединительные муфты; 21 - наплава.
на фиг. 2 - показан железобетонный цилиндрический проницаемый элемент (4) донной части, в аксонометрии.
5 - прямоугольное сквозное отверстие; 6 - опора призматической формы; 7 - круглое сквозное отверстие элемента.
на фиг. 3 - показано сборное железобетонное основание (3), вид сверху.
10 - шип; 11 - гнездо; 12 - усечение угла сектора; 14 - призматическая опора; 15 - капроновое ушко.
на фиг. 4 - показан железобетонный сектор (9) сборного основания (3) донной части, в аксонометрии.
10 - шип; 11 - гнездо; 12 - усечение угла сектора; 13 - цилиндрические отверстия; 14 - призматическая опора; 15 - капроновое ушко.
на фиг. 5 - показано сборное основание донной части и проницаемых элементов нижнего ряда, вид сверху.
22 - внутренний биотоп, искусственный субстрат, образованный усеченными поверхностями донных секторов; 23 - внутренний биотоп, образованный цилиндрическими поверхностями нижнего ряда проницаемых элементов.
на фиг. 6 - показан фрагмент нижнего кольца пелагической части, элемент крепления петель капронового и пелагического тросов к втулке пластиковой соединительной муфты нижнего кольца.
16 - нижнее кольцо; 17 - капроновый трос, конец которого заканчивается петлей (24); 18 - пропиленовый трос (искусственный субстрат), конец которого заканчивается петлей (25); 20 - пластиковая соединительная муфта; 26 - втулка пластиковой соединительной муфты.
на фиг. 7 - показан фрагмент верхнего кольца пелагической части, элемент крепления петли пелагического троса к втулке пластиковой соединительной муфты верхнего кольца.
19 - верхнее кольцо; 18 - полипропиленовый трос (искусственный субстрат), конец которого заканчивается петлей (25); 20 - пластиковая соединительная муфта; 21 - наплава; 26 - втулка пластиковой соединительной муфты.
5. Осуществление полезной модели
Процесс сборки, эксплуатации донно-пелагического рифового модуля осуществляют следующим образом.
Сборное основание (3) - цилиндрическая железобетонная конструкция, которая содержит не менее 3-х секторов, скрепленных между собой посредством «шипового соединения». Сектор (9) имеет на одной стороне шип (10), на другой - гнездо (11). Объем гнезда обеспечивает размещение в нем шипа, получают надежное и простое соединение, максимально жесткое и прочное сцепление секторов в одно целое, что способствует повышению устойчивости конструкции рифового модуля при волновой динамике и подвижках донных грунтов.
Для образования внутреннего, защищенного биотопа (22), с которого начинается внутренний биотоп (23), угол сектора (9) усекают. Усеченные углы секторов, при их соединении образуют треугольный контур с внутренним биотопом (22). Биотоп обладает повышенной степенью защиты от внешней среды, является убежищем для бентосных гидробионтов: ракообразных, моллюсков, гамарид и их молоди. Для облегчения сектора основания (9), увеличения в нем и/или с помощью его поверхностей биотопов без потери прочностных показателей конструкции, сектор имеет не менее 3-х глухих и 2-х сквозных цилиндрических отверстий (13). Глухие отверстия начинают на внешней боковой поверхности сектора и уходят в тело сектора на величину 50% от длины его радиуса. Сквозные цилиндрические отверстия начинают на внешней боковой поверхности сектора, закачивают на боковой поверхности усеченного угла сектора и соединяют внешнее пространство и объем вокруг сборного основания (3) с внутренними биотопами (22, 23) рифового модуля.
Глухие и сквозные отверстия в теле сборного основания (3) образуют контуры с внутренними биотопами (22, 23), являются убежищами для крупных ракообразных, местом отложения и охраны икры бентосных рыб - бычков, укрытием для хищных рыб - морского судака и пуголовки.
Нижнее основание сектора снабжено опорами призматической формы (15), которые надежно скрепляют конструкцию рифового модуля с дном, вне зависимости от его гранулометрического состава.
