一種用於治理珊瑚礁白化的海水降溫裝置的製作方法

2023-04-27 13:32:27 1

本發明涉及珊瑚礁生態修復技術領域，特別是一種用於治理珊瑚礁白化的海水降溫裝置。

背景技術：

珊瑚礁是由碳酸鈣組成的珊瑚蟲骨骼經數百年至數千年的沉積所形成的生物堆積體，廣泛分布於熱帶和亞熱帶淺海地區。珊瑚礁通常由連接深海海床的礁前斜坡和延伸向海岸的水平礁坪組成，礁前斜坡與礁坪相接處叫做礁緣。礁坪上水深較淺，通常為1米左右，因而此區域整層海水均接收到大量的太陽輻射，易受到氣候變化（例如厄爾尼諾現象）的影響產生水溫異常現象。

珊瑚礁白化是珊瑚礁顏色大範圍變白的生態現象，實質是附著在珊瑚礁上的珊瑚蟲大量死亡。珊瑚對溫度非常敏感，珊瑚海域海水升溫會使珊瑚礁出現不同程度的白化。目前全球依賴珊瑚礁系統生存的人口達到1億左右，近年來頻繁發生的珊瑚礁白化事件導致了全球珊瑚礁資源日益退化，並已嚴重威脅到依賴珊瑚礁生態系統的人口的生存，此問題受到了相關各國的普遍重視。

我國亦有十分豐富的珊瑚礁資源分布在西沙、南沙、海南島以及臺灣等地。與全球的情況類似，近20年來我國的珊瑚礁資源也因白化問題一直處於衰退狀態。因此採取海水降溫手段來積極防治珊瑚礁白化問題，對維護我國珊瑚島礁的戰略地位和維持生態平衡均具有重要的現實意義。

相關研究表明：珊瑚發生白化後依舊能夠短暫地存活一段時間，但若不及時採取修復措施珊瑚蟲就會徹底死亡。對一些珊瑚退化區域來說，缺少的並不是珊瑚幼蟲的來源，而是附著基質。珊瑚海域底質被大型藻類覆蓋，或是被沉積物覆蓋，珊瑚幼蟲找不到合適的附著基質便會死亡。因此，給珊瑚幼蟲提供適合的附著基質，可在較短時間內大面積地恢復珊瑚礁退化區域。

技術實現要素：

為了實現上述目標，採取如下的技術解決方案。

一種用於治理珊瑚礁白化的海水降溫裝置，包括抽吸低溫海水的潛水泵、吸水管、注水管、混凝土基座、礁體模塊單元、對接扣件和噴頭。整個裝置安放在珊瑚礁礁坪上；礁體骨架結構澆築於混凝土基座上；多個礁體模塊單元通過搭接構成一個空間礁體骨架結構；礁體模塊單元彼此之間通過對接扣件相接；噴頭安裝在最外層礁體模塊單元上；潛水泵布置在靠近深海的珊瑚礁礁緣附近，採用外接電源供電，通過吸水管從礁緣外側深海抽取低溫海水，並通過注水管將低溫海水注入礁體骨架結構中，低溫海水通過礁體模塊單元中的內嵌水管流經骨架中的各個模塊單元，並通過噴頭將海水散布至珊瑚礁發生白化的海域。

所述的一種用於治理珊瑚礁白化的海水降溫裝置，其特徵是：礁體骨架結構由多個礁體模塊單元通過一個礁體模塊單元在空間上最多連接八個相鄰礁體模塊單元的方式搭接而成。

所述的一種用於治理珊瑚礁白化的海水降溫裝置，其特徵是：礁體模塊單元由一個中心塊體和伸向八個方向的側枝組成，側枝連接相鄰礁體模塊單元或噴頭或注水管；礁體模塊單元為預製混凝土結構，其表面粗糙並預設有均勻分布的孔洞，內部設有彼此連通的內嵌水管。

