[實用新型]基于活節式平臺原理的水下水面二用抗風浪環保生態網箱

有效

• 申請號: 201520123582.2
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN204634723U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 古國維
• 申請（專利權）人: 古國維
• 主分類號: A01K61/00
• 分類號: A01K61/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

基于活節式平臺原理的水下水面二用抗風浪環保生態網箱，是一種解決深水水域水下養殖的新型網箱，突出抗風浪及環保生態特點，屬海洋工程領域。

背景技術

網箱養殖是海洋經濟的重要部分，目前由挪威引進的聚乙烯管材(簡稱HDPE)制作的網箱遍地開花，在黃渤海，東海，南海，都在大量使用，這種以HDPE材料制作的浮式或沉浮式網箱，雖然沉浮式網箱有沉浮功能，臺風襲擊前可沉于一定深度，規避水面最大的波浪沖擊，但從實踐來看這種網箱仍有下列致命的缺陷：

1.不適應海流的沖擊，據觀察海流速度僅達0.257m/s時就可能發生變形，在流速達lm/s時將損失80％網箱養殖容體，這樣受制于海流，就喪失了大量水質交換條件更好的養殖資源。

2.由于上述的原因這類網箱只能在風平浪靜的內灣使用，由于養殖戶蜂擁在這個狹小的內灣內，造成灣內水質十分惡劣，甚至臭氣沖天，魚品質差，魚病多，海濱城市喪失最可貴的一線海景，這就逼使地方政府為了城市開發，不得不強行去驅趕內灣，近岸網箱養殖戶，如廣東從西向東都在清理，強拆內灣，近岸養殖網箱，但因沒有開闊水域使用的技術支持，這就使這些過去的漁民處于無魚可捕，又無海可耕的十分困難的境地。

3.HDPE網箱平面剛度差，曲癟即失穩是它破壞的主要形式之一，2013年8月臺風”尤特”吹襲廣東陽江及饒平，造成當地網箱全軍覆沒，這是在網箱錨固系泊較好情況下，網箱骨架在臺風造成的旋轉海流作用下呈現失穩破壞，其破壞形態如同把箱體”扭麻花”。當然網箱錨固及系泊問題一直沒解決，以至臺風襲擊下浮式或沉浮式網箱，根本不可能抗風，2011年9月底海南臨高在開闊水域的養殖網箱，在臺風”尼格”襲擊下全軍覆沒，一半被吹至外海丟失，一半吹到岸邊打爛，快收獲的魚一條都沒收回來，僅三家公司的經濟損失就近8億。同樣災害也發生在2013年9月福建漳州，臺風”玉兔”造成損失數億元，2014年7月發生在海南及廣東粵西的臺風”亞馬遜”，使無數養殖戶血本無歸，雖然，在此之前海南養殖戶已吸取2011年臺風”尼格”襲擊的教訓，按海南省海洋與漁業廳2011年底發文《關于深水網箱養殖災后恢復生產的指導性意見》作了改進。

由于網箱技術的落后，深水網箱發展由熱而冷，國家計劃的產業園區，不但未增，反而有減，2014年竟出現大養殖公司退市的現象(如陽江中鼎)，另據說廣東空箱率高達60％，一些早已簽約進軍深水網箱企業，因無可靠網箱可用，遲遲沒有動作。

從上分析發展開闊水域網箱養殖，需要突破HDPE網箱的局限，尋求一種安全，可靠，抗臺風，適用于海流較急及無遮檔開闊海區的新型網箱，把深水網箱事業振興起來。根據國內外現有經驗及理論分析，網箱改進途徑第一要素應是用柔性結構代替目前HDPE結構，避免失穩破壞，第二網箱結構應選取水動力學性能好，抗風浪能力強的結構形式。海洋石油系列的浮式平臺如半潛式，張力腿式，筒柱式(英文SPAR)，活節式(英文ARTICULATED?COLUMNS)就是理想的結構形式，該類型結構近半世紀在世界海洋石油開發中發揮巨大作用，特別是深海石石油開發中貢獻更大，該類型結構具有如下特點：

a.結構浮心在上，重心在下，具有恒穩性及無條件平衡。

b.結構浮力遠大于自重平衡的浮力，如圖23所示，足夠大浮力的浮力艙與位于立柱底部足夠大壓重的壓載艙連接起來，二者處于平衡狀態后，二者之間就產生了張力，假定風，浪，流共同作用下產生的水平力，它使浮體產生偏離，設水平力產生順時針的傾復力矩，浮力則產生逆時針恢復力矩，二者正好反向，即浮力會反向作用使它回到平衡點，從而實現動態平衡，這就是順應式錨固的原理。其中活節式平臺如圖22所示：由座立于基礎面23的萬向鉸21連接于立柱18，立柱上方有一浮力艙19提供浮力，下有一壓載艙20提供壓載，使其處于平衡狀態，因此立柱就有了直立自浮能力，在水位恒定時基礎無須承載抗拔或抗拉，而水位變化引起的抗拔力則有限(浮力艙設計為處于最低天文潮+最大風暴潮時最低水位時最大浪谷下，故只有浮力增量)。

應用海洋工程成熟，可靠，廣泛成功應用的技術，設想將四個活節式平臺用桿件或纜索上下聯結成箱形，然后掛上網衣，不就是一款安全，可靠，抗臺風，抗海流新型網箱嗎？本實用新型發明就依據這樣思路開發出來的。