Пелагическую часть рифового модуля выполняют в виде двухмерной пространственной структуры. Она содержит нижнее (16) и верхнее (19) кольца, их изготавливают из обрезков пластиковой трубы, концы которых скрепляют пластиковыми соединительными муфтами (20), что упрощает сборку пелагической части как поэлементно (кольца, тросы), так и в целом. Нижнее кольцо (16) закрепляют в распор капроновыми тросами (17), концы которых заканчивают петлями, и полипропиленовыми тросами (18), концы которых также заканчивают петлями. Верхние петли (24) капронового троса (18) одевают на нижнее кольцо пелагической части, а нижние петли капронового троса соединяют с капроновыми ушками (8) нижнего ряда железобетонных проницаемых элементов (4). Нижние петли (25) полипропиленовых тросов (18) продевают на нижнее кольцо (16), верхние (25) продевают на верхнее кольцо (19), при этом тросы (18) располагают сходящимся конусом. Распор (натяжение) пелагической части обеспечивают наплава (21) с отверстиями, через которые проходит пластиковая труба верхнего кольца (19). Наплава (21) позволяют сохранять положительную плавучесть пелагической части, даже при большой мощности обрастаний поверхности.
Проницаемый элемент выполняет несколько функций. Повышает надежность конструкции, упрощает сборку устройства в целом, улучшает гидродинамическую прозрачность конструкции ее устойчивость в штормовых условиях, исключает процесс гипоксии для гидробионтов, обитающих во внутренних биотопах (22, 23), объемы и поверхности которых, в том числе и донного, образуются при сборке рифового модуля.
Каждую из опор (6) проницаемого элемента верхнего ряда помещают в круглое отверстие (7) проницаемого элемента нижнего ряда. Площадь круглых отверстий элементов нижнего ряда обеспечивает размещение только одной из опор верхнего ряда. Верхний ряд под действием силы тяжести удерживает нижний ряд, повышает устойчивость конструкции и обеспечивает простоту сборки и установки. Боковые поверхности проницаемых элементов нижнего ряда, при их сборке в донно-пелагический рифовый модуль, образуют замкнутый контур с внутренним биотопом (23), который обладает повышенной степенью защиты от внешней среды и является убежищем для гидробионтов: креветок, бычков, мизид, гамарид и их молоди.
В верхней части проницаемых элементов располагают капроновые ушки (8) для крепления по контуру пелагической части. Материал крепления ушек из капрона в условиях морской среды имеет больший запас прочности, не подвержен коррозионным процессам по сравнению с металлическими креплениями.
Узкую вершину пелагической части располагают в поверхностных слоях воды, где волновая динамика наиболее интенсивная, ее широкую нижнюю часть располагают в придонных слоях воды, где интенсивность волнения значительно ниже.
Конусное строение пелагической части рифового модуля с широким основанием и узкой вершиной способствует его устойчивости в толще воды в периоды штормовой волновой нагрузки, и, как следствие, предотвращает потерю организмов-обрастателей, обеспечивает сохранность гидробионтов, обитающих в пелагиали и нашедших убежище на поверхности и/или в объеме пелагической части рифового модуля.
Диаметр нижнего кольца (16) равен диаметру контура нижнего ряда железобетонных проницаемых элементов (4) и больше диаметра верхнего кольца (19). Одинаковые размеры диаметра нижнего кольца и диаметра контура нижнего ряда проницаемых элементов при длине капроновых тросов, не превышающих 25% высоты проницаемого элемента (4) из верхнего ряда донной части рифового модуля, предотвращает соприкосновение капроновых тросов с донными элементами и их перетирание в условиях литодинамики.
Донно-пелагический рифовый модуль устанавливают на поверхности дна в диапазоне глубин 10-30 м. Сначала на грунт укладываются сектора, скрепляемые между собой посредством «шипового соединения». Затем на поверхность основания устанавливают цилиндры нижнего ряда, а в их центральные перфорированные круглые отверстия помещают опоры цилиндра верхнего ряда. Верхний цилиндр удерживает под действием силы тяжести нижний ряд цилиндров. Пелагическую часть крепят капроновыми тросами к капроновым ушкам цилиндров нижнего ряда.
