專利名稱：一種人工藻礁及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人工藻礁及其制備方法，詳細(xì)講是一種投入水中后，礁體上形成附著孔、便于藻類的附著生長，可以快速建設(shè)藻場的人工藻礁及其制作方法。
背景技術(shù)：
人工藻礁作為人工魚礁的一種，是為改善海洋藻類棲息環(huán)境，增殖保護(hù)漁業(yè)資源而投放的水下構(gòu)造物。藻礁投放后，其裸露的表面會吸附生物和沉積物，并開始生物群落的演替過程，根據(jù)條件的不同，一般幾個月至數(shù)年后，礁體會附著大量的藻類、貝類、棘皮動物等固著和半固著生物。
海藻附著在礁石或其它穩(wěn)固基質(zhì)后，才能穩(wěn)定地得到它們生長發(fā)育所需要的光照和營養(yǎng)物質(zhì)。如果附著不牢固，從基質(zhì)上脫落后，可能被水流帶入深海或漂浮至海面，由于光照過弱或過強(qiáng)而死亡。另外，有些海藻結(jié)構(gòu)疏松，易破損，但是吸收營養(yǎng)能力強(qiáng)，適合在風(fēng)浪小的背浪面生活；有些海藻結(jié)構(gòu)堅實(shí)、韌性強(qiáng)，但吸收能力差，因此可以在浪大、流急的迎浪面生活。穩(wěn)固的附著基質(zhì)是藻類生存的基礎(chǔ)。
目前制作人工藻礁的材料主要有石塊、混凝土、廢舊船舶等，建造的材料不同，附著效果也各有差異。表面粗糙的礁體與表面光滑的礁體相比，前者更有利于海藻的附著和生長。傳統(tǒng)的方式是通過在構(gòu)件表面建槽、綁縛，或事先附著藻類后再投礁等方法促進(jìn)藻類群落的形成。但這種做法成本高，不利于大規(guī)模投放。大部分還是直接把用石塊、混凝土、 廢舊船舶等材料制成的礁體投放海底，使海水中海藻孢子或其他繁殖體(如受精卵、能進(jìn)行營養(yǎng)繁殖的繁殖枝等)自然附著并生長，但此類方法形成藻場的進(jìn)度緩慢。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種詳細(xì)講是一種投入水中后， 礁體上形成附著孔，增加人工藻礁表面粗糙度，利于藻類的附著和生長，提高了人工藻場的形成速度和規(guī)模的人工藻礁及其制作方法。
本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足所采用的技術(shù)方案是一種人工藻礁，包括由鋼筋、混凝土制成的藻礁主體，其特征在于藻礁主體設(shè)有植物膠顆粒,植物膠顆粒粒徑為I一60mm，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 01%—O. 6%。
本發(fā)明中所述的藻礁主體為中空的幾何體，藻礁的壁厚8—20cm，藻礁側(cè)壁上設(shè)有開孔。藻礁主體尺度在l_3m。
本發(fā)明中所述的藻礁主體按重量份配比，包括2— 6份的水泥、3 —10份的砂、8— 12份的石子。
本發(fā)明中所述的藻礁主體表層均布有粒徑為I一 10mm、全部裸露的植物膠顆粒，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 01% — O. 04% ;植物膠顆粒裸露部分的面積占藻礁主體表面積的30%-90%。
本發(fā)明中所述的藻礁主體內(nèi)散布有粒徑為10 — 60mm、部分裸露的植物膠顆粒，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 2%—O. 6%。
一種人工藻礁的制造方法，其特征在于包括如下步驟1)、按重量份配比選取2—6份水泥、3—10份砂、8—12份石子和O.001一O. 008份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑I一 IOmm ；2)、將選取的水泥、砂、石子，加入其總重量10-15%的水，攪拌均勻，然后導(dǎo)入設(shè)置有鋼筋骨架的模具內(nèi)澆注成型；3)、待硬化之前，將植物膠顆粒散布并壓入藻礁主體表面，使每個植物膠顆粒嵌入藻礁主體表層。
一種人工藻礁的制造方法，其特征在于包括如下步驟1)、按重量份配比選取2—6份水泥、3—10份砂、8—12份石子和O.025一O. 16份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑10—60mm ；2)、將選取的水泥、砂、石子，加入其總重量10-15%的水，攪拌混合均勻；3)、加入植物膠顆粒，攪拌均勻，導(dǎo)入設(shè)置鋼筋骨架的模具內(nèi)澆筑成型。
使用本發(fā)明構(gòu)建人工藻場時，將人工藻礁投入選定的地點(diǎn)，待植物膠遇水溶解后， 可在礁體表面形成微孔結(jié)構(gòu)，從而增加礁體表面的粗糙度，提高了石莼、蜈蚣藻、海帶等海洋藻類孢子的附著幾率，提供適宜其附著和生長的固著基質(zhì)，促進(jìn)海洋藻類的固著和生長， 加速人工藻場的形成和發(fā)展，進(jìn)而為魚類等水生生物提供索餌、繁殖、生長發(fā)育等棲息場所。優(yōu)化海底環(huán)境，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)資源的增殖和保護(hù)。
具體實(shí)施方式
一種人工藻礁，包括由鋼筋、混凝土制成的藻礁主體，藻礁主體按重量份配比，包括2—6份的水泥、3 —10份的砂、8 —12份的石子；將其加水混合均勻后澆筑在鋼筋骨架上硬化、干燥制成。所述的藻礁主體為中空的幾何體，藻礁的壁厚8—20cm，藻礁側(cè)壁上設(shè)有開孔；開孔可供水流的通過和魚類的進(jìn)出。藻礁主體的尺度一般在l-3m左右。藻礁主體設(shè)有植物膠顆粒,植物膠顆粒粒徑為I一60mm，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 01%—O.6%。
為了滿足如石莼、蜈蚣藻等假根或固著器較小的海洋藻類固著需求，僅在藻礁主體表層均布有粒徑為I一 10mm、全部裸露的植物膠顆粒，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 01%—O. 04% ;植物膠顆粒裸露部分的面積占藻礁主體表面積的30%-90%。每顆植物膠顆粒一部分嵌入藻礁主體內(nèi)，一部分裸露在外，便于與水的接觸、溶解；根據(jù)植物膠顆粒的添加量與嵌入藻礁主體的深度不同，植物膠顆粒裸露部分占據(jù)藻礁主體表面積總和占藻礁主體表面積的30%-90%。待礁體入水后，植物膠顆粒外露部分與水接觸而溶解，然后在藻礁主體上形成與植物膠顆粒外形相同的凹坑，即附著孔。與常規(guī)混凝土表面相比，本發(fā)明的人工藻礁表面粗糙，可有效地減緩了水流對其固著器或假根的沖刷，使其更容易附著和生長。
為了滿足海帶等假根或固著器較大的海洋藻類的生長需要，所述的藻礁主體內(nèi)均布有粒徑為10 — 60mm、部分裸露的植物膠顆粒。植物膠顆粒均布在藻礁主體內(nèi)，一部分植物膠顆粒的一側(cè)裸露在外，不被混凝土完全包裹；一部分植物膠顆粒包裹在混凝土內(nèi)部，與一側(cè)裸露的植物膠顆粒接觸；一部分植物膠顆粒被單獨(dú)的包裹在混凝土內(nèi)。植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 2%—O. 6% ;植物膠顆粒裸露部分的面積占藻礁主體表面積的 20%-80%。待礁體入水后，部分裸露的植物膠顆粒首先遇水溶解，隨后與其相接觸的植物膠顆粒溶解，由于水在混凝土中具有滲透性，少部分獨(dú)立的植物膠顆粒也會緩慢溶解；藻礁主體部分形成尺度為I一6cm的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)。與常規(guī)人工藻礁相比，本發(fā)明人工藻礁的多尺度多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)，一方面可滿足海帶等假根或固著器較大的海洋藻類生長需要；另一方面， 可減緩海流而形成豐富多樣的流場結(jié)構(gòu)，形成具有理想的營養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)境，在促進(jìn)海洋藻類的固著和生長的同時，吸引其它水生生物聚集，達(dá)到保護(hù)、增殖資源的目的，最終為魚類等水生生物提供一個索餌、繁殖、生長發(fā)育等的棲息場所。另外，植物膠的溶解，又可為海洋藻類的繁殖、生長提供養(yǎng)料。
一種藻礁主體表面設(shè)有植物膠顆粒的人工藻礁的制造方法，包括如下步驟I)、按重量份配比選取2—6份水泥、3—10份砂、8—12份石子和O. 001一O. 008份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑I一IOmm ;植物膠顆粒粒徑可以統(tǒng)一規(guī)格、如全部粒徑為6 mm, 也可以是多種規(guī)格的混合，如30%的粒徑為2mm、30%的粒徑為5mm、30%的粒徑為8mm、10% 的粒徑為10mm。
2)、將選取的水泥、砂、石子，加入其總重量10-15%的水，攪拌均勻，然后導(dǎo)入設(shè)置鋼筋骨架的模具內(nèi)澆注成型。
3)、待硬化之前，將植物膠顆粒散布并壓入藻礁主體表面，使每個植物膠顆粒嵌入藻礁主體表層。
一種藻礁主體內(nèi)散布有植物膠顆粒的人工藻礁的制造方法，包括如下步驟I)、按重量份配比選取2—6份水泥、3—10份砂、8—12份石子和O. 025一O. 16份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑10 — 60_ ;同樣，植物膠顆粒粒徑可以統(tǒng)一規(guī)格、如全部粒徑為 30mm,也可以是多種規(guī)格的混合，如30%的粒徑為15mm、30%的粒徑為30mm、30%的粒徑為 40mm、10% 的粒徑為 50mm。
2)、將選取的水泥、砂、石子，加入其總重量10-15%的水，攪拌混合均勻。
3)、加入植物膠顆粒，攪拌均勻，導(dǎo)入設(shè)置有鋼筋骨架的模具內(nèi)澆筑成型。
本發(fā)明中所述的植物膠顆粒為田菁膠顆粒、瓜爾膠顆粒、胡麻膠顆粒、香豆膠顆粒和阿拉伯膠顆粒中的一種或幾種。植物膠顆粒中植物膠含量不低于顆粒重量的25%。
實(shí)施例I按重量份配比選取4份水泥、6份砂、10份石子和O. 006份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑4_ ;將水泥、砂、石子混合，加入2. 5份的水，攪拌均勻，然后導(dǎo)入設(shè)置鋼筋骨架的模具內(nèi)澆注成型；靜置一段時間，在硬化之前，將植物膠顆粒散布并壓入藻礁主體表面，使每個植物膠顆粒嵌入藻礁主體表層。在初步硬化成型后，拆除模具，即可將植物膠顆粒散布并壓入藻礁主體表面。
