一种增汇型海洋牧场的制作方法

本发明涉及海洋牧场增汇技术领域，具体为一种增汇型海洋牧场。

背景技术：

目前已知的海洋碳汇机制主要包括溶解度泵和生物驱动的碳泵两种形式。其中生物驱动的海洋碳泵是海洋碳汇的主体，鉴于生物活动的可调控性，使海洋人工增汇具有了可操作性。生物驱动的海洋碳泵中，生物泵与微型生物碳泵是目前已知的两种重要的生物储碳机制。

海洋牧场同样具有碳汇的功能。目前海洋牧场建设中仅仅挖掘了其生境修复、资源养护的功能，对其海洋碳汇功能的开发利用不够。如何将海洋增汇技术与海洋牧场建设有机结合起来，不仅符合国家探寻海洋增汇新途径精神，也契合新旧动能转化的技术需求。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种增汇型海洋牧场，以解决目前无法将海洋增汇技术与海洋牧场建设有机结合起来，实现海洋牧场增汇的技术问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种增汇型海洋牧场，包括位于海岸线附近且由养殖网箱围成的海洋牧场养殖区域，所述海洋牧场养殖区域内养殖有水产，在海洋牧场养殖区域内的海域堆积有人工礁体，该人工礁体均匀分布在海洋牧场养殖区域内，并且任一三个相邻的人工礁体在俯视图视角上呈正三角形布置；

人工礁体的内部呈空腔设置，在人工礁体的外侧壁上开设有通水孔；

在人工礁体腔体内的轴向顶端设置有顶部支撑板，该顶部支撑板的外侧壁与人工礁体轴向顶端的内侧壁固定连接，顶部支撑板的底侧面中心开设有圆形凹槽；

在人工礁体腔体内的轴向底端的正上方设置有底部支撑板，该底部支撑板的外侧壁与人工礁体轴向底端的正上方的内侧壁固定连接，底部支撑板的顶底两侧面中心开设有圆形开孔；

在圆形开孔的腔体内贯穿有转轴，转轴的轴向底端设置在底部支撑板的下部，并且转轴的轴向底端所在水平面的高度高于人工礁体轴向底端所在水平面的高度；

转轴的轴向顶端设置在圆形凹槽的腔体内；

在转轴的轴向底端的正上方均布有第一扇叶，并且第一扇叶设置在底部支撑板的下部，第一扇叶呈朝向下部的弯曲状态设置；

在转轴的轴向底端的正上方均布有第二扇叶，并且第二扇叶设置在底部支撑板的上部，第二扇叶呈朝向上部的弯曲状态设置，第二扇叶叶片的面积大于第一扇叶叶片的面积；

在第二扇叶的凸面侧设置有第三扇叶，第三扇叶呈朝向下部的弯曲状态设置；

在第二扇叶的正上方均布有促水流结构，该促水流结构由长度逐渐增大的若干个圆弧形丝状杆组成，并且圆弧形丝状杆的圆心呈重合状态设置；

第二扇叶、第三扇叶和促水流结构的转动带动人工礁体周围海水的旋转流动，旋转流动的海水产生人工上升水流，人工上升流将底层营养盐输送到表层，促进水体浮游植物繁盛，加强水域生物泵作用。

进一步的，所述第二扇叶的凹面侧设置有呈倾斜状态的第一紧固杆，并且第一紧固杆的顶端与第二扇叶的顶端设置在同一水平面上，第一紧固杆的底端与第二扇叶的凹面固定连接、其顶端与转轴的外侧壁固定连接。

进一步的，所述在第二扇叶凹面侧的顶端设置有呈水平状态的第二紧固杆，第二紧固杆的一端与第二扇叶的凹面顶端固定连接、其另一端与转轴的外侧壁固定连接。

进一步的，所述圆形开孔的周围均匀开设有扇形开孔。

进一步的，所述在人工礁体外侧壁上任一个水平面上都均布有相同个数的通水孔，并且人工礁体的通水孔由轴向底端至轴向顶端呈由疏至密排布。

进一步的，所述增汇型海洋牧场的增汇方法包括：在人工礁体附近水域进行滤食性贝类底播增殖或者筏式养殖，贝类通过滤食、生物沉降活动，将浮游植物光合固定有机碳以粪便、假粪形式沉降到沉积物界面，加速颗粒有机碳的沉降过程。

进一步的，所述增汇型海洋牧场的增汇方法包括：在人工礁体的上方或周边海域进行海带、龙须菜等大型藻类增殖，大型藻类利用水体中碳酸盐体系进行光合作用，降低水体溶解二氧化碳分压，促进水体从大气中吸收二氧化碳，加强了溶解度泵过程。

（三）有益的技术效果

与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：

1.本发明通过在海洋牧场养殖区域内养殖有水产，并且在海洋牧场养殖区域内的海域堆积人工礁体，人工礁体内的第二扇叶、第三扇叶和促水流结构的转动带动周围海水的旋转流动，旋转流动的海水透过通水孔带动人工礁体周围海水的旋转流动，旋转流动的海水产生人工上升水流，上升水流将底层营养盐输送到表层，促进水体浮游植物繁盛，加强水域生物泵的作用，取得了将海洋增汇技术与海洋牧场建设有机结合起来，实现海洋牧场增汇的技术效果。

2.本发明通过在人工礁体附近水域进行滤食性贝类底播增殖或者筏式养殖，贝类通过滤食、生物沉降活动，将浮游植物光合固定有机碳以粪便、假粪形式沉降到沉积物界面，从而加速了颗粒有机碳的沉降过程，进一步加强了有机碳的埋藏。

3.本发明通过在人工礁体的上方或周边海域进行海带、龙须菜等大型藻类增殖，大型藻类可以利用水体中碳酸盐体系进行光合作用，从而降低水体溶解二氧化碳分压，促进水体从大气中吸收二氧化碳，从而加强了溶解度泵过程，该大型藻类光合作用会释放大量的溶解有机碳，该溶解有机碳有较强的生物可利用性，浮游异养细菌可将其转化为惰性溶解有机碳，实现千年尺度上的封存，从而加强了微型生物碳泵过程。

附图说明

图1为本发明的海洋牧场区域中人工礁体的投放示意图；

图2为本发明的人工礁体的结构示意图；

图3为本发明的人工礁体的剖视图；

图4为本发明的顶部支撑板的结构示意图；

图5为本发明的底部支撑板的结构示意图；

图6为本发明的增汇型海洋牧场的增汇方法示意图。

图中标示：1-海洋牧场养殖区域，2-人工礁体，201-通水孔，3-顶部支撑板，301-圆形凹槽，4-底部支撑板，401-圆形开孔，402-扇形开孔，5-转轴，501-第一扇叶，502-第二扇叶，503-第三扇叶，504-第一紧固杆，505-第二紧固杆，506-促水流结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种增汇型海洋牧场，如图1所示，包括位于海岸线附近且由养殖网箱围成的海洋牧场养殖区域1，所述海洋牧场养殖区域1内养殖有水产，在海洋牧场养殖区域1内的海域堆积有人工礁体2，该人工礁体2均匀分布在海洋牧场养殖区域1内，并且任一三个相邻的人工礁体2在俯视图视角上呈正三角形布置；

如图2和图3所示，人工礁体2的内部呈空腔设置，人工礁体2的轴向剖面呈等腰梯形形状设置，人工礁体2的径向剖面呈圆形形状设置，并且该圆形的径向剖面由人工礁体2的轴向顶端至轴向底端呈逐渐增大设置；

在人工礁体2的外侧壁上开设有通水孔201，在人工礁体2外侧壁上任一个水平面上都均布有相同个数的通水孔201，并且人工礁体2的通水孔201由轴向底端至轴向顶端呈由疏至密排布；

在人工礁体2腔体内的轴向顶端设置有顶部支撑板3，该顶部支撑板3的外侧壁与人工礁体2轴向顶端的内侧壁固定连接，如图4所示，顶部支撑板3的底侧面中心开设有圆形凹槽301；

在人工礁体2腔体内的轴向底端的正上方设置有底部支撑板4，该底部支撑板4的外侧壁与人工礁体2轴向底端的正上方的内侧壁固定连接，如图5所示，底部支撑板4的顶底两侧面中心开设有圆形开孔401，在圆形开孔401的周围均匀开设有扇形开孔402，该扇形开孔402有利于流动的海水进入到人工礁体2的腔体内；