В случае необходимости демонтаж рифового модуля осуществляют с борта судна с помощью канатов с крюками. При этом крюками подцепляют капроновые ушки цилиндров и секторов основания, и поднимают лебедкой на борт судна.
Формирования биологического сообщества организмов на донно-пелагическом рифовом модуле распределяются в следующем порядке. На донной части рифового модуля формируется сообщество животных организмов-обрастателей: балянусов и двустворчатых моллюсков. На пелагической части - капроновых тросах и полипропиленовых тросах формируется преимущественно сообщество макрофитов, а также балянусов и двустворчатых моллюсков.
Технико-экономические преимущества заявляемого технического решения в качестве полезной модели перед существующими аналогами, в том числе и прототипом, рифовых модулей, состоят в следующем:
увеличение степени штормоустойчивости;
упрощение изготовления и сборки конструкции;
обеспечение сохранения экологического баланса и характеристик биоразнообразия в районах установки;
формирование индикаторного сообщества, имеющего высокую степень сравнимости;
увеличение на пелагической части количества полезных площадей благоприятных для обрастания макрофитами, моллюсками и др. водными организмами пелагиали;
увеличение на донном модуле количества полезных площадей, благоприятных для обрастания макрофитами, моллюсками и др. бентосными организмами, являющимися активными фильтраторами и обеспечивающими самоочистку водной среды£
увеличение экологической емкости за счет расширения разнообразия спектра биотопов, что усиливает потенциал очистки водной среды, увеличивает кормовую базу и защищенность представителей сообщества от негативного воздействия этой среды;
усиление устойчивости конструкции на поверхности дна в условиях лито динамики;
основание донной части рифового модуля, состоящее из трех секторов, скрепленных посредствам «шипового соединения», создает целостную конструкцию, устойчивую к литодинамическим подвижкам грунта;
при отсоединении пелагической части и транспортировки ее на поверхность для дальнейших исследований минимизируются потери представителей сообществ обрастаний;
пелагическая часть донно-пелагического рифового модуля объединена в систему, что также увеличивает экологическую емкость сооружения за счет его стабильного пространственного расположении и удобства для обитания гидробионтов и их мобильного передвижения по субстрату;
единая система пелагических элементов в условиях гипоксии придонных слоев воды является более емким убежищем для гидробионтов, что увеличит выживаемость сообщества в условиях замора.
Планируется использование конструкции донно-пелагического рифового модуля в районах Каспийского водного бассейна, в качестве механико-биологического фильтра на участках разведки и добычи углеводородного сырья, в том числе при аварийных ситуациях (утечки нефти, нефтепродуктов, при их добыче и транспортировке). Кроме того, донно-пелагический рифовый модуль может быть использован, как контрольная точка для мониторинга водной среды с целью оценки ее состояния по показателям развития водного сообщества.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. Патент US 07872355, опубл. 06.01.1993.
2. Патент US 07948159, опубл. 11.09. 1993.
3. Патент RU ПМ 63315, МПК: В63В 35/32, опубл. 27.05.2007. Бюл. №15.
4. Патент KR 201301 09911 А, опубл. 07.11. 2014.
5. Патент US 14222954, опубл. 09.24.2015.
6. Патент RU 93773, МПК: В63В 35/32, опубл. 10.05.2010. Бюл. №13.
Claims (6)
1. Донно-пелагический рифовый модуль, включающий сборную донную часть (1) и прикрепляемую к ней составную пелагическую часть (2), отличающийся тем, что донную часть выполняют в виде пирамидальной железобетонной конструкции, состоящей из сборного основания (3), которое содержит не менее 3-х секторов (9), скрепленных между собой посредством «шипового соединения», и 2-х рядов проницаемых для волн элементов (4) в форме полого железобетонного цилиндра или усеченного конуса с соотношением диаметров не более 1:1,1, на боковой поверхности которых имеются сквозные прямоугольные отверстия (5), на нижней части - опоры призматической формы (6), а в верхней - капроновые ушки (8) для крепления по контуру пелагической части, выполненной в виде двухмерной пространственной структуры и содержащей нижнее (16) и верхнее (19) сборные кольца, их изготавливают из обрезков пластиковой трубы, концы которых скрепляют пластиковыми соединительными муфтами (20); нижнее кольцо прикрепляют в распор капроновыми тросами (17) к капроновым ушкам нижнего ряда проницаемых элементов и полипропиленовыми тросами (18) к верхнему кольцу, оба вида тросов оканчиваются петлями (24, 25), которые используются при сборке пелагической части модуля.
