ИСКУССТВЕННЫЙ РИФ
ARTIFICIAL REEF

Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к искусственным рифам, стимулирующим биопродуктивность донных биоценозов, а также может применяться в строительстве гидротехнических сооружений.
Известен искусственный риф для размножения водных животных (1), для изготовления которого использованы отслужившие свой срок автомобильные покрышки, соединенные между собой гибкими связями.
Недостатком известного устройства является неустойчивость конструкции, т.к. в случае шторма оно может разрушиться или поменять местоположение. Кроме того, резина в условиях длительного нахождения в морской воде выделяет в окружающую среду различные токсические вещества, например соединения серы.
Известен искусственный риф (2), состоящий из элементов, имеющих форму прямоугольных рам с окнами и соединенных посредством крепежных элементов так, что край одной рамы соединен со средней частью другой.
Недостатком устройства является сложность и высокая трудоемкость сборки из-за наличия большого количества соединительных элементов и необходимости использования для монтажа труда водолазов, а также ненадежность конструкции, т.к. при длительных механических воздействиях не исключена возможность ослабления мест крепления и разрушения в дальнейшