本發明涉及水產養殖領域，更具體地說，它涉及一種基于海上風電場的海洋養殖方法及裝置。

背景技術：

海上風力發電的發展則非常迅速，2014-2018年全球海上風電裝置將新增261MW，到2018年底，全球海上風電累計裝機有望達到32948MW。隨著技術的進步，海上風力發電在水深和離岸方面也有了突破，選址已經向遠海深海發展。在海洋養殖方面，主要是利用網箱、浮筏養殖，目前我國的海上養殖大多分布在近海，而深海部分利用少，隨著水產養殖業的發展，中國沿海近岸淺水區域養殖容量已逐漸飽和，由于養殖密度較大，導致近海水質惡化，養殖成活率明顯降低。

目前，對于海上養殖來說，20米等深線的外海海域由于拓展成本高，技術難度大，沒有有效的消波防波設施而得不到有效利用，而對于海上風力發電場的海域只用來進行海上風力發電，這樣理想的海域只用作海上風力發電的單一用途，沒有進行多用途利用則有點浪費。

技術實現要素：

本發明的第一目的是提供一種基于海上風電場的海洋養殖方法，使得其充分利用建設有海上風電基礎的遠海域進行海上養殖，解決海區有效養殖面積小，水產養殖單一化且污染大的問題。

為實現上述目的，通過以下技術手段實現：一種基于海上風電場的海洋養殖方法，包括以下步驟：

a.在海面插入單樁式風電基礎并形成呈圍合區域狀的風電場區，在該風電基礎之間固定養殖連接設施；

b.在風電場區的中心處設置設備平臺，設備平臺與各個風電基礎之間連接有加強桿，把藻類養殖裝置固定于加強桿的下方，構成上層養殖區；

c.把魚類養殖網箱固定在加強桿下方，構成中層養殖區；

d.把貝類養殖網箱設置在風電基礎的每一單樁上，構成下層養殖區；

e.按季節在藻類養殖裝置上放置不同種苗；

f.把魚苗放入魚類養殖箱，以上層養殖區掉落的藻類作為餌料；

g.把貝類放入貝類養殖箱，以魚類吃剩的藻類及魚類排泄物為餌料；

h.在風電場區的底部放入人工魚礁，用來底播貝類、魚類或蝦類等生物。

進一步優化為：所述的上層養殖區位于海平面以下的2～5m；所述的中層養殖區位于海平面以下的5～10m；所述的下層養殖區位于海平面以下的10～20m。

通過上述技術方案，首先利用在海上建立起的風電場作為海洋牧場的部分基礎設置，為海洋牧場在遠海得以實施提供了保障，有效擴展了海域養殖面積，并提高了養殖設施抗臺風、大浪的安全等級；其次利用上層養殖區的自然掉落的藻類作為中層養殖區魚類和下層養殖區貝類的養殖飼料；又將海底的魚類和貝類的排泄物作為龍須菜、海帶等澡類養殖的肥料，由于單樁式風電基礎呈圍合區域狀行程風電基礎，且由于人工魚礁的存在，使得海洋水流產生渦旋，這樣海底沉積的魚蝦貝類糞便排泄物就會隨渦旋上浮，由藻類吸收，如此形成一個循環的、生態的、綠色的養殖環境，在提高經濟效益的同時，保持海區環境的自然屬性。

本發明的第二目的在于提供一種能夠實現上述養殖方法的裝置。

為實現上述目的，通過以下技術手段實現：一種用于實現上述技術方案中養殖方法的裝置，包括海藻養殖部分，魚蝦類養殖部分，貝類養殖部分，開放收網部分；

海藻養殖部分包括夾苗繩和所述加強桿，夾苗繩間隔固定于加強桿下方，且夾苗繩的底端位于海平面下方2-5m處；

蝦魚蝦養殖部分包括魚蝦養殖網箱和所述加強桿，魚蝦養殖網箱固設置于加強桿下方，且魚蝦養殖網箱位于海平面下方5-10m處；

貝類養殖部分包括貝類養殖網箱，于每一單樁上設置有第一滑軌，在所述設備平臺上設置有第一牽引電機，貝類養殖網箱上設置有與第一滑軌配合的第一滑塊，第一牽引電機驅動貝類養殖網箱沿單樁上下滑動；

