Способ изменения гидрологического режима морской акватории Советский патент 1991 года по МПК A01K61/00 F03B13/12 

Изобретение относится к гидрологии, а именно к изменению гидрологического режима морской акватории с помощью ограждаю щи х ее волновых энергетических станций и созданию физических условий для организации на ней хозяйств марикуль- туры, выращивающих гидробионтов.

Целью изобретения является более полное использование энергии станций при одновременном улучшении условий жизни и развитии гидробионтов данной акватории.

На чертеже схематично изображено оборудование, используемое для осуществления предлагаемого способа.

Способ-осуществляют следующим образом.

Акваторию ограждают волновыми энергетическими станциями, каждая из которых оснащена компрессором, при этом станции располагают вдоль морской границы акватории, что предотвращает проникновение на нее морского волнения. На дне акватории размещают пневмоаккумулятор - не замкнутую снизу мягкую оболочку, внутренняя полость которой сообщена с окружающей ее водной средой и компрессорами волновых энергетических станций. В процессе работы станций адиабатически нагретый (сжатый) компрессорами воздух поступает в оболочку и аккумулируется в ней, в результате чего происходит нагрев нижних слоев воды, соприкасающихся с оболочкой, и их подъем.

Нижние (глубинные) слои воды при своем подъеме выносят на поверхность содержащиеся в воде биогенные элементы, обогащая ими верхний освещенный (фоти- ческий) слой воды акватории.

Охлажденный воздух отводят из оболочки, используя его для работы поверхностного нагрузочного устройства, например теплообменника рефрижераторной установки или пневмотурбины, которые могут быть использованы при обслуживании хозяйства марикультуры.

Пример. Морскую прибрежную акваторию 1 ограждают волновыми энергетическими станциями 2, которые устанавливают вдоль ее морской границы, образуя при этом искусственную бухту. Каждая энергетическая станция 2 снабжена компрессором 3.

Набегающее с моря волнение воздействует на волновые энергетические станции 2, которые отбирают энергию волн, ограждая морскую акваторию 1. Волновая энергия приводит в действие компрессоры 3, которые сжимают атмосферный воздух, в результате чего его температура возрастает.

Горячий, адиабатически сжатый воздух по теплоизолированному трубопроводу 4 отводится от станций 2 и поступает в расположенный на дне акватории 1 пневмоаккумулятор 5, выполненный в виде не замкнутой снизу мягкой оболочки, где он аккумулируется. Растекаясь под оболочкой пневмоаккумулятора 5 во внутренней его полости горячий сжатый воздух передает

тепловую энергию соприкасающимся с оболочкой глубинным слоям воды. В результате этого теплообмена придонные слои воды нагреваются, что приводит к нарушению естественной стратификации вод в искусственной бухте. Подогретые слои воды приобретают меньшую плотность и стремятся всплыть, благодаря этому над пневмоакку- мулятором 5 появляется вертикальный ток воды.

На поверхность акватории поступают теплые глубинные воды, обладающие большой соленостью и содержащие значительное количество биогенных элементов, способствующих развитию организмов, являющихся кормовой базой.акватории. На их место притекают новые массы воды и таким образом в искусственной бухте возникает вертикальная циркуляция вод - перемешивание с одновременным подогревом, т.е. создается искусственный гидрологический режим.

Охлажденный в пневмоаккумуляторе воздух отводится на поверхность по теплоизолированному трубопроводу 6. Этот воздух может быть использован в наземных нагрузочных устройствах, например в теплообменнике 7 рефрижераторной установки и пневмотурбине 8, приводящей в действие электрогенератор 9, что способствует

утилизации энергии сжатого воздуха и позволяет использовать ее для нужд хозяйства марикультуры, располагаемого на акватории 1.

Таким образом, отвод и аккумуляции в пневмоаккумуляторе адиабатически сжатого компрессорами воздуха позволяет наиболее полно использовать энергию волновых станций для нагрева воды, создания

ее циркуляции на отгороженной акватории и приведения в действие устройств, обслуживающих хозяйство марикультуры, что приводит к улучшению условий жизни гидробионтов, Этому же способствует исключение влияния морских волн на гидрологию акватории 1. Создание на этом участке искусственного гидрологического режима, обеспечивающего не только перемешивание вод и вынос на поверхность биргенных элементов, но и подогрев воды, создает наиболее благоприятные условия для роста и развития гидробионтов и способствует повышению продуктивности данной акватории.

Использование данного способа снижает вероятность льдообразования, что положительно сказывается на освещенности и условиях выращивания водорослей, способствует созданию запаса сжатого воздуха для механизации плантаций марикультуры и их энергообеспечения.

Формула изобретения Способ изменения гидрологического режима морской акватории, включающий ограждение ее волновыми энергетическими станциями, располагаемыми вдоль морской границы акватории для предотвращения проникновения на нее морского волнения, и передачу энергии, вырабатываемой станциями к наземным сооружениям, отличающийся тем, что, с целью более полного использования энергии станций при одновременном улучшении условий жизни и развитии гидробионтов данной акватории, для ограждения используют волновые энергетические станции, оснащенные компрессорами, в процессе работы последних отводят адиабатически сжатый компрессорами воздух и аккумулируют его в размещенной на дне акватории, не замкнутой снизу мягкой оболочке для нагрева глубинных, богатых биогенными элементами слоев воды, подъема их в фотическую зону акватории и создания тем самым вертикальной циркуляции воды, а передачу энергии к наземным сооружениям осуществляют путем периодической подачи к ним из оболочки охлажденного воздуха.

Изобретение относится к гидрологии, а именно к изменению гидрологии морских акваторий с помощью волновых энергетических станций. Цель - более полное использование энергии станций при одновременном улучшении условий жизни и развитии гидробионтов данной акватории. Прибрежную морскую акваторию 1 окружают волновыми энергетическими станциями 2, располагая их вдоль морской границы для предотвращения проникновения морского волнения. При набегании волн станции 2 отбирают их энергию, которая приводит в действие компрессоры 3, последние сжимают воздух. Адиабатически сжатый горячий воздух поступает в расположенную на дне акватории мягкую не замкнутую снизу оболочку - пневмоаккумулятор 5. Горячий воздух нагревает нижние слои воды, в результате чего они приобретают меньшую плотность и поднимаются, вынося в фотическую зону биогенные элементы. Так возникает вертикальное течение - перемешивание с одновременным подогревом, т.е. искусственный гидрологический режим, улучшающий условия жизни гидробионтов. Часть воздуха отводится из оболочки к надежным сооружениям, обслуживающим хозяйство марикультуры. 1 ил. 8. У-i О 00 о ел