海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构及施工方法与流程

本发明涉及海中基槽开挖、疏浚等，具体地指一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构及施工方法。

背景技术：

1、在海中进行基槽开挖或疏浚施工时，会引起疏浚悬浮物的扩散，同时水下开挖作业会产生噪音。悬浮物和噪音会污染海洋生态环境，对当地的海生生物带来负面影响，该问题在海洋生态敏感区尤为突出。

2、大型船舶施工噪声一般可达160db以上，一般船舶的抛沙、抛石作业达120db以上，开挖疏浚工程产生的悬浮物污染可达200mg/l以上。例如，对于中华白海豚，噪声达到120db即会影响中华白海豚的行动，达到160db会干扰中华白海豚的行为，达到180db可能会对中华白海豚的听觉系统造成伤害。对于文昌鱼，悬浮物污染达到20mg/l以上会造成10％的生物损失率，悬浮物污染达到50mg/l以上会造成20％的生物损失率，悬浮物污染达到100mg/l以上会造成30％的生物损失率。在这些海洋生态敏感区，必须严格控制噪音和悬浮物污染。

3、海上施工悬浮物污染控制通常采用防污帘，但防污帘不能降低海洋噪音，单层防污帘对悬浮物的防护效果往往不太理想，需要设置两层甚至更多层的防污帘，施工占用水域的面积大、施工成本高。针对海上施工噪音和防污，部分工程采用气泡幕进行降噪、防污。气泡幕降噪的原理是压缩空气经过气泡发生管后产生大量气泡，气泡与海水混合形成气泡幕，利用声音在不同介质间传播的衰减特性起到降噪的作用。如专利号为“cn219671212u”的名为“一种组合式拦浑屏障”的中国实用新型专利介绍了一种屏障，包括防污帘与气泡幕发生器，气泡幕发生器分为水下部分与岸上部分，水下部分与防污帘围成用于疏浚施工的封闭区域，岸上部分与空气压缩装置相接。该屏障实际上相当于将防污帘与气泡幕发生器进行了结合，气泡幕防污的原理是气泡幕上升时，会在气泡幕两侧形成两个方向相反的环流，环流会捕捉开挖疏浚形成的悬浮物，促进悬浮物淤积。气泡幕降噪需要气泡有足够的占空比(气泡体积/海水与气泡总体积)，才能起到较好的降噪效果，因此，气泡幕对供气量和气泡集中度要求很高。但该专利介绍的屏障实际上仅在船只出入的位置设置了气泡幕降噪结构，这样的布置方式气泡幕很难达到良好的降噪效果，主要是气泡幕受水流影响非常大，气泡幕形成的环流会失效，一是气泡量过少或过于分散，不能形成有效的环流；二是水流流速较大(0.3m/s)，环流会被冲散。该专利所述的气泡幕在流速大于0.3m/s的海域使用就会完全失效，达不到防污降噪的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构及施工方法。

2、本发明的技术方案为：一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构，包括，

3、防污帘，所述防污帘是沿竖向悬置于水中并环绕在海洋生态敏感区的帷幕结构，包括多个帷幕单元，帷幕单元是由具有透水功能的土工布形成的帘状结构；

4、气泡发生装置，所述气泡发生装置设置于帷幕单元的下端，用于在帷幕单元的下端产生气泡、并使气泡沿帷幕单元由下至上移动以此形成依附帷幕单元的气泡幕。

5、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构，所述帷幕单元包括至少两层土工布，相邻两层土工布的边缘部分相互连接形成中空的囊状结构，相邻两层土工布形成的囊状结构的下端布置用于向囊状结构内部释放气泡的气泡发生装置。

6、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构，所述气泡发生装置包括气泡发生管；所述气泡发生管是中空的且管身密布气泡孔的中空管道结构，气泡发生管固定在帷幕单元的下端并沿帷幕单元的长度方向延伸布置。

7、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构，所述气泡发生管的管身上的气泡孔以气泡发生管的轴线为中心呈螺旋状分布。

8、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构，所述气泡发生装置还包括气泡发生器；所述气泡发生器安装在漂浮在海面的船上，气泡发生器通过软管与气泡发生管连通；相邻气泡发生管相互之间通过接头连通。