開放收網部分包括圍繞在各個風電基礎單樁上的網衣，網衣的上端固定在各個單樁上，網衣的中部固定于各個貝類養殖網箱上，網衣的下端設置有一圈收合圈，且該收合圈受設置于設備平臺上的第二牽引電機驅動收合。

通過上述技術方案，將夾苗繩固定在加強桿下方，且夾苗繩的底部處于海平面下方2-5m處，從而形成上層養殖區，在夾苗繩上可以投入龍須草、海藻等藻類；將魚蝦養殖網箱固設置于加強桿下方，且處于海平面下方5-10m處，從而形成中層養殖區，可以在魚蝦養殖網箱內投放各類魚苗進行培育養殖；利用風電基礎的單樁，在單樁上滑移設置貝類養殖網箱，且貝類養殖網箱受設置在設備平臺上的第一牽引電機驅動，可以將貝類養殖網箱設置在合適的深度進行養殖，而需要收取貝類的時候，則可以通過第一牽引電機，將貝類養殖網箱驅動上升，操作非常方便；開放收網部分的設置則是利用了風電基礎下方的人工魚礁，利用魚類天生的貼觸性，魚類會在人工魚礁周邊形成魚群并且繁衍生息，在平常時候，網衣的下端處于打開狀態，魚類可以自由進出網衣并積累數量，而到了收獲季，則第二牽引電機將驅動收合圈將網衣的下端收合，從而將處于風電基礎圍合范圍內的魚群圍住，之后第一牽引電機和第二牽引電機一起動作，貝類養殖網箱將帶著網衣一起上升，方便將此范圍內的魚群和上層養殖區、中層養殖區、下層養殖區中的海產一起進行撈起，增加了收益效果。

進一步優化為：于每一單樁與加強桿的連接處均設置有第一滑輪，每一第一滑塊均連接有第一牽引繩，每一第一牽引繩的一端固定于第一滑塊，另一端繞過第一滑輪之后受控于第一牽引電機。

通過上述技術方案，第一牽引繩的一端固定在第一牽引電機上受第一牽引電機的牽引收卷，另一端繞過第一滑輪之后固定在第一滑塊上，從而當需要將貝類養殖網箱提起的時候，只需要通過第一牽引電機對第一牽引繩的收卷，貝類養殖網箱能夠夠在第一牽引繩的作用下上升，而當第一牽引電機反向轉動的時候，貝類養殖網箱則能夠在自身重力的影響下隨著第一牽引繩一起下降；其中第一滑輪的設置，將能夠減少第一牽引繩從沿著豎直方向向水平方向換向時的摩擦力，提高第一牽引繩的使用壽命。

進一步優化為：每一所述加強桿上均設置有穿線通道，所述第一牽引繩穿過穿線通道之后受控于第一牽引電機。

通過上述技術方案，通過在加強桿上設置的穿線通道，使得第一牽引繩能夠穿過穿線通道之后被第一牽引電機驅動收卷，提高了第一牽引繩在傳動過程中的整齊性，減少了在傳動過程中第一牽引繩打結纏繞的現象。

進一步優化為：所述設備平臺的下方設有一支柱，該支柱的底部插入海底，所述支柱設有第二滑軌，第二滑軌配合有第二滑塊，所述第二滑塊上設有第二滑輪，所述收合圈穿設有可將收合圈收合縮口的伸縮繩，該伸縮繩穿過第二滑輪之后受控于第二牽引電機。

通過上述技術方案，當第二牽引電機驅動伸縮繩收卷時，伸縮繩將先從收合圈部分逐漸被拉出，然后繞過第二滑輪之后收卷在第二牽引電機上，在這個過程中收合圈將會逐漸把網衣的下端收合封口；在收合圈封合之后，若第二牽引電機繼續帶動伸縮繩收卷，網衣的下端將隨著第二滑輪一起沿著第二滑塊和第二滑軌的配合向支柱的上方滑移上升，完成收網步奏。

進一步優化為：所述設備平臺還設有第三牽引電機，該第三牽引電機通過第二牽引繩驅動第二滑塊沿著支柱方向的上下運動。

通過上述技術方案，通過第三牽引電機和第二牽引繩的配合，使得第二滑塊沿著支柱方向的上下運動變得更加順暢。

進一步優化為：所述人工魚礁設置于支柱和單樁下方，并且所述人工魚礁與支柱和單樁緊靠。

通過上述技術方案，將人工魚礁設置在支柱和單樁的下方且緊靠支柱和單樁，將起到對支柱和單樁的加固效果，從而增加風電基礎和海洋養殖裝置對抗風浪的能力。

進一步優化為：所述支柱上間隔設置有若干照明燈。

通過上述技術方案，在支柱上間隔設置若干照明燈，照明燈的電能可以直接從風電基礎上汲取，且根據魚兒的趨光性，照明燈的設置可以吸引魚群的聚集。

進一步優化為：所述支柱上間隔設置有若干攝像頭。

通過上述技術方案，攝像頭的設置配合照明燈，能夠隨時方便觀察風電基礎下方魚蝦的情況，從而方便在魚蝦聚集量大的時候，通過第二牽引電機使得網衣的下端封口，進行對魚蝦的捕撈，提高對魚蝦的捕撈有效效率。

本發明與現有技術相比的優點在于：通過利用風電基礎，實現了海洋養殖的遠洋養殖目的，且將養殖區域設置成上層養殖區、中層養殖區和下層養殖區，形成一個較為完善的生態區，提高養殖產品的存活效果和生長效果，并且利用設置在風電基礎下方的人工魚礁能夠自然使得魚群聚集的特性，設置了開放收網裝置，能夠在實現人工養殖的同時，對海洋自然孕育的魚蝦進行捕撈，增加養殖的產量，提高收益效果。

附圖說明

圖1為本實施例的海洋養殖設備網衣張開時的狀態圖；

圖2為本實施例的海洋養殖設備網衣底部閉合時的狀態圖；

圖3為本實施例中的單個單樁與設備平臺支架的結構示意圖；

圖4為本實施例中的設備平臺與網衣之間的結構示意圖。

圖中，1、單樁；11、扇葉；2、設備平臺；21、支柱；211、照明燈；3、加強桿；4、網衣；5、人工魚礁；61、第一牽引電機；62、第二牽引電機；63、第三牽引電機；71、夾苗繩；72、魚類養殖網箱；73、貝類養殖網箱；81、第一滑輪；82、第二滑輪；91、第一牽引繩；92、伸縮繩；93、第二牽引繩。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例對發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的本發明的保護范圍。

實施例

一種基于海上風電場的海洋養殖方法及裝置，參見附圖1-3，首先在合適的海域插上風電基礎，采用單樁1形式的風電基礎并且圍合成一個圈，在圍合范圍的海面中心位置設置一個設備平臺2，且為了加固設備平臺2，在設備平臺2的下方設置一個支撐它的支柱21，支柱21和單樁1一樣都插入海底下進行固定，且在設備平臺2和每個單樁1之間都水平連接有加強桿3，從而將設備平臺2與風電基礎形成一個整體。

參見附圖3，在加強桿3的下方間隔的設置有夾苗繩71、魚類養殖網箱72，這里的加強桿3處于海平面上方0.5米左右，而夾苗繩71的底端處于海面下方的2-5米處并且形成上層養殖區，魚類養殖網箱72則處于海面下方的5-10米處并且形成中層養殖區，在單樁1上設置有第一滑軌(圖中未顯示)，在單樁1位于加強桿3的同一水平面處設置有第一滑輪81，加強桿3上設置有穿線通道，且穿線通道與第一滑輪81的上表面處于同一平面；在第一滑軌上配合有帶有第一滑塊(圖中未顯示)的貝類養殖網箱73，而第一滑塊固定有第一牽引繩91，第一牽引繩91的一端固定在第一滑塊上，另一端繞過第一滑輪81穿過穿線通道之后纏繞在第一牽引電機61的轉軸上。

參見附圖2和附圖4，在設備平臺2上除了設置有第一牽引電機61之外還設置有第二牽引電機62和第三牽引電機63，在各個單樁1的內側設置有網衣4，網衣4的上端固定在各個單樁1上，中部固定在各個貝類養殖網箱73上，下部設置有一圈收合圈(圖中未顯示)，收合圈可在伸縮繩92的作用下實現對網衣4底部的打開和封合效果；在支柱21上設置有沿著支柱21長度方向的第二滑軌(圖中未顯示)，第二滑軌滑移配合有帶有第二滑塊的第二滑輪82；伸縮繩92穿過第二滑輪82之后纏繞在第二牽引電機62上，而第三牽引電機63則纏繞有第二牽引繩93，第二牽引繩93的另一端固定在第二滑塊上。

在進行養殖的時候，按照以下步驟進行：

a.在海面插入單樁1式風電基礎并形成呈圍合區域狀的風電場區，在該風電基礎之間固定養殖連接設施；

b.在風電場區的中心處設置設備平臺2，設備平臺2與各個風電基礎之間連接有加強桿3，把藻類養殖裝置固定于加強桿3的下方，構成上層養殖區；

c.把魚類養殖網箱72固定在加強桿3下方，構成中層養殖區；

d.把貝類養殖網箱73設置在風電基礎的每一單樁1上，構成下層養殖區；

e.按季節在藻類養殖裝置上放置不同種苗；

f.把魚苗放入魚類養殖箱，以上層養殖區掉落的藻類作為餌料；

g.把貝類放入貝類養殖箱，以魚類吃剩的藻類及魚類排泄物為餌料；

h.在風電場區的底部放入人工魚礁5，用來底播貝類、魚類或蝦類等生物。

利用上層養殖區的自然掉落的藻類作為中層養殖區魚類和下層養殖區貝類的養殖飼料；又將海底的魚類和貝類的排泄物作為龍須菜、海帶等澡類養殖的肥料，由于單樁1式風電基礎呈圍合區域狀行程風電基礎，且由于人工魚礁5的存在，使得海洋水流產生渦旋，這樣海底沉積的魚蝦貝類糞便排泄物就會隨渦旋上浮，由藻類吸收，如此形成一個循環的、生態的、綠色的養殖環境，在提高經濟效益的同時，保持海區環境的自然屬性。

而在使用海洋養殖裝置的時候，先通過第二牽引電機62和第三牽引電機63將伸縮繩92和第二牽引繩93放下，使得網衣4的下端開口張開，并且將設置在支柱21上的照明燈211和攝像頭都打開，一邊用照明燈211進行對魚類的吸引，一邊用攝像頭進行對魚群的觀察；利用設置在支柱21和單樁1底部的人工魚礁5，一方面對支柱21和單樁1進行加工，另一方面利用魚類的貼觸性，吸引魚群的聚集，利用海洋的天然壞境，進行對魚類的自然野生開放式養殖，處于此范圍內的魚類強壯且肥美；當倒了人工養殖的上層養殖區、中層養殖區和上層養殖區中的水產豐收的季節時，首先開動第二驅動電機，伸縮繩92將先從收合圈部分逐漸被拉出，然后繞過第二滑輪82之后收卷在第二牽引電機62上，在這個過程中收合圈將會逐漸把網衣4的下端收合封口；接著第二牽引電機62、第三牽引電機63和第一牽引電機61一起發動，使得網衣4的下端和中部一起上升，且隨帶著貝類養殖網箱73也一起上升，完成收網步驟；最后進行對上層藻類的收集、中層魚類的收集、下層貝類的收集和網衣4內魚蝦的收集，完成了養殖和野生的同時養殖效果，提高經濟收益。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。