一种适用于近海环境岸基式人工上升流装置

本发明涉及海洋生态保护，具体涉及一种适用于近海环境岸基式人工上升流装置。

背景技术：

1、珊瑚礁是全球最大的生态系统之一，它在维持自身动态平衡的同时，还是鱼、虾等种群的栖息地和避难所。现今，根据礁体与岸线的关系，珊瑚礁分为岸礁、堡礁和环礁，调查显示，大部分的珊瑚礁均为岸礁，承担着调节海洋环境、提供海岸保护、阻挡沉积物等功能。

2、珊瑚对海水温度具有较强的敏感性，适合的水温为22-28℃，在水温高于28℃时珊瑚会停止生长，甚至出现白化现象。由于岸礁处于浅海水域，光照虽然可以促进与造礁珊瑚共生的虫黄藻的光合作用，有利于珊瑚的发育，但太阳光直射容易引起海水温度升高，进而抑制珊瑚的生长，况且，近岸海域远离洋流，海水流动性相对较小，因珊瑚礁区域生活着多种群生物，会消耗水中营养物，导致其所属海域会经常性出现营养成分匮乏，影响着生物的正常生长。如何采用人工干预手段改善珊瑚礁海洋环境，从而为海洋生物提供适宜的生存环境已成为海洋生态保护亟待解决的问题之一。

3、海洋人工上升流技术作为有效修复海洋生态环境的一种方法，不仅能调节海水的温度、提升海洋生产力，还能增加碳汇，改善全球变暖。现阶段利用人工上升流技术作为有效修复珊瑚生态环境的研究已取得一定的进展，如专利号为cn201910916998.2公开了一种钻井式人工上升流珊瑚保护方法及装置，通过在海底钻井的方式将上升流管安装在井内，使之连通至海底基岩下的含水层中，再往上升流管内注入压缩气体使得地下含水层的低温水持续被提升至珊瑚礁水域并与高温水混合，可有效改善（降低）珊瑚生长环境的水体温度。

4、但是上述现有技术是在海上进行作业，实施条件要求高，可靠性较低，不易进行维护，维护成本也较高，且由于钻井是固定在某个位置处，当海水流动性较小时只能对靠近钻井位置处的水温产生影响，远处的水体温度受影响较小，存在一定的局限性，再者地下水的营养成分也较少，往上提升的地下水无法给珊瑚礁区域的水体进行营养补充，导致珊瑚礁区域水体的营养没有得到改善，由此将严重影响珊瑚礁区域多种群生物的正常生长。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于提供一种适用于近海环境岸基式人工上升流装置，该装置基于岸基设计实施较为简单，可靠性高，易于维护，成本也较低，灵活性较强，可对不同海域的水体进行针对性的调节，可有效改善近海海洋环境，促进近海海洋生物生长，提高海洋碳汇，对整个海洋生态环境的修复具有重大的意义。

2、为了完成上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种适用于近海环境岸基式人工上升流装置，包括第一舱体、第二舱体、配液箱以及控制系统，第一舱体固定安装在地面上，包括第一舱室和第二舱室，所述第一舱室通过第一管道与外界连通；所述第二舱室内设置有抽取机构和注气机构，所述抽取机构的进水端连接有第二管道，适于将海水引入，所述抽取机构的出水端连接有与所述第一舱室连通的第三管道，适于将通过所述第二管道引流进来的海水引流至所述第一舱室内；第二舱体，通过固定件竖向固定在所述第一舱体的一侧，其内布置有与所述注气机构连通的输气组件，所述第二舱体的舱室通过第四管道与所述第一舱室连通；配液箱，所述配液箱设置在所述第二舱室内，所述配液箱通过第五管道与所述第一舱室连通，所述第五管道上安装有控制阀；控制系统，包括检测模块以及控制模块，所述检测模块设置在所述第一舱室内，所述控制模块与所述抽取机构、注气机构以及控制阀均电性连接。

4、在一种可选地实施方式中，所述配液箱内设置有多个配液舱室，多个所述配液舱室的底端分别通过所述第五管道与所述第一舱室连通，所述第五管道往下延伸至所述第一舱室的中部。

5、在一种可选地实施方式中，所述第二舱体的底端往地下延伸预置长度，所述输气组件包括与注气机构固定连接的输气管以及连接在所述输气管底端的注气喷头，所述注气喷头的内部为中空状，所述注气喷头的端面上设置有多个与所述注气喷头内部连通的喷气通道，所述注气喷头的内部与所述输气管连通并同轴设置，适于将通过所述输气管输送进来的气体往上喷，所述注气喷头的外周壁与所述第二舱体的内壁刚性连接。

6、在一种可选地实施方式中，所述注气喷头的端面上周向连接有与所述注气喷头内部连通的中空状环形凸块，所述环形凸块的顶端周向排布有多个连接柱，所述喷气通道竖向贯通开设在所述连接柱内并与所述环形凸块的内部连通。

7、在一种可选地实施方式中，所述环形凸块至少设置有两层，两层所述环形凸块呈发散状由内往外间隔布置。

8、在一种可选地实施方式中，还包括第三舱体，所述第三舱体通过连接件与所述第一舱体的外侧壁刚性连接，所述第三舱体的舱室内具有引入海水的进水舱室和引出海水的出水舱室，所述进水舱室的一侧与所述第二管道的进水口连通，所述出水舱室的一侧与所述第一管道的出水口连通。