在圆形开孔401的腔体内贯穿有转轴5，转轴5的轴向底端设置在底部支撑板4的下部，并且转轴5的轴向底端所在水平面的高度高于人工礁体2轴向底端所在水平面的高度；

转轴5的轴向顶端设置在圆形凹槽301的腔体内；

在转轴5的轴向底端的正上方均布有第一扇叶501，并且第一扇叶501设置在底部支撑板4的下部，第一扇叶501呈朝向下部的弯曲状态设置；

在转轴5的轴向底端的正上方均布有第二扇叶502，并且第二扇叶502设置在底部支撑板4的上部，第二扇叶502呈朝向上部的弯曲状态设置，第二扇叶502叶片的面积大于第一扇叶501叶片的面积；

在第二扇叶502的凸面侧设置有第三扇叶503，第三扇叶503呈朝向下部的弯曲状态设置；

其中，第二扇叶502呈朝向上部的弯曲状态设置，不仅有利于第二扇叶502带动旋转的水流由海水底层向海水上层涌动，产生人工上升水流，而且在增加了旋转水流在径向上涌动范围的同时，能够在水流冲击力的作用下保持第二扇叶502结构的稳定性；

第三扇叶503呈朝向下部的弯曲状态设置，不仅增强了旋转水流在海水底层的涌动强度，扩大了旋转水流在海水底层的的涌动范围，产生更强更大的人工上升水流，而且第三扇叶503与第二扇叶502形成配合结构，该配合结构能够在水流冲击力的作用下进一步保持第二扇叶502结构的稳定性；

在第二扇叶502的凹面侧设置有呈倾斜状态的第一紧固杆504，并且第一紧固杆504的顶端与第二扇叶502的顶端设置在同一水平面上，第一紧固杆504的底端与第二扇叶502的凹面固定连接、其顶端与转轴5的外侧壁固定连接；

在第二扇叶502凹面侧的顶端设置有呈水平状态的第二紧固杆505，第二紧固杆505的一端与第二扇叶502的凹面顶端固定连接、其另一端与转轴5的外侧壁固定连接；

在第二扇叶502的正上方均布有促水流结构506，该促水流结构506由长度逐渐增大的若干个圆弧形丝状杆组成，并且圆弧形丝状杆的圆心呈重合状态设置；

其中，第一扇叶501在较小水流的作用下就会发生转动，第一扇叶501的转动带动转轴5转动，转轴5带动第二扇叶502、第三扇叶503、第一紧固杆504、第二紧固杆505和促水流结构506转动，第二扇叶502、第三扇叶503、第一紧固杆504、第二紧固杆505和促水流结构506的转动带动周围海水的旋转流动，旋转流动的海水透过通水孔201带动人工礁体2周围海水的旋转流动，旋转流动的海水产生人工上升水流，将底层营养盐输送到表层，从而促进水体浮游植物繁盛，加强水域生物泵的作用；

如图6所示，所述增汇型海洋牧场的增汇方法，具体包括以下步骤：

步骤一，在海洋牧场养殖区域1内均匀投放人工礁体2，使任一三个相邻的人工礁体2在俯视图视角上呈正三角形布置，依靠人工礁体2上设计的第二扇叶502、第三扇叶503和促水流结构506，在人工礁体2附近水域形成人工上升流，该人工上升流将底层营养盐输送到表层，从而促进水体浮游植物繁盛，加强水域生物泵的作用；

步骤二，在人工礁体2附近水域进行滤食性贝类底播增殖或者筏式养殖，贝类通过滤食、生物沉降活动，将浮游植物光合固定有机碳以粪便、假粪形式沉降到沉积物界面，从而加速了颗粒有机碳(poc)的沉降过程，进一步加强了有机碳的埋藏；

步骤三，在人工礁体2的上方或周边海域进行海带、龙须菜等大型藻类增殖，大型藻类可以利用水体中碳酸盐体系进行光合作用，从而降低水体溶解二氧化碳分压，促进水体从大气中吸收二氧化碳，从而加强了溶解度泵过程；

该大型藻类光合作用会释放大量的溶解有机碳，该溶解有机碳有较强的生物可利用性，浮游异养细菌可将其转化为惰性溶解有机碳，实现千年尺度上的封存，从而加强了微型生物碳泵过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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