一种用于治理珊瑚礁白化的海水降温装置

摘要

本发明公开了一种利用潜水泵从深海抽吸低温海水来治理珊瑚礁白化的海水降温装置，属于珊瑚礁生态修复技术领域。它包括潜水泵、吸水管、注水管、混凝土基座、礁体模块单元、对接扣件和喷头，其特征在于：利用潜水泵从深海处抽取低温海水，将低温海水通过注水管注入到由若干礁体模块单元组成的礁体骨架结构中，使其分配到各礁体模块单元，并利用外层礁体模块单元上的喷头将低温海水散布至珊瑚礁发生白化的海域。本发明结合深海低温海水利用技术和人工珊瑚礁骨架结构，提供一种无污染、治理珊瑚礁白化问题的海水降温装置，此设计可以有效降低珊瑚礁发生白化海域的海水温度，达到治理珊瑚礁白化问题的目的，从而大大加快珊瑚礁海域的生态修复工作。

说明书

技术领域

本发明涉及珊瑚礁生态修复技术领域，特别是一种用于治理珊瑚礁白化的海水降温装置。

背景技术

珊瑚礁是由碳酸钙组成的珊瑚虫骨骼经数百年至数千年的沉积所形成的生物堆积体，广泛分布于热带和亚热带浅海地区。珊瑚礁通常由连接深海海床的礁前斜坡和延伸向海岸的水平礁坪组成，礁前斜坡与礁坪相接处叫做礁缘。礁坪上水深较浅，通常为1米左右，因而此区域整层海水均接收到大量的太阳辐射，易受到气候变化（例如厄尔尼诺现象）的影响产生水温异常现象。

珊瑚礁白化是珊瑚礁颜色大范围变白的生态现象，实质是附着在珊瑚礁上的珊瑚虫大量死亡。珊瑚对温度非常敏感，珊瑚海域海水升温会使珊瑚礁出现不同程度的白化。目前全球依赖珊瑚礁系统生存的人口达到1亿左右，近年来频繁发生的珊瑚礁白化事件导致了全球珊瑚礁资源日益退化，并已严重威胁到依赖珊瑚礁生态系统的人口的生存，此问题受到了相关各国的普遍重视。

我国亦有十分丰富的珊瑚礁资源分布在西沙、南沙、海南岛以及台湾等地。与全球的情况类似，近20年来我国的珊瑚礁资源也因白化问题一直处于衰退状态。因此采取海水降温手段来积极防治珊瑚礁白化问题，对维护我国珊瑚岛礁的战略地位和维持生态平衡均具有重要的现实意义。

相关研究表明：珊瑚发生白化后依旧能够短暂地存活一段时间，但若不及时采取修复措施珊瑚虫就会彻底死亡。对一些珊瑚退化区域来说，缺少的并不是珊瑚幼虫的来源，而是附着基质。珊瑚海域底质被大型藻类覆盖，或是被沉积物覆盖，珊瑚幼虫找不到合适的附着基质便会死亡。因此，给珊瑚幼虫提供适合的附着基质，可在较短时间内大面积地恢复珊瑚礁退化区域。

发明内容

为了实现上述目标，采取如下的技术解决方案。

一种用于治理珊瑚礁白化的海水降温装置，包括抽吸低温海水的潜水泵、吸水管、注水管、混凝土基座、礁体模块单元、对接扣件和喷头。整个装置安放在珊瑚礁礁坪上；礁体骨架结构浇筑于混凝土基座上；多个礁体模块单元通过搭接构成一个空间礁体骨架结构；礁体模块单元彼此之间通过对接扣件相接；喷头安装在最外层礁体模块单元上；潜水泵布置在靠近深海的珊瑚礁礁缘附近，采用外接电源供电，通过吸水管从礁缘外侧深海抽取低温海水，并通过注水管将低温海水注入礁体骨架结构中，低温海水通过礁体模块单元中的内嵌水管流经骨架中的各个模块单元，并通过喷头将海水散布至珊瑚礁发生白化的海域。

