一种基于海上风电-人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种基于海上风电

【技术实现步骤摘要】
一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置


[0001]本技术属于海上风机基础工程
，具体涉及一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置。

技术介绍

[0002]海上风电是利用风机将海面上的风能转化为电能的绿色发电模式；人工鱼礁是人为在海中设置的构造物，其目的是改善海域生态环境，营造海洋生物栖息的良好环境，为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和避敌的场所，达到保护、增殖和提高渔获量的目标，投放人工鱼礁是我国建设海洋牧场的重要技术手段；海上风电与人工鱼礁融合发展是现代农业和新能源产业高效结合发展的典型代表，是节约、集约用海的重要新型产业模式与未来发展方向。
[0003]当海水流经人工鱼礁与风机桩基时，人工鱼礁与风机桩基的结构与功能可以提高周围海水中的营养盐，促进藻类和浮游生物的生长，同时能够起到净化水质环境的作用，还为鱼类建造了良好的“居室”，从而形成鱼类、贝类和藻类等海洋生物的良好的栖息、庇护和产卵场所。所以在风电场中投放人工鱼礁，不仅可以使风电场生产出清洁电能，还可在风电场区下层海域为海洋生物提供营养、健康、安全的生存环境，实现清洁能源与安全水产品的同步高效产出。
[0004]在海上风电场中，海上风机桩基受潮汐双向水流和波浪共同作用的影响，而在海流长期掏蚀作用下，风机基础附近的底床会产生较大的局部冲刷坑，降低了其承载能力与稳定性，更使得结构稳定性受到严重挑战，严重影响风电机组的安全服役。同理，人工鱼礁在相同的流场下也会发生局部冲刷，且冲刷深度逐年上升，造成人工鱼礁的沉降甚至被掩埋，严重破坏了人工鱼礁的生态功能。此外，海上风场基础冲刷还将导致海底电缆悬空，导致电缆提前损坏。我国海洋水动力条件以及海床地质条件复杂多变，使我国海上风场的基础冲刷问题较为严重，对海上风机结构安全、人工鱼礁的生态功能、海底电缆的正常使用都产生了不利影响。
[0005]对于海上风电场中的冲刷问题，现已有抛石、砂被、固化土等被动防护型方案，由于具有施工方便、造价低等优势，被广泛应用于工程实践。但经过长期连续的工程实测发现，这些防护方式的防护效果并不理想，不仅需要定期维护，从而增加后期的运维成本，而且容易形成二次冲刷，对基础结构的稳定性造成更加严重的影响，危及海上风机结构的安全性。此外，抛石、砂被防护可能会对风机基础附近的海生物造成一定的影响,目前在国内海上风电场建设环境保护方面的压力越来越大的情况下，其使用将受到一定限制。
[0006]针对上述问题，当前已研发出一种仿生草防冲刷防护技术，该技术是一种“柔性”的治理方式。仿生草叶片在浮力作用下飘浮，产生柔性粘滞阻尼作用，使海底流速降低，减缓洋流对海床的冲刷，并使洋流中夹杂的泥沙不断地沉积到仿生草基垫上，进而在仿生草布置区域形成海底沙洲，从而减缓海床冲刷，避免了二次冲刷的形成。
[0007]但传统的仿生草防冲刷方法安装繁琐，需要动用海上起重船进行海上作业，同时需要潜水员潜入海底将仿生草锚固于海床面，因此安装成本高，风险大。这样就抬高了这种
安装方式的总体成本，所以目前在海上风电防冲刷领域使用较少。