所述的一種用於治理珊瑚礁白化的海水降溫裝置，其特徵是：相鄰礁體模塊單元的側枝通過對接扣件固結；對接扣件由兩個分扣件組成，兩個分扣件之間用螺栓聯接。

所述的一種用於治理珊瑚礁白化的海水降溫裝置，其特徵是：噴頭套接在最外層礁體模塊單元未被佔用的側枝上，表面布設有均勻的噴水孔。

本發明的有益效果是：本發明利用潛水泵從深海處抽取低溫海水，通過價廉和無汙染的方式為珊瑚礁恢復生長提供適宜海水溫度和更多的營養物質；礁體骨架為空間鏤空結構，固定於一定自重的混凝土基座上，通過單個礁體模塊單元最多可連接八個相鄰單元的方式進行分層排列搭接，空間利用率大且結構穩定，具有較強的抵抗波浪和海流的能力；礁體模塊單元採用八向側枝結構，並用混凝土進行預製，相鄰礁體模塊單元側枝間採用對接扣件固結，其生產、搭建和拆卸維護均十分便利；礁體模塊單元外層表面粗糙，更有利於珊瑚蟲在其表面上進行附著，同時帶有均布的孔洞，能夠增加海水中的營養物質在其周圍的停留時間，並為其他海洋生物提供棲息地，從而有利於加快珊瑚礁生態系統的修復。

附圖說明

圖1是本發明的結構布置圖。

圖2是礁體骨架的結構示意圖。

圖3是礁體模塊單元的示意圖。

圖4是對接扣件的示意圖。

圖5是噴頭的示意圖。

以上附圖中各數字標號所指代的部位名稱如下：1-潛水泵、2-吸水管、3-注水管、4、外接電源線、5-混凝土基座、6-礁體骨架結構、7-礁體模塊單元、8-對接扣件、9-噴頭、10-內嵌水管、11-中心塊體、12-側枝、13-孔洞。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

本發明的一個具體實施方式包括：根據預設搭接方案在預製場現澆一個混凝土基座5、一定數量的礁體模塊單元7、對接扣件8和噴頭9；配備一臺潛水泵1以及製造與其相匹配的一定長度的吸水管2和注水管3。

礁體模塊單元7按次序分層排列搭接，單個礁體模塊單元7最多可連接八個相鄰礁體模塊單元7，相鄰單元側枝12之間通過對接扣件8固結，按預設方案搭接完成形成礁體骨架結構6，將整個結構澆築於混凝土基座5上預設的孔槽中，隨後將噴頭9套接在礁體模塊單元7未被佔用的外層側枝12上。

通過船舶機械將人工礁體骨架結構6、潛水泵1、吸水管2和注水管3吊裝到預定海域安放，潛水泵1應安置在礁緣附近，並採用外接電源線4供電（可由現場風力或波浪發電裝置供電或者由海底電纜連接岸邊送電）；吸水管一端連接潛水泵一端延伸向深海；注水管一端連接潛水泵，一端設若干分支分別連接礁體骨架結構靠海側礁體模塊單元未佔用的側枝上。

待各部分結構和整體裝置調試穩定後，啟動潛水泵1，整個系統開始運行。

本實施方案的原理為：珊瑚礁白化主要是由海水溫度異常升高所致，通過抽送深海低溫海水可以降低發生珊瑚礁白化的海域的局部水溫，實現珊瑚礁生態的自我修復。設計的礁體骨架結構6有效利用了礁坪上的淺水空間且結構穩定，並能使低溫海水均勻分布在整個珊瑚礁區域，可在較短時間內大面積地恢復珊瑚礁受損區域。礁體模塊單元7的粗糙表面有利於處於退化階段珊瑚礁中的珊瑚幼蟲重新附著，預留的孔洞13也可為其他海洋生物庇護場所，可望加快珊瑚礁退化海域生態系統的恢復。

儘管上面對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，並不是限制性的。