所述的一种用于治理珊瑚礁白化的海水降温装置，其特征是：礁体骨架结构由多个礁体模块单元通过一个礁体模块单元在空间上最多连接八个相邻礁体模块单元的方式搭接而成。

所述的一种用于治理珊瑚礁白化的海水降温装置，其特征是：礁体模块单元由一个中心块体和伸向八个方向的侧枝组成，侧枝连接相邻礁体模块单元或喷头或注水管；礁体模块单元为预制混凝土结构，其表面粗糙并预设有均匀分布的孔洞，内部设有彼此连通的内嵌水管。

所述的一种用于治理珊瑚礁白化的海水降温装置，其特征是：相邻礁体模块单元的侧枝通过对接扣件固结；对接扣件由两个分扣件组成，两个分扣件之间用螺栓联接。

所述的一种用于治理珊瑚礁白化的海水降温装置，其特征是：喷头套接在最外层礁体模块单元未被占用的侧枝上，表面布设有均匀的喷水孔。

本发明的有益效果是：本发明利用潜水泵从深海处抽取低温海水，通过价廉和无污染的方式为珊瑚礁恢复生长提供适宜海水温度和更多的营养物质；礁体骨架为空间镂空结构，固定于一定自重的混凝土基座上，通过单个礁体模块单元最多可连接八个相邻单元的方式进行分层排列搭接，空间利用率大且结构稳定，具有较强的抵抗波浪和海流的能力；礁体模块单元采用八向侧枝结构，并用混凝土进行预制，相邻礁体模块单元侧枝间采用对接扣件固结，其生产、搭建和拆卸维护均十分便利；礁体模块单元外层表面粗糙，更有利于珊瑚虫在其表面上进行附着，同时带有均布的孔洞，能够增加海水中的营养物质在其周围的停留时间，并为其他海洋生物提供栖息地，从而有利于加快珊瑚礁生态系统的修复。

附图说明

图1是本发明的结构布置图。

图2是礁体骨架的结构示意图。

图3是礁体模块单元的示意图。

图4是对接扣件的示意图。

图5是喷头的示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1-潜水泵、2-吸水管、3-注水管、4、外接电源线、5-混凝土基座、6-礁体骨架结构、7-礁体模块单元、8-对接扣件、9-喷头、10-内嵌水管、11-中心块体、12-侧枝、13-孔洞。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明的一个具体实施方式包括：根据预设搭接方案在预制场现浇一个混凝土基座5、一定数量的礁体模块单元7、对接扣件8和喷头9；配备一台潜水泵1以及制造与其相匹配的一定长度的吸水管2和注水管3。

礁体模块单元7按次序分层排列搭接，单个礁体模块单元7最多可连接八个相邻礁体模块单元7，相邻单元侧枝12之间通过对接扣件8固结，按预设方案搭接完成形成礁体骨架结构6，将整个结构浇筑于混凝土基座5上预设的孔槽中，随后将喷头9套接在礁体模块单元7未被占用的外层侧枝12上。

通过船舶机械将人工礁体骨架结构6、潜水泵1、吸水管2和注水管3吊装到预定海域安放，潜水泵1应安置在礁缘附近，并采用外接电源线4供电（可由现场风力或波浪发电装置供电或者由海底电缆连接岸边送电）；吸水管一端连接潜水泵一端延伸向深海；注水管一端连接潜水泵，一端设若干分支分别连接礁体骨架结构靠海侧礁体模块单元未占用的侧枝上。

待各部分结构和整体装置调试稳定后，启动潜水泵1，整个系统开始运行。

本实施方案的原理为：珊瑚礁白化主要是由海水温度异常升高所致，通过抽送深海低温海水可以降低发生珊瑚礁白化的海域的局部水温，实现珊瑚礁生态的自我修复。设计的礁体骨架结构6有效利用了礁坪上的浅水空间且结构稳定，并能使低温海水均匀分布在整个珊瑚礁区域，可在较短时间内大面积地恢复珊瑚礁受损区域。礁体模块单元7的粗糙表面有利于处于退化阶段珊瑚礁中的珊瑚幼虫重新附着，预留的孔洞13也可为其他海洋生物庇护场所，可望加快珊瑚礁退化海域生态系统的恢复。

尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。