技术实现思路

[0008]本技术目的在于提供一种将若干覆盖有仿生草防冲刷装置的人工鱼礁整体环绕海上风机基础布置，用以改变海上风场附件的流场条件，减小海流流速及风机基础附近的旋涡强度，使海流中的泥沙沉降在风机基础附近，进而实现风机基础的冲刷防护，以解决现有的海上风电和人工鱼礁使用过程中二次冲刷、安装成本高、运维成本高以及影响生态等技术问题。
[0009]为实现上述目的，本技术的一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置的具体技术方案如下：
[0010]一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置，该装置设置于人工鱼礁架体上，包括多组仿生草组件，仿生草组件通过固定件连接固定，仿生草组件包括用于包覆人工鱼礁架体的包裹层，包裹层外设置多条仿生草。
[0011]进一步地，所述包裹层外设置叶片层，叶片层上设置多条仿生草。
[0012]进一步地，所述叶片层包括若干块布料，布料中部贴合固定于包裹层，布料两两之间在端部进行贴合，贴合处设置仿生草形成缝合部。
[0013]进一步地，所述缝合部通过密封线将仿生草与叶片层的布条端部缝合，密封线为高强度、抗老化、耐磨、耐酸碱、耐海水腐蚀的线材。
[0014]进一步地，所述叶片层为防辐射、耐腐蚀、防水耐磨的布料，叶片层的布料总宽度大于包裹层的宽度。
[0015]进一步地，所述固定件为耐酸碱、耐海水腐蚀的喉箍或卡箍。
[0016]进一步地，所述包裹层为防辐射、耐腐蚀、防水耐磨的布料。
[0017]进一步地，所述人工鱼礁架体包括相互连接的多根支架，所述仿生草组件包覆于支架外壁设置。
[0018]进一步地，所述仿生草是耐腐蚀高分子柔性材料。
[0019]与现有技术相比，本技术有以下优点：
[0020]（1）绕海上风机基础设置人工鱼礁，实现了海上风电+海洋牧场的融合发展；
[0021]（2）将仿生草防冲刷装置安装在人工鱼礁架体上，便于海底抛投，不需要潜水员进行水下施工安装，施工工艺更加的安全、简便、高效；
[0022]（3）仿生草防冲刷装置由布材组成，具有柔性可变性，可安装在各种结构的人工鱼礁上；
[0023]（4）仿生草防冲刷装置的制作及安装都可在陆上工厂进行，装置与人工鱼礁直接的固定方式多样且固定效果牢靠，可降低整体故障率，提升服役可靠度，并且仿生草防冲刷装置制作成本低，有利于大规模应用；
[0024]（5）仿生草防冲刷装置安装在人工鱼礁上，可增大人工鱼礁的表面积，有利于藻类的附着，且增大了人工鱼礁的遮蔽面积，有利于吸引鱼群；
[0025]（7）人工鱼礁布置在风机基础周围，可减小风机基础附近的海流流速及旋涡强度，减弱海流的冲刷效应，并通过仿生草使海流中的泥沙沉降在风机基础附近；
[0026]（8）该仿生草防冲刷装置还可以减小人工鱼礁的局部冲刷，使泥沙在人工鱼礁附
近提前沉降堆积，形成沙丘，进一步阻挡海流对风机基础的冲刷，同时也避免了人工鱼礁的沉降、掩埋而导致的人工鱼礁的生态功能减退的问题。
附图说明
[0027]图1为本技术的结构示意图；
[0028]图2为本技术仿生草安装结构示意图；
[0029]图3为本技术图2的俯视图；
[0030]图4为本技术的仿生草人工鱼礁示意图；
[0031]图5为本技术的投放使用示意图。
[0032]图中：1
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人工鱼礁架体，11
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支架，2
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仿生草组件，21
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包裹层，22
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叶片层，23
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仿生草，24
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缝合部，25
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密封线，3
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置，其特征在于，该装置设置于人工鱼礁架体（1）上，包括多组仿生草组件（2），仿生草组件（2）通过固定件（3）连接固定，仿生草组件（2）包括用于包覆人工鱼礁架体（1）的包裹层（21），包裹层（21）外设置多条仿生草（23）。2.根据权利要求1所述的一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置，其特征在于，所述包裹层（21）外设置叶片层（22），叶片层（22）上设置多条仿生草（23）。3.根据权利要求2所述的一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置，其特征在于，所述叶片层（22）包括若干块布料，布料中部贴合固定于包裹层（21），布料两两之间在端部进行贴合，贴合处设置仿生草（23）形成缝合部（24）。4.根据权利要求3所述的一种基于海上风电
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人工鱼礁融合的仿生草防冲刷装置，其特征在于，所述缝合部（24）通过密封线（25）将仿生草（23）与叶片层（22）的布条端部缝合，密封线（25）为高强度、抗老化、耐磨、耐酸碱、耐海水腐蚀的线材。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嵘华，修衍彬，田振亚，张融圣，刘寒秋，涂智圣，
申请(专利权)人：广东华蕴海上风电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：