實(shí)施例2按重量份配比選取4份水泥、6份砂、10份石子和O. 08份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑30mm;將水泥、砂、石子混合，加入2. 5份的水，攪拌均勻，水與水泥、砂、石子充分混合后， 加入植物膠顆粒，攪拌均勻，導(dǎo)入設(shè)置有鋼筋骨架的模具內(nèi)澆筑成型。待礁體入水后，植物膠顆粒遇水溶解，而在礁體主體部分形成有尺度為3cm的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)。尤其是制成中空的藻礁主體，植物膠顆粒溶解后在藻礁主體上形成不規(guī)則的內(nèi)外通道，不僅更適合海帶等假根或固著器較大的海洋藻類生長需要，而且可減緩海流而形成豐富多樣的流場結(jié)構(gòu)，形成具有理想的營養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)境，促進(jìn)海洋藻類的固著和生長。在側(cè)壁上設(shè)有開孔，使魚類等生物能夠自由進(jìn)出，為其提供索餌、繁殖、生長發(fā)育等場所，達(dá)到保護(hù)、增殖資源的目的。另外，還可以根據(jù)不同海洋藻類固著部分附著生長的需要，來選擇與之相適宜的植物膠顆粒粒徑，進(jìn)行人工藻礁的制備，從而提高人工藻場的形成速度和規(guī)模。
權(quán)利要求
1.一種人工藻礁，包括由鋼筋、混凝土制成的藻礁主體，其特征在于藻礁主體設(shè)有植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑為I一60mm，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 01%—O.6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人工藻礁，其特征在于所述的藻礁主體為中空的幾何體，藻礁的壁厚8 — 20cm，藻礁側(cè)壁上設(shè)有開孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的人工藻礁，其特征在于所述的藻礁主體按重量份配比，包括2— 6份的水泥、3 —10份的砂、8 —12份的石子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人工藻礁，其特征在于所述的藻礁主體表層均布有粒徑為I一 10mm、全部裸露的植物膠顆粒，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 01%—O. 04% ；植物膠顆粒裸露部分的面積占藻礁主體表面積的30%-90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人工藻礁，其特征在于所述的藻礁主體內(nèi)散布有粒徑為10—60mm、部分裸露的植物膠顆粒，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的O. 2% — O. 6%。
6.一種人工藻礁的制造方法，其特征在于包括如下步驟 1)、按重量份配比選取2—6份水泥、3—10份砂、8—12份石子和O.001一O. 008份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑I一 IOmm ； 2)、將選取的水泥、砂、石子，加入其總重量10-15%的水，攪拌均勻，然后導(dǎo)入設(shè)置有鋼筋骨架的模具內(nèi)澆注成型； 3)、待硬化之前，將植物膠顆粒散布并壓入藻礁主體表面，使每個植物膠顆粒嵌入藻礁主體表層。
7.—種人工藻礁的制造方法，其特征在于包括如下步驟 1)、按重量份配比選取2—6份水泥、3—10份砂、8—12份石子和O.025一O. 16份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑10—60mm ； 2)、將選取的水泥、砂、石子，加入其總重量10-15%的水，攪拌混合均勻； 3)、加入植物膠顆粒，攪拌均勻，導(dǎo)入設(shè)置鋼筋骨架的模具內(nèi)澆筑成型。
全文摘要
一種人工藻礁及其制造方法，涉及人工藻礁及其制備方法。人工藻礁，包括由鋼筋、混凝土制成的藻礁主體，藻礁主體設(shè)有植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑為1—60mm，植物膠顆粒的重量占人工藻礁總重量的0.01%—0.6%。人工藻礁的制造方法是按重量份配比選取2—6份水泥、3—10份砂、8—12份石子和0.001—0.008份植物膠顆粒，植物膠顆粒粒徑1—10mm；將水泥、砂、石子與鋼筋骨架制成藻礁，在硬化之前加入植物膠顆粒。使用時，植物膠遇水溶解后，在礁體表面形成微孔結(jié)構(gòu)，增加礁體表面的粗糙度，提高了藻類孢子的附著幾率，提供適宜其附著和生長的固著基質(zhì)，為魚類等水生生物提供索餌、繁殖、生長發(fā)育等棲息場所。
文檔編號A01K61/00GK102972324SQ201210582288
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者姜昭陽, 柏銘, 梁振林, 朱立新, 梅俊學(xué), 劉揚(yáng) 申請人:山東大學(xué)(威海)