МНОГОЯРУСНЫЙ БИОТОП

Предлагаемая полезная модель относится к рыбной промышленности, а именно, к искусственным рифам, стимулирующим биопродуктивность донных биоценозов, а также может применяться в строительстве гидротехнических берегозащитных сооружений. Кроме того, возможно применение его в качестве мертвого якоря.
Известен искусственный риф (1) включающий опору, на которую надеты круглые диски. Опора забита в дно.
Известный риф может быть использован только в акваториях с рыхлым дном.
Известен пирамидальной формы, многоярусной конструкции риф (2), выполненный из плит в виде дисков, соединенных между собой, проходящей по их центру опорой. Боковые поверхности дисков образуют конус. Между близлежащими дисками выполнена щель, служащая убежищем для морских организмов.
Наличие одной опоры, проходящей через центры дисков, не обеспечивает достаточного сцепления их друг с другом и в сложной гидродинамической обстановке возможно перемещение дисков относительно друг друга, уничтожение при этом укрывшихся в убежищах гидробионтов. Кроме того, будет происходить стирание дисков за счет трения их друг о друга, а также возможно нарушение целостности конструкции.
Кроме того, известный риф имеет недостаточно устойчивую конструкцию из-за отсутствия несущей плиты для надежного сцепления с грунтом.
Конусообразная форма рифа не обеспечивает достаточно большую площадь обрастания.
Выполнение убежищ для морских организмов в виде щелей не позволяет укрываться в них мелким, нектонным организмам, а также метать в них икру, т.к. она будет вымываться течением.
Наиболее близким к предложенному, является, выбранный в качестве прототипа, многоярусный риф (3). Известный риф собирается из плит, выполненных в форме эллипсов разного размера. Нижняя несущая плита имеет самый больший размер, выполнена со сферической вогнутостью с нижней стороны для сцепления с дном водоема, а на ее верхней поверхности имеются два паза для монтирования двух вертикальных опор. Остальные плиты имеют по два сквозных отверстия для нанизывания на эти две опоры, что обеспечивает жесткое соединение плит друг с другом. Верхние поверхности несущей и средних плит имеют канавки под клинья, выполненными на нижних поверхностях верхней и средних плит, что обеспечивает дополнительное скрепление элементов конструкции. На поверхностях плит сформированы многочисленные выемки, которые при наложении плит друг на друга образуют убежища для морских организмов. В верхней плите выемки выполнены по периметру нижней стороны. У несущей и средней плит выемки сформированы на верхних поверхностях и расположены таким образом, что наложенная сверху плита частично перекрывает их, формируя входы в убежища морских организмов. Недостатком известного рифа являются сложность технического исполнения некоторых конструктивных элементов рифа, касающихся сцепления плит друг с другом с помощью клиньев и канавок. Кроме того, в известном устройстве предусмотрена защита только от горизонтальных сдвигов плит. При этом нет конструктивных решений, предупреждающих их вертикальные перемещения. В сложных гидродинамических условиях, конструкция может быть разрушена за счет вертикальных перемещений плит друг относительно друга, вплоть до разрушения рифа на отдельные элементы.
Другим недостатком является слабый водообмен в убежищах для водных организмов, из-за отсутствия вентиляционных отверстий, что затрудняет аэрацию убежищ.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение устойчивости и надежности конструкции, а также улучшение водообмена в убежищах для водных организмов.
Технический результат - высокая устойчивость, прочность и надежность конструкции, удобство при сборке и разборке, широкие функциональные возможности, благодаря возможности дополнительного использования биотопа в качестве волнолома, а также для увеличения самоочистительной способности воды и повышения продуктивности водоемов.
Это достигается тем, что в многоярусном биотопе, представляющий ступенчатую многослойную конструкцию из плит эллипсоидальной формы, имеющих по два сквозных вертикальных отверстий и соединенных между собой проходящими через эти отверстия двумя опорами, которые монтируются в пазах нижней несущей плиты, имеющей сферическую вогнутость с нижней стороны для сцепления с дном водоема, по периметру поверхности плит сформированы многочисленные выемки, причем в верхней плите выемки выполнены по периметру нижней стороны, а у несущей и средних плит выемки расположены по периметру верхней поверхности и таким образом, что при наложении плит друг на друга образуются убежища для морских организмов, а на вершинах опор смонтированы металлические ушки для крепления якорных тросов, согласно полезной модели, опоры выполнены в виде опорных металлических труб, каждая пара выемок, расположенных в противоположных сторонах плиты, соединена между собой каналом, в несущей и верхней плитах выполнены дополнительные сквозные горизонтальные боковые отверстия, проходящие через вертикальные пазы или отверстия этих плит, и в эти сквозные боковые отверстия жестко вставлены металлические трубы, при этом в вертикальных пазах несущей плиты установлены металлические стаканы, в вертикальных отверстиях верхней плиты - металлические цилиндры, имеющие горизонтальные боковые отверстия, жестко связанные с входами боковых металлических труб, в опорных трубах выполнены горизонтальные боковые отверстия таким образом, что при сборке биотопа они совпадают со сквозными боковыми отверстиями нижней и верхней плит для введения в эти отверстия соединительных металлических стержней, с помощью которых плиты и опоры биотопа скрепляют в единое целое.
Металлические цилиндры или стаканы, а также трубы, вставленные в боковые отверстия плит, жестко соединены между собой посредством металлической арматуры соответствующих плит. На наружных поверхностях плит сформированы многочисленные борозды.
Выполнение вертикальных опор в виде металлических труб, во-первых, значительно упрочняет конструкцию биотопа, во-вторых, упрощает его сборку и разборку. Это позволяет менять плиты по мере изнашивания. Кроме того, при необходимости снять с якоря, закрепленные к нему плавучие средства, не извлекая при этом тяжелый якорь, можно выдернуть стержни, освободив опорные трубы.
Выполнение сквозных горизонтальных отверстий в боковых стенках несущей и верхней плит, а также в опорных трубах таким образом, что при сборке биотопа отверстия плит и опорных труб совпадают, позволяет вводить в них металлические стержни для скрепления плиты с опорными трубами. Это значительно повышает устойчивость конструкции, предотвращая сдвиги, как в горизонтальных, так и в вертикальных плоскостях, что позволяет использовать предложенный биотоп также и в качестве волнолома на мелководье.
Нижняя и верхняя плиты, по сравнению со средними плитами, подвергаются самой сильной нагрузке. Установка в нижней и верхней плитах в их вертикальных пазах и отверстиях металлических стаканов или цилиндров, а в сквозных боковых горизонтальных отверстиях - металлических труб, и жесткое скрепление всех этих металлических элементов между собой посредством каркасной арматурной проволоки значительно упрочняет конструкцию этих плит и соответственно всего биотопа.
Кроме того, горизонтальные металлические трубы в боковых стенках нижней и верхней плит значительно облегчают введение в них фиксирующих стержней.
Жесткое скрепление верхней и нижней плит с опорами посредством стержней создает прочный «бутерброд» из всех ярусов биотопа, их надежное сцепление и невозможность горизонтального и вертикального смещений друг относительно друга практически при любых внешних воздействиях, вплоть до сохранения конструктивной целостности биотопа при его переориентации в водном пространстве до 360 градусов в любых плоскостях / «постановке с ног на голову».
Каналы, соединяющие выемки, расположенные на противоположных сторонах плит, значительно улучшают аэрационный и трофический режимы в убежищах водных организмов.
Наличие многочисленных бороздок на поверхности биотопа и пористость материала изготовления плит увеличивает площадь поселения обрастателей, что приводит к обогащению водных биоценозов.
Совокупность отличительных признаков описываемого устройства обеспечивает достижение поставленной задачи.
Сравнение прототипа с заявляемым техническим решением показало, что указанные выше признаки являются отличительными, в связи, с чем заявляемое устройство соответствует критерию "новизны".
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого многоярусного биотопа в аксонометрии; на фиг.2 - вид сверху нижней плиты; на фиг.3 - вид снизу средней плиты; на фиг.4 - вид снизу верхней плиты; на фиг.5 - вид биотопа сверху; на фиг.6 - вид биотопа в разрезе АВ.
Искусственный биотоп собирается из плит 1, 2, 3, выполненных в форме эллипсов разного размера. Нижняя несущая плита 1 имеет самый больший размер, выполнена со сферической вогнутостью 4 с нижней стороны для сцепления с дном водоема, а на верхней стороне имеет два вертикальных паза 5 для монтирования двух вертикальных опор 6. Опоры 6 выполнены в виде металлических труб. Остальные плиты 2, 3 имеют по два сквозных отверстия 7 для нанизывания плит 2, 3 на эти две опоры 6. На поверхностях всех плит 1, 2, 3 по их периметру сформированы многочисленные выемки 8. При этом в верхней плите 3 выемки 8 выполнены по периметру нижней стороны, а у несущей плиты 1 выемки 8 сформированы на верхней поверхности. Каждая пара выемок 8, расположенных на противоположных сторонах плиты 1, 2, 3, соединена каналом 9. Выемки 8 расположены на поверхностях плит 1, 2 таким образом, что наложенная сверху плита частично перекрывает их, формируя входы 10 в убежища 11 морских организмов.
В стенках верхней и несущей плит 3, 1 выполнены дополнительные сквозные горизонтальные боковые отверстия 12, проходящие через вертикальные отверстия 7 или пазы 5 этих плит 3, 1. В опорных трубах 6 на разной высоте выполнены сквозные горизонтальные боковые отверстия 13 таким образом, что при установке опорных труб 6 в вертикальных пазах 5 несущей плиты 1 и нанизывания на них верхних плит 2, 3, эти отверстия 13 стыкуются со сквозными горизонтальными боковыми отверстиями 12 опорной и верхней плит 3, 1. В отверстия 12, 13 вводятся соединительные металлические стержни 14, которые пронизывают плиты 1, 3 насквозь, соединяя плиты 1, 2, 3 и опоры 6 в единое целое.
На вершинах опор 6 монтируются металлические ушки 15, изготовляемые из изогнутого железного штыря диаметром не менее 8 мм и длиной не менее 15 см. Металлические ушки 15 предназначены для крепления якорных тросов, если биотоп используется в качестве якоря, а также для опускания или подъема биотопа с помощью лебедки.
Плиты 1, 2, 3 биотопа изготавливаются из пористого водоустойчивого бетона, на наружных поверхностях которых сформированы многочисленные борозды.
В качестве сердцевины верхней и нижней опорной плит 3, 1 используются каркасы из арматурной проволоки, которые монтируют по размеру и форме плит 1, 3 биотопа. В вертикальные отверстия 7 верхней плиты 3 вставлены вертикальные пустотелые металлические цилиндры 16, в пазы нижней опорной плиты 1 - металлические стаканы 17, а в горизонтальные сквозные отверстия 12 в стенках плит 3, 1 - металлические трубы 18. В стаканах 17 и цилиндрах 16 в местах горизонтальных отверстий 12 выполнены сквозные отверстия 19. При этом все элементы сердцевины жестко связаны между собой.
Биотоп устанавливают на грунте следующим образом. Сначала на грунт укладывается несущая плита 1. В ее пазы 5 вертикально устанавливают опорные трубы 6 таким образом, чтобы ее нижние горизонтальные отверстия 13 совпали с боковыми горизонтальными отверстиями 12 несущей плиты 1. В горизонтальные боковые отверстия 12 несущей плиты 1 вставляют металлические стержни 14, которые через отверстия 12, 13 пронизывают боковую стенку несущей плиты 1 и опорных труб 6, прочно скрепляя их. На опоры 6 накладывается меньших размеров плита 2, нанизывается вертикальными отверстиями 6 и плотно укладывается на несущую плиту 1. Аналогично вставляются в опоры 6 и плотно укладываются друг на друга другие плиты 2. Их размеры с высотой уменьшаются, образуя ступенчатую форму биотопа. Выемки 8, расположенные по периметру этих плит 2, частично перекрываются верхними плитами 2. При этом образуются замкнутые гнездовые камеры, сообщающиеся друг с другом посредством каналов 9, а с внешней средой посредством входных отверстий 10. Диаметр отверстий 10 должен быть разным (для заселения разных размерных групп гидробионтов) и может колебаться от 5 до 15 см. Такие замкнутые гнездовые камеры используются морскими организмами в качестве убежищ 11. Верхняя плита 3 имеет самый маленький размер. В ее боковые горизонтальные отверстия 12 вставляют стержни 14, которые через отверстия 12, 13 насквозь пронизывают боковую стенку верхней плиты 3 и опорных труб 6, прочно скрепляя их. Выемки 8, расположенные по периметру ее нижней поверхности при наложении на нижнюю плиту 2 образуют убежища 11 для морских организмов. Каждая пара выемок 8, расположенная на противоположных сторонах плиты 3, сообщается друг с другом посредством канала 9.
При этом образуется пирамидальный многоярусный биотоп ступенчатой формы с пустотами между слоями, удобными для обитания и размножения многих видов гидробионтов.
Поверхностная очистка биотопа осуществляется на месте набором скребков с использованием легкого водолазного снаряжения.
В случае необходимости демонтаж биотопа осуществляется с борта судна с помощью канатов с крюками. При этом крюками подцепляются металлические ушки 15 опор 6, и биотоп целиком поднимают лебедкой на борт судна.
Преимущества предлагаемого устройства заключаются в многофункциональности, дешевизне и легкости установки и демонтажа, высокой прочности и устойчивости, экологической безопасности используемых материалов. Кроме того, в убежищах водных организмов созданы благоприятные для их развития аэрационный и трофический режимы.