[实用新型]气囊调节浮力可隨水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱

说明书

技术领域

气囊调节浮力可隨水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱，是一种适用于海流较急及无遮档的开阔海区的新型网箱，属海洋工程领域。

背景技术

网箱养殖是海洋经济的重要部分，目前由挪威引进的重力式HDPE网箱迅速发展，在黄渤海，东海，南海，都有大量养殖户使用，这种以HDPE材料制作的重力式网箱，虽然通过HDPE制作的管式框架，通过设置注／排水管，在台风袭击前可沉于一定深度，规避水线的波浪冲击，但从实践来看这种网箱仍有下列致命的缺陷：

1.不适应海流的冲击，据观察海流速度仅达0.257m／s时就可能发生变形，在流速达1m／s时将损失80％网箱养殖容体，这样就丧失了大量养殖资源。

2.由于上述的原因这类网箱只能在风平浪静的内湾使用，由于养殖户蜂拥在这个狭小的内湾内，造成湾内水质十分恶劣，甚至臭气冲天，鱼品质差，鱼病多，海滨城市丧失最可贵的一线海景。这就逼使地方政府为了城市开发，不得不强行去驱赶内湾网箱养殖户，但因没有开阔水域使用的技术支持，这就使养殖户处于十分困难的境地。

3.HDPE网箱没有相应的可靠锚固系泊系统配套，这和张力式网箱以可靠锚固系泊为前提不同，锚固及系泊问题一直没解决，以至台风袭击下通过下沉，根本不可能抗风，2011年9月底海南临高在开阔水域的养殖网箱，在台风”尼格”袭击下全军覆没，一半被吹至外海丢失，一半吹到岸边打烂，快收获的鱼一条都没收回来，仅三家公司的经济损失就近8亿。

4.HDPE网箱由HDPE材料，即高密度聚乙烯制作的大口径管加工成圆环作网箱的浮力及支承构件，其受力特点仍类似于一条管线，曲瘪即失稳仍然是它破坏的主要形式之一，2013年8月台风”尤特”吹袭广东阳江，造成当地网箱全军覆没，和2011年9月底海南临高在开阔水域的养殖网箱，在台风”尼格”袭击下全军覆没不同是，在网箱锚固系泊较好情况下，HDPE网箱骨架在台风造成的旋转海流作用下呈现HDPE管构件曲瘪即失稳破坏。

从上分析发展开阔水域网箱养殖，需要突破HDPE网箱的局限，寻求一种安全，可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮档的开阔海区的新型网箱，把广大海域的资源利用起来。根据国内外现有经验及理论分析，改进途径有：

1.固定式系泊柱系统，将网箱系泊并張紧在系泊柱上，无疑海流不会造成网箱的漂移，造成网箱养殖容体损失，但固定式系泊柱必需有可靠的锚固，及实现这种锚固的结构形式及施工方法，但这是个困难问题，因为用常规的桩基，因引入海上打桩，昂贵的海上作业费，就使这个方案毫无意义了。

2.张力腿式网箱，通过张力把网箱绷紧，同样可使海流不会造成网箱的漂移，造成网箱养殖容体损失，但带来二个问题：

A.要有平衡张力的高抗拔力可靠锚固的基础，如前述这是个困难问题；

B.要有产生足够大浮力的结构，海洋工程专业上称为”浮力舱”，根据阿基米德古老定律，浮力就是浮体排除水体的重量，若涨潮，落潮都保证其张力，只有一个办法，让网箱置于低潮位时的水下，这就带来操作理的不便，如投食，捕捞，剔除死魚等作业的不便。

为了突破HDPE网箱的局限，寻求一种安全，可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮档的开阔海区的新型网箱，就必须以张力腿式网箱为基础，取其张力的核心，改其操作面的不便的缺点，同时保留重力式HDPE网箱，通过设置注／排水管，在台风袭击前可沉于一定深度，规避水线的波浪冲击有效抗台风做法。由本专利发明人研发，已获受权的专利”可隨水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”(专利号201320095246.2)全面阐明了张力腿式深水网箱的原理及特点，提出了一款优于国外张力腿式深水网箱的新结构，但和国外张力腿式深水网箱一样仍采用刚性骨架的方案，这不利于构造大型或超大型张力腿式深水网箱，也这不利于防止结构的曲瘪即失稳，本实用新型提出了以浮绳代替刚性连接件的柔性结构方案，不但彻底解决了结构曲瘪即失稳问题，也很方便地构造大型或超大型张力腿式深水网箱，因此，本专利是对”可隨水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”(专利号201320095246.2)有益的补充，使张力腿式深水网箱有更广泛应用的价值。

参考专利文献

[1]”可隨水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号201320095246.2发明人：古国维专利权人：古国维

发明内容

为了寻求一种安全，可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮档的开阔海区的新型网箱，以张力腿式网箱为基础，取其张力的核心，改其操作面的不便的缺点，实现HDPE网箱局限性的突破，本实用新型的技术方案是：