專利名稱：一種災害水母應急處置方法
技術領域：
本發明屬于海洋漁業裝置領域，具體涉及一種大型災害水母絞碎裝置。
背景技術：
近幾年，水母災害作為一種新型生態災害引起了世界各沿海國家政府和科研工作者的高度關注，有關大型水母的暴發機理和應急預警處置技術成為海洋生態災害研究的熱點，大型水母的暴發不僅影響了漁業生產，還破壞了食物鏈結構，導致生態系統失衡。目前，國內外對于大型水母的災害消除和處置方法較少。日本有針對大型水母監測預警系統和處置方法的研究，主要是利用船舶監測、遙感監測、浮標監測、漁業市場調查等多元化手段，隨時收集取得海域大型水母的分布情況，這些信息經過匯總和分析后，被處 理為可視化的水母實時分布與預報信息，最后被及時發布給漁民和其它用海群眾。除對大型水母進行監測預報外，日本還有相關部門負責大型水母的清除。通常在監測到大量的大型水母之后的24h之內，即出動船只，使用定置網、拖網等手段攔截、打撈水母群，但日本利用上述簡單的絞殺手段處理離岸海域(天然海域)的大型水母的技術尚不成熟，主要是處理時機選擇不恰當的話(在水母性成熟之前采用物理絞碎方法較適宜，但水母性成熟之后不可盲目絞碎)，會造成翌年水母的大規模暴發。近十年，水母災害在我國海域也時有發生，其暴發機理和預警應急處置研究剛剛起步。尤其缺少對近岸和離岸海域進行災害水母應急處置技術的研究，缺少處置災害水母可行的技術支撐。通常離岸海域適宜采用物理方法處置水母暴發，例如船舶打撈方式、加工食用或陸域掩埋因為目前我國常見的災害水母中可加工有食用價值的只有沙海蜇和霞水母，但其幼體階段和海月水母一樣經濟價值較低，這種方式的打撈成本太高，更不適用于水母離岸太遠的情況。而且如果在海水浴場附近盲目打撈，會造成水母截斷觸須蜇傷游客。另外，針對工業取水口海域水母災害處置技術，還應考慮附著在礁石、構筑物等固著物上的水母螅狀體，要盡量根除附著在固著物的水母螅狀體，防止其在翌年的暴發。并且處理災害水母的同時，還應該考慮對生態環境是否有影響、除效果是否明顯等問題。目前，國內外尚缺乏針對近岸和遠岸海洋大型水母災害應急處置技術的研究，本發明所述裝置和其使用方法可為濱海旅游業的健康發展、濱海電力工業的安全運行提供技術保障，對減輕沿海地區水母危害、保障公眾健康具有重要意義。
發明內容
針對海洋大型水母生態災害，為了有效減輕水母暴發對漁業、旅游業、工業等造成的經濟損失等問題，本發明結合應急災害水母絞碎裝置及水母收集系統。對于未達到性成熟的大型災害水母可使用本發明所述的水母絞碎裝置進行處置，即在拖網底部安裝鏤空的鋼絲線，當船舶帶動拖網快速行進時，依靠水流沖擊力使聚集在拖網底部的水母體破碎，這種方式能處理大部分海域的災害水母問題，但是在近岸海域的海水浴場或者工業取水口附近，水體相對較淺，為了防止水母折斷觸須對游泳者的殺害或水母體對工業取水口的堵塞，單獨使用水母絞碎裝置處理的效果不佳，因此本發明增設了災害水母收集系統加以完善。災害水母收集系統包括攔截網、水母收集通道等，其依據的原理為水母收集通道位于“W”型攔截網形成的夾角處，漲潮時，水母在潮流作用下被攔截網引入并聚集至水母收集通道中；然后集中殺滅水母，該系統即可避免因打撈造成水母截斷觸須蜇傷游客，又可減少成熟水母的有性繁殖機會。以防止大型水母進入浴場和工業取水口，從而保障近岸海域人們的用水安全。對于災害水母應急處置方法，本發明的具體技術方案如下包括使用災害水母絞碎裝置和水母收集系統以處理災害水母，其中(一)災害水母絞碎裝置，包括纜繩、拖網和浮球拖網的網底設置有網環；網環內部設置有自圓心向外輻射狀排列的鋼絲；所述拖網為袋狀；
所述拖網的網口沿邊緣設置有兩個側綱側綱I和側綱II ;所述的側綱I和側綱II的每個端部均分別連有纜繩；所述的纜繩上固定有兩個使用時能使拖網張開的網板網板I和網板II ;水中工作狀態下，網板I、網板II分別在側綱I、側綱II的前方；網板能夠分解海水對網口的沖擊力，同時能借助海水的沖擊力使網口張開，起到導流的作用。所述網板I由固定板和導流板構成，固定板和導流板沿側邊固定連接，且夾角為鈍角；所述網板II與網板I的尺寸和結構均相同；網板I連接于與側綱I端部連接的纜繩上，網板II連接于與側綱II端部連接的纜繩上，所述網板II與網板I固定在纜繩上的位置相應，網板II與網板I相向設置，以便使用時能借助水流使拖網張開。(二)所述的水母收集系統，包括攔截網、水母收集通道和氣泡發生器，其中水母收集通道為由3個面圍成的U形槽，U形槽開口背向海岸；在U形槽的開口兩端分別連有攔截網；在水母收集通道的底部設置有氣泡發生器；(三)在水母所處海域，將災害水母絞碎裝置投入海中，使用拖船牽拉災害水母絞碎裝置的纜繩，船速大于2kn;在近岸海域設置攔截網，相鄰的攔截網呈W形布置；攔截網將水母收集至水母收集通道中；設置在水母收集通道底部的氣泡發生器所產生的氣泡使水母上浮至水面，最后殺滅水母收集通道中的水母。對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，固定板I和導流板I的夾角為150° ,固定板II和導流板II的夾角為150° ,夾角角度的選擇影響網口張開效率。對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，還包括長度相等的上綱和下綱；上綱連接側綱I和側綱II的上端，下綱連接側綱I和側綱II的下端。為避免網板導流的作用使得網口被張開過大，在兩個側綱的上下端部各設置了上綱、下綱，用以控制兩側綱之間的距離，從而不致使網口被扯破。對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，所述固定板的四個角部分別設置有能穿過纜繩并固定纜繩的固定孔。
對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，在所述側綱上還分別連有浮球。浮球的浮力選擇要依據拖網、側綱及網板的重
量確定。對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，所述的拖網長度為側綱長度的3至5倍。拖網過長會增加纏繞干擾率，過短會減少水母捕獲率。對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優 選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，上、下綱長度為側綱長度的廣3倍。上綱、下綱的長度過長會增加纏繞干擾率和網口張開效率，過短會減少水母捕獲率。對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，所述的網板為PVC板；側綱為不銹鋼管；上綱、下綱、纜繩均為鋼絲繩；所述的網環為實心鋼環。對于上文所述的災害水母應急處置方法，在優選的情況下所述的(一)災害水母絞碎裝置中，所述的網環為圓環形，其外徑為40(T600mm,圓環寬度為15mm ;所述的鋼絲直徑為2mm;網環的大小取決于網口寬度；鋼絲直徑越小越利于切斷水母體，但是鋼絲直徑過小則易斷；拖網孔徑100_，拖網孔徑的選擇，主要是考慮水母體大小。對于上文所述的災害水母應急處置方法中，在優選的情況下在所述的(二)水母收集系統中，所述的攔截網由單片網的側邊首尾相連構成。本發明所述的單片網即平鋪后為矩形，已為本領域技術人員廣泛應用。本發明的具體實施例中，對使用的單片網結構輔以詳細說明，單片網的網目大小需要依據災害水母體型的大小確定，單片網的長度和寬度需要本領域技術人員依據暴發水母災害的海岸線長度、海水深度來確定，其選擇依據是單片網組成的攔截網拉直高度是水體深度的7/5倍。在上文所述的災害水母應急處置方法中，對于(三)水母收集系統中殺滅水母的方式并未嚴格限定，其原因是可供本領域技術人員選擇的方法很多，本發明認為，如果將上述水母收集通道開口處加設一道閘門，再向其封閉起來的密閉空間內加入生物藥劑以殺滅水母，是比較有效的處理方式。因此在下述的具體實施例中，指明了所使用的生物藥劑是海鞘清，其購自大連化工研究設計院生化工程研究所(大連健洋生物科技有限公司)。本發明對海鞘清的使用濃度進行了試驗，濃度O. 3X IO-6的“海鞘清”在24h內可殺滅水母，推測在水體交換條件較好的水域使用濃度低于3X 10_6 “海鞘清”對生態環境是相對安全的。本領域技術人員也可以在不脫離本發明構思的前提下，使用其他對海洋生態環境影響較小的生物藥劑用以殺滅水母。此外，本領域技術人員還可以依據以下啟示對本發明做進一步改進①在水體相對較淺的海域，還可以不使用氣泡發生器，直接利用攔截網和水母收集通道來收集水母。②水母收集通道還可以設計成以下幾種形式靠近水底的部位偏窄，靠近水面部位偏寬的形狀；或者靠近水底的部位用擋板取代；還可以借助自然環境挖掘而成等等，只要滿足具有一定的體積，其開口方向背向海岸，且開口邊緣與攔截網連接，能夠收集水母即可。
③為了更好的收集水母，還可以在水母收集通道的開口處增設一個斗形的網，使得水母只能從此網口進入不能出去。本發明的有益效果本發明中的絞碎裝置可對大型災害水母進行有效的應急處置，減少其繁殖率，降低生態危害，對急速暴發的水母災害可起到快速、高效、便捷的處理效果。水母收集系統作為絞碎裝置的輔助手段，在近岸鋪設，這樣既避免了因盲目打撈造成截斷觸須對游客的傷害，又可使水母后代達到根除效果，對其他生物也基本無影響，本發明所涉及的裝置結構簡單，生產成本低廉，使用方法簡便可行，宜于擴大規模使用，為大型水母災害暴發的應急處置提供了便捷有效的方法，對于恢復生態平衡、保護漁業資源及旅游業、工業用水安全提供了技術保障。
圖I :災害水母絞碎裝置示意圖，其中1.拖網、2.網環、21.鋼絲、3.側綱、31.偵U 綱I、32.側綱ΙΙ、4·纜繩、5.網板、51.網板Ι、52.網板ΙΙ、511·固定板、512.導流板、61.上綱、62.下綱、7.固定孔、8.浮球；圖2 :袋狀拖網改裝的絞碎裝置示意圖；其中，拖網I為袋狀，入水工作時候的袋狀展開的狀態示意圖。圖3 :近岸海域災害水母收集系統示意圖。其中9.攔截網、10.水母收集通道，11.氣泡發生器。圖4 :近岸海域災害水母收集系統側面示意圖。其中9.攔截網、10.水母收集通道，11.氣泡發生器。
具體實施例方式下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。實施例I在離岸海域使用本發明的災害水母絞碎裝置，必須在水母體性成熟之前使用，因為水母性成熟之后不可盲目絞碎，否則會刺激水母有性繁殖而導致翌年暴發。圖I為本發明的災害水母絞碎裝置示意圖，其中拖網I的網底設置有實心鋼環構成的網環2 ;網環2內部設置有16根鋼絲21，呈傘骨狀排列，直徑f 2mm ;所述拖網I為袋狀；所述拖網I的網口設置有兩個側綱3，即側綱I 31和側綱II 32 ;材質均為不銹鋼管，端部帶封頭，長2000mm,外徑20mm,內徑18mm ；所述的側綱I 31和側綱II 32的每個端部均分別連有纜繩4 ;材質為鋼絲繩；所述的纜繩4上固定有兩個使用時能使拖網I張開的PVC網板5 :網板I 51和網板II 52 ;其長·寬·高=500 X 400 X 5mm;因為PVC板能夠防止海水腐蝕；連于側綱I 31端部的纜繩4上固定網板I 51，所述網板I 51上固定板511和導流板512的夾角為150° ;所述固定板511的四個角部分別設置有能穿過纜繩4并固定纜繩4的固定孔7。
連于側綱II 32端部的纜繩4上固定網板II 52，所述網板II 52與網板I 51的結構相同。上綱61連接側綱I 31和側綱II 32的上端，下綱62連接側綱I 31和側綱II 32的下端。其材質均為鋼絲繩；長2000mm,直徑6mm ；在所述側綱3上還分別連有浮力>30kg的浮球8，以保持側綱3在水中的垂直狀態。所述的災害水母絞碎裝置,其中網板5為PVC板；側綱3為不銹鋼管；上綱61、下綱62、纜繩4均為鋼絲繩；所述的網環2為實心鋼環，具體參數如下表I :
裝置I設計參數 ~網板5 PVC材質，長 寬 高=500Χ400Χ3ππη ;2塊;
側綱3不鎊鋼管，端部帶封頭，長2000mm，外徑20mm，內徑18mm ；2根;
上綱61鋼絲繩；長2000mm，直徑6mn ；
下綱62鋼絲繩；長2000mm，直徑6mn ；
纜繩4鋼絲繩，長10000mm，直徑6mm ；4根;
拖網 I 長度 5000ππη，網口 2000 X 2000ππη，網底 500 X 500ππη，拖網 I 主體孔徑 IOOnun ；
網線 # 2mm ；
浮球8浮力>30kg，2個;
網底環實心鋼環外徑d500nun，內徑485mm ;鋼絲16根，傘骨狀排列，直徑# 2mm使用步驟將該裝置系于船尾，到指定海域后放入水中，由于浮球8的浮力作用，使拖網I的網口側綱3垂直于水中，當船體航行時(v>lkn)，借助水的動力，網板5自動將拖網I的網口打開；隨著船速的增加，網口被擴大到一定程度后，上綱61和下綱62被拉緊，起到保護網口不被扯破的作用，在船速v>2kn時，網板5將隨海水卷入拖網I的大量水母收集，并聚集在網后端，水母體由于水流的沖擊力，被位于網底的網環2上的鋼絲21割碎，破裂后擠出網外。通過此種方法可對大型災害水母進行有效的應急處置，減少其繁殖率，降低生態危害，對急速暴發的水母災害可起到快速、高效、便捷的處理效果。實施例2在近岸海域的海水浴場或者和工業取水口附近，水體相對較淺，宜于采取網具攔截收集水母的方法。圖3所示系統為海水浴場或工業取水口海域災害水母收集系統示意圖，以防止大型水母進入浴場和工業取水口為其根本目的，保障海水浴場健康及工業用水安全。圖3和圖4中所述的水母收集系統，包括攔截網9、水母收集通道10和氣泡發生器11，其中水母收集通道10為由3個平面圍成的U形槽，U形槽開口背向海岸；在U形槽的開口兩端分別連有攔截網9 (即水母收集通道10位于“W”型攔截網9形成的夾角處);在水母收集通道10的底部設置有氣泡發生器11 ；在水母所處海域，將災害水母絞碎裝置投入海中，使用拖船牽拉災害水母絞碎裝置的纜繩(4)，船速大于2kn;在近岸海域設置攔截網9，相鄰的攔截網9呈“W”形布置；漲潮時，水母在潮流作用下被攔截網9引入并聚集至水母收集通道10中；氣泡發生器11置于水母收集通道10所圍起的空間(長 寬 高=IOX3X Imm)底部；在水母收集通道10里，氣泡發生器11的作用是使氣泡從海底浮向海面的時候，使聚集的水母也浮于海面，最后將收集至收集通道10中的開口端封閉(水母收集通道的開口處可以設置一道閘門或擋板，當退潮時關閉水母收集通道的閘門或擋板，再向其圍起的空間內投入生物藥劑，以保持殺滅藥劑的有效濃度)，加 入濃度為O. 3 X IO-6的生物藥劑“海鞘清”以殺滅水母。該系統即可避免因打撈造成水母截斷觸須蜇傷游客，又可減少成熟水母的有性繁殖機會。實施例3具體情況下，攔截網可以由單片網的側邊首尾相連構成；單片網設計說明該攔截網以攔阻收集大型水母為目的，但也要確保不纏掛游泳者。故此，在網線的材料與粗細、網目的大小與縮節、綱繩的材料與粗細、浮子和沉子的材料與大小的選擇上做了比較與考量。具體的，實施例I所述的攔截網由下述單片網構成I、以大型水母生長的大小確定使用相應的網目，網目為2a=50. Omm和2a=100. Omm兩種。2、網線較之捕撈網具的網線適當加粗(> f 2mm),以減少其刺掛與纏繞的能力。3、網目縮節系數設計為E=O. 707，目的使網目最大張開，增加濾水能力，減少刺掛與纏繞的能力。4、網線和上綱、浮子綱選用乙綸(PE)，即聚乙烯纖維的單絲合股捻成的線或繩。其優點是比重O. 96，小于水；回潮率小于O. 01% ;表面光滑，具有一定的柔挺性；制成網、繩后，濾水性好，水阻力小；耐磨、耐強酸堿性能良好，在強酸堿中纖維強度幾乎不變。缺點抗強光性能較差。但由于設置于水中，紫外線大多被海水吸收、反射，大大減弱。該纖維價格較低。5、下綱與沉子綱選用滌綸(PES)，即聚酯纖維繩。其優點比重I. 38，大于水，沉降效果好；斷裂強度很高。浸水后強度不變，且不收縮、不伸長；繩索表面光滑，具有良好的耐磨性；水阻力小，脫水快；具有很強的耐酸性。6、浮子選用泡沫塑料圓球浮子(Fc^llOmm)，單個空氣中重量為58. 2g，浮力為671. Og，浮率為 10. 6。7、沉子選用瓷質或石質的橢球形，單個空氣中重量為200g左右，沉降率為O. 6左右。8、為了確保網片的垂直伸展，增加濾水性，減少纏繞性，除了選擇較大的縮節系數夕卜，還增大了浮力和沉力，使用了比漁具相對多的浮子和沉子配置。9、為了便于網具的連接、敷設、管理和維護，本設計采取多個單片網首尾連接組合整列的方法。單片網的長度分99. 00m、49. 50m,24. 75m等3種，以便利按浴場的長寬要求組裝網列。單片網的拉直高度分0. 70m、I. 40m,2. 10m、2. 8m,3. 50m、4. 20mA. 90m,5. 60m、
6.30m,7. 00m,7. 70m、8. 40m等12檔，以適應浴場與取水口水深變化的需要。10、為了固定防護網，需用IOkg沉石若干,25kg鋼制單爪錨2只，25kg鋼制日式海錨4只。11、為了標識防護網的位置，除依靠網片的浮子外，還需在防護網的轉折處系結大型彩色漂球浮標或氣囊若干，防止其余船只進入。12、為了防止錨繩退捻使網片的上綱加捻，需要在網片上綱、下綱及叉綱與錨繩連接點安裝轉環6個。具體規格如表2和表3
表2.單片網規格明細表
權利要求
1.一種災害水母應急處置方法，其特征在于包括災害水母絞碎裝置和水母收集系統，其中: (一)所述的災害水母絞碎裝置，包括纜繩(4)、拖網(I)和浮球(8)，其中 拖網(I)的網底設置有網環(2);網環(2)內部設置有自圓心向外輻射狀排列的鋼絲(21);所述拖網(I)為袋狀； 所述拖網(I)的網口沿邊緣設置有兩個側綱(3):側綱I (31)和側綱II (32)； 所述的側綱I (31)和側綱II (32)的每個端部均分別連有纜繩(4)； 所述的纜繩(4)上固定有使用時能使拖網(I)張開的兩個網板(5 ):網板I (51)和網板II (52)； 所述網板I (51)由固定板(511)和導流板(512)構成，固定板(511)和導流板(512)沿側邊固定連接，且夾角為鈍角；所述網板II (52)與網板I (51)的尺寸和結構均相同； 網板I (51)連接于與側綱I (31)端部連接的纜繩(4)上，網板II (52)連接于與側綱II (32)端部連接的纜繩(4)上； (二)所述的水母收集系統，包括攔截網(9)、水母收集通道(10)和氣泡發生器(11)，其中 水母收集通道(10)為由3個面圍成的U形槽，U形槽開口背向海岸；在U形槽的開口兩端分別連有攔截網(9);在水母收集通道(10)的底部設置有氣泡發生器(11)； (三)在水母所處海域，將災害水母絞碎裝置投入海中，使用拖船牽拉災害水母絞碎裝置的纜繩(4)，船速大于2kn; 在近岸海域設置攔截網(9)，相鄰的攔截網(9)呈W形布置；攔截網(9)將水母收集至水母收集通道(10)中；設置在水母收集通道(10)底部的氣泡發生器(11)所產生的氣泡使水母上浮至水面，最后殺滅水母收集通道(10)中的水母。