2. Донно-пелагический рифовый модуль по п.1, отличающийся тем, что при сборке донной части рифового модуля объемы и поверхности его сборочных единиц (сектора, проницаемые элементы) образуются внутренние биотопы, для образования защищенного биотопа (22), с которого начинается внутренний биотоп (23), угол сектора (9) усекают (12); усеченные углы секторов при их соединении образуют треугольный биотоп (22), имеющий высокую степень защиты от внешних воздействий, что увеличивает экологическую емкость конструкции.
3. Донно-пелагический рифовый модуль по п.1, отличающийся тем, что для облегчения сектора (9), увеличения в нем и/или с помощью его полезных площадей биотопов без потери прочностных показателей конструкции, сектор имеет не менее 3-х глухих и 2-х сквозных цилиндрических отверстий (13), при этом глухие отверстия начинаются на внешней боковой поверхности сектора и уходят в тело сектора на величину 50% от длины его радиуса, сквозные отверстия начинаются на внешней боковой поверхности сектора, закачиваются на боковой поверхности усеченного угла сектора и соединяют внешнее пространство и объем вокруг сборного основания (9) с внутренними биотопами (22, 23) рифового модуля.
4. Донно-пелагический рифовый модуль по п.1, отличающийся тем, что узкую вершину пелагической части располагают в поверхностных слоях воды, где волновая динамика наиболее интенсивная, ее широкую нижнюю часть располагают в придонных слоях воды, где интенсивность волнения значительно ниже.
5. Донно-пелагический рифовый модуль по п.1, отличающийся тем, что конусное строение пелагической части рифового модуля с широким основанием и узкой вершиной способствует его устойчивости в толще воды в периоды штормовой волновой нагрузки, и, как следствие, предотвращает потерю организмов-обрастателей, обеспечивает сохранность гидробионтов, обитающих в пелагиали и нашедших убежище на поверхности и/или в объеме пелагической части рифового модуля.
6. Донно-пелагический рифовый модуль по п.1, отличающийся тем, что поддержание пелагической части осуществляют за счет наплавов (21), которые размещают на верхнем кольце (19).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017134198U RU179174U1 (ru) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Донно-пелагический рифовый модуль |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017134198U RU179174U1 (ru) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Донно-пелагический рифовый модуль |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU179174U1 true RU179174U1 (ru) | 2018-05-03 |
Family
ID=62105227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017134198U RU179174U1 (ru) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Донно-пелагический рифовый модуль |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU179174U1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU190503U1 (ru) * | 2019-03-25 | 2019-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт проблем Каспийского моря" | Искусственный биотоп |
| RU2725752C1 (ru) * | 2019-12-12 | 2020-07-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт проблем Каспийского моря" | Метод оценки негативного воздействия на состояние морской среды с применением системы стационарных биостанций в рамках производственного экологического мониторинга |
| RU2732100C1 (ru) * | 2019-12-26 | 2020-09-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт проблем Каспийского моря" | Система интегральной оценки качества среды и биоты моря по комплексным исследованиям состояния локального биоценоза стационарных биостанций. |
| RU214175U1 (ru) * | 2022-07-13 | 2022-10-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательский институт экологии южных морей | Всплывающий пелагический модуль для учета локального биоценоза |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6325569B1 (en) * | 1999-11-05 | 2001-12-04 | Rodolphe Streichenberger | Cultivating kelp and mussels together |
| WO2005068728A1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-07-28 | Eric Engler | Modular artificial reef, sea wall and marine habitat |
| RU63315U1 (ru) * | 2006-11-24 | 2007-05-27 | Закрытое акционерное общество "Октопус" | Рифовый модуль |
| RU93773U1 (ru) * | 2009-11-10 | 2010-05-10 | Никита Борисович Водовский | Рифовый модуль |
| RU148701U1 (ru) * | 2014-06-16 | 2014-12-10 | Ушивцев Владимир Борисович | Донно-пелагическая биостанция |
-
2017
- 2017-10-02 RU RU2017134198U patent/RU179174U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6325569B1 (en) * | 1999-11-05 | 2001-12-04 | Rodolphe Streichenberger | Cultivating kelp and mussels together |
| WO2005068728A1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-07-28 | Eric Engler | Modular artificial reef, sea wall and marine habitat |
| RU63315U1 (ru) * | 2006-11-24 | 2007-05-27 | Закрытое акционерное общество "Октопус" | Рифовый модуль |
| RU93773U1 (ru) * | 2009-11-10 | 2010-05-10 | Никита Борисович Водовский | Рифовый модуль |
| RU148701U1 (ru) * | 2014-06-16 | 2014-12-10 | Ушивцев Владимир Борисович | Донно-пелагическая биостанция |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU190503U1 (ru) * | 2019-03-25 | 2019-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт проблем Каспийского моря" | Искусственный биотоп |
| RU2725752C1 (ru) * | 2019-12-12 | 2020-07-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт проблем Каспийского моря" | Метод оценки негативного воздействия на состояние морской среды с применением системы стационарных биостанций в рамках производственного экологического мониторинга |
| RU2732100C1 (ru) * | 2019-12-26 | 2020-09-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт проблем Каспийского моря" | Система интегральной оценки качества среды и биоты моря по комплексным исследованиям состояния локального биоценоза стационарных биостанций. |
| RU214175U1 (ru) * | 2022-07-13 | 2022-10-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательский институт экологии южных морей | Всплывающий пелагический модуль для учета локального биоценоза |
| RU238835U1 (ru) * | 2025-03-03 | 2025-11-13 | Каспийский филиал федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт океанологии имени П.П. Ширшова Российской академии наук | Глубоководный донно-пелагический рифовый модуль |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204518866U (zh) | 一种适合泥沙质海底且易于海洋生物附着的人工鱼礁 | |
| JP6709937B2 (ja) | アワビ類育成用海底設置型網生け簀 | |
| KR101023299B1 (ko) | 강제 인공어초 | |
| CN103828745A (zh) | 一种外海深水海域养殖用围网 | |
| RU179174U1 (ru) | Донно-пелагический рифовый модуль | |
| CN109496939A (zh) | 深水漂浮式海洋牧场装置 | |
| KR101883836B1 (ko) | 해중림 조성용 조립식 구조물 | |
| CN107912348B (zh) | 一种固定浮球式浮鱼礁 | |
| KR101489428B1 (ko) | 전복 가두리 양식장 | |
| KR101213624B1 (ko) | 콘크리트 인공어초 | |
| CN203087269U (zh) | 一种适用于珊瑚生长的桌状体形珊瑚礁基 | |
| RU190503U1 (ru) | Искусственный биотоп | |
| CN108308079B (zh) | 四孔式圆台型滩涂组合构建礁及其建设方法 | |
| CN110521657A (zh) | 一种集鱼型增养殖鱼礁及其使用方法 | |
| CN105248339B (zh) | 一种叉形大泷六线鱼产卵礁 | |
| CN203407347U (zh) | 一种抗风浪深水网箱 | |
| CN203884434U (zh) | 一种可用于海藻附着的抗风浪贝壳礁 | |
| RU2479996C2 (ru) | Экологический комплекс для аквакультуры и рекультивации морских вод | |
| KR100964130B1 (ko) | 어패류 및 해조류 서식을 위한 바다목장 장치 | |
| CN216254738U (zh) | 海洋牧场养殖系统 | |
| KR200442652Y1 (ko) | 친환경 중층 부유식 파야오형 해양 구조물 | |
| KR101711348B1 (ko) | 다목적 인공어초 | |
| KR100734466B1 (ko) | 해중림 조성용 하우스형 인공어초 | |
| KR101613850B1 (ko) | 전복 양식용 일렬식 가두리 양식장 | |
| CN204350818U (zh) | 一种近海浮式礁体 |