9、在一种可选地实施方式中，所述连接件为连接筒，所述连接筒为两个，两个所述连接筒分别包裹在所述第一管道和所述第二管道的外部。

10、在一种可选地实施方式中，所述第二舱室内通过隔板分隔形成第一安装舱室和第二安装舱室；所述抽取机构通过第一固定板安装在所述第一安装舱室的底端，所述抽取机构包括水泵，所述水泵的进水端与所述第二管道连接，所述水泵的出水端与所述第三管道连接；所述注气机构通过第二固定板安装在所述第二安装舱室的底端，所述注气机构包括空压机，所述空压机的出气端与所述输气组件的进气端连接，所述空压机的出气端上设置有控制阀。

11、在一种可选地实施方式中，还包括设置在所述第一舱体顶端的太阳能发电组件，所述太阳能发电组件包括太阳能板，所述太阳能板通过连接柱与所述第二舱室刚性连接，所述太阳能板通过输电缆与所述控制系统、抽取机构以及注气机构连接。

12、在一种可选地实施方式中，所述第一舱室的内壁由下至上盘绕式连接有第六管道，所述第六管道朝向所述第一舱室中心轴的侧壁上间隔开设有多个喷气孔。

13、本发明技术方案与现有技术相比，具有如下优点：

14、1、本发明基于岸基设计，实施较为简单，可靠性高，易于维护，成本也较低，灵活性较强，可对不同海域的水体进行针对性的调节。

15、2、本发明通过抽取机构将需要调温的水体抽取进第一舱室内之后再通过注气机构将深层水抽送至第一舱室内与待调温的水体均匀的进行混合，使得排出来的海水水温较为均匀，不会出现一处水温高一处水温低的现象，调温效果较佳。

16、3、本发明通过在配液箱内配置有不同的营养盐能自动的对海水中匮乏的营养成分（如盐度、ph、溶解氧等海水参数）进行补充，使得珊瑚礁区域水体的营养得到一定的改善，进而可有效改善近海海洋环境，促进近海海洋生物生长，提高海洋碳汇，对整个海洋生态环境的修复具有重大的意义。

技术特征：

1.一种适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，所述配液箱内设置有多个配液舱室，多个所述配液舱室的底端分别通过所述第五管道与所述第一舱室连通，所述第五管道往下延伸至所述第一舱室的中部。

3.根据权利要求1所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，所述第二舱体的底端往地下延伸预置长度，所述输气组件包括与注气机构固定连接的输气管以及连接在所述输气管底端的注气喷头，所述注气喷头的内部为中空状，所述注气喷头的端面上设置有多个与所述注气喷头内部连通的喷气通道，所述注气喷头的内部与所述输气管连通并同轴设置，适于将通过所述输气管输送进来的气体往上喷，所述注气喷头的外周壁与所述第二舱体的内壁刚性连接。

4.根据权利要求3所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，所述注气喷头的端面上周向连接有与所述注气喷头内部连通的中空状环形凸块，所述环形凸块的顶端周向排布有多个连接柱，所述喷气通道竖向贯通开设在所述连接柱内并与所述环形凸块的内部连通。

5.根据权利要求4所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，所述环形凸块至少设置有两层，两层所述环形凸块呈发散状由内往外间隔布置。

6.根据权利要求1-5任一所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，还包括第三舱体，所述第三舱体通过连接件与所述第一舱体的外侧壁刚性连接，所述第三舱体的舱室内具有引入海水的进水舱室和引出海水的出水舱室，所述进水舱室的一侧与所述第二管道的进水口连通，所述出水舱室的一侧与所述第一管道的出水口连通。

7.如权利要求6所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，所述连接件为连接筒，所述连接筒为两个，两个所述连接筒分别包裹在所述第一管道和所述第二管道的外部。

8.根据权利要求1所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，所述第二舱室内通过隔板分隔形成第一安装舱室和第二安装舱室；

9.根据权利要求1所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，还包括设置在所述第一舱体顶端的太阳能发电组件，所述太阳能发电组件包括太阳能板，所述太阳能板通过连接柱与所述第二舱室刚性连接，所述太阳能板通过输电缆与所述控制系统、抽取机构以及注气机构连接。

10.根据权利要求1所述的适用于近海环境岸基式人工上升流装置，其特征在于，所述第一舱室的内壁由下至上盘绕式连接有第六管道，所述第六管道朝向所述第一舱室中心轴的侧壁上间隔开设有多个喷气孔。

技术总结本发明公开一种适用于近海环境岸基式人工上升流装置，包括：第一舱体，包括第一舱室和第二舱室；所述第二舱室内设置有抽取机构和注气机构，所述抽取机构的进水端连接有第二管道，所述抽取机构的出水端连接有第三管道；第二舱体，其内布置有与所述注气机构连通的输气组件；配液箱，所述配液箱设置在所述第二舱室内，所述配液箱通过第五管道与所述第一舱室连通；控制系统，包括检测模块以及控制模块。本发明基于岸基设计，实施较为简单，可靠性高，易于维护，成本也较低，灵活性较强，可对不同海域的水体进行针对性的调节，可有效改善近海海洋环境，促进近海海洋生物生长，提高海洋碳汇，对整个海洋生态环境的修复具有重大的意义。技术研发人员：樊炜,张宇,马继坤,孙丹,曲梦杰,王奎,潘依雯,岳露露受保护的技术使用者：浙江大学海南研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/5