2.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在(一)災害水母絞碎裝置中，固定板I (511)和導流板I (512)的夾角為150°，固定板(511) II和導流板II(512)的夾角為150。。
3.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于所述的(一)災害水母絞碎裝置，還包括長度相等的上綱(61)和下綱(62);上綱(61)連接側綱I (31)和側綱II(32)的上端，下綱(62)連接側綱I (31)和側綱II (32)的下端。
4.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在(一)災害水母絞碎裝置中，所述固定板(511)的四個角部分別設置有能穿過纜繩(4)并固定纜繩(4)的固定孔(7)。
5.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在(一)災害水母絞碎裝置中，在所述側綱(3 )上還分別連有浮球(8 )。
6.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在(一)災害水母絞碎裝置中，所述的拖網(I)長度為側綱(3)長度的3至5倍。
7.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在(一)災害水母絞碎裝置中，上綱(61)長度為側綱(3)長度的廣3倍。
8.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在(一)災害水母絞碎裝置中，所述的網板(5)為PVC板；側綱(3)為不銹鋼管；上綱(61)、下綱(62)、纜繩(4)均為鋼絲繩；所述的網環(2)為實心鋼環。
9.根據權利要求I所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在所述的(二)水母收集系統中，所述的攔截網由單片網的側邊首尾相連構成。
10.根據權利要求廣7中任一項所述的災害水母應急處置方法，其特征在于在(三)水母收集系統中，殺滅水母的方式為加入生物藥劑。
全文摘要
本發明公開一種災害水母應急處置方法，其采樣應急災害水母絞碎裝置及水母收集系統相結合的方式，其中即在拖網底部安裝鏤空的鋼絲線，當船舶帶動拖網快速行進時，依靠水流沖擊力使聚集在拖網底部的水母體破碎；在水體相對較淺的區域，結合了災害水母收集系統，其設計的水母收集通道位于“W”型攔截網形成的夾角處，漲潮時，水母在潮流作用下被攔截網引入并聚集至水母收集通道中，再集中殺滅；本發明能夠對大型災害水母進行有效的應急處置，能降低水母的生態危害，對急速暴發的水母災害可起到快速、高效、便捷的處理效果。
文檔編號A01K73/02GK102792946SQ20121028854
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者宋倫, 王年斌, 孫明, 王昆, 王召會, 馬志強, 李楠, 吳金浩, 張玉鳳, 宋廣軍, 宋永剛, 李愛, 田金, 楊爽, 趙海勃, 徐曉紅, 劉桂英 申請人:遼寧省海洋水產科學研究院