9、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构，还包括用于将防污帘悬置于水中的固定结构。

10、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构，所述固定结构包括，

11、浮体，所述浮体是安装在防污帘上端使防污帘漂浮于水中的漂浮物；

12、配重块，所述配重块是安装在防污帘下端的使防污帘沿竖向展开的重物；

13、缆绳，所述缆绳的上端连接浮体，下端安装有沉入海底的锚块。

14、本技术还提供一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构的施工方法，所述施工方法对上述的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构进行安装施工，包括以下步骤：

15、s1、按照海洋生态敏感区的范围布置多个帷幕单元，将相邻帷幕单元的侧部连接起来形成环形的防污帘；

16、s2、施工人员水上放样，在防污帘的下端安装气泡发生装置，按照放样情况在海洋生态敏感区布置防污帘；

17、s3、防污帘下放到位后，对防污帘进行固定使防污帘悬浮于海洋生态敏感区的四周。

18、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构的施工方法，所述步骤s2中，在防污帘的下端安装气泡发生装置的方法包括：在每组帷幕单元的下端安装气泡发生管，相邻气泡发生管之间通过接头进行连通，在一组气泡发生管上安装软管，通过软管将气泡发生管与船上的空压机进行连通。

19、根据本技术提供的一种海洋生态敏感区防污降噪帷幕结构的施工方法，所述步骤s3中，对防污帘进行固定的方法包括：在防污帘的上端安装浮体，在防污帘的下端安装配重块，待防污帘下放到水中后，在防污帘的两侧布置缆绳，将缆绳的上端与浮体进行固定，缆绳的下端与沉入水底的锚块固定，使防污帘两侧的缆绳张紧。

20、本技术的优点有：1、本技术将防污帘与气泡幕进行了结合，气泡幕是依附防污帘的，气泡幕的气泡沿防污帘上升，防污帘会对气泡幕所处空间的水流进行阻挡，防止气泡幕被海流流吹散，使得气泡幕更为稳定，其防污和降噪效果可得到大幅改善，同时气泡幕依附防污帘产生附壁效应，气泡更加集中，进一步提高了降噪和防污的效果；

21、2、本技术的防污帘为囊状结构，气泡发生装置向囊状结构能产生气泡，气泡被限制在囊状结构内，进一步避免了气泡的快速扩散和消散，气泡幕和防污帘的结合效应得到了最大程度的提升，有效减少了疏浚悬浮物的扩散，提高了隔污、促淤、降噪的效果；

22、3、本技术的气泡发生装置结构非常的简单，通过向气泡发生管内鼓气，气体通过气泡发生管上的气泡孔就能够在水中均匀形成气泡，气泡就会构建形成气泡幕，整体结构简单，使用方便，安装布置也极为容易；

23、4、本技术的气泡孔呈螺旋状分布，呈螺旋状分布的气泡孔产生的气泡不会相互之间发生耦合，提高了气泡占比范围，气泡幕的充填空间更大，气泡更加均匀，防污降噪的效果更好；

24、5、本技术的气泡发生管之间相互连通，然后通过一个气泡发生器向连通的气泡发生管鼓气即可，整体形成气泡幕的方式非常的简单，安装布置也极为方便；

25、6、本技术通过固定结构将防污帘固定在水中，一方面是对海洋生态敏感区进行良好的保护，另一方面固定在防污帘对水流的延缓阻拦效果好，避免水流对气泡幕冲散，提高了防污降噪的效果；

26、7、本技术通过浮体将防污帘悬浮于水中，通过配重块使防污帘在水中展开，通过缆绳与锚块的组合结构将防污帘进行固定，整体结构简单，防污帘布置方便；

27、8、本技术进行帷幕结构的施工方式非常的简单，构建的防污帘与气泡幕的组合结构具有隔污、促淤、降噪的功能，而且气泡幕在海中会形成一道明显的屏障，可对海生物起到警示靠近、避免意外伤害的作用；

28、9、本技术在防污帘下端安装气泡发生装置的方式非常的简单，只需要将相邻气泡发生管连通起来，然后利用软管向气泡发生管鼓气，即可形成所需的气泡幕，整体安装布置非常的方便；

29、10、本技术对防污帘的固定是非常简单的，浮体为防污帘提供浮力，配重块使防污帘在水中展开，缆绳与锚块对防污帘进行固定，整体布置非常的方便。

30、本技术将防污帘与气泡幕进行了结合，这种结合形式能够避免气泡被水流冲散，提高了气泡停留时间，构建的气泡幕效果极好，具有良好的防污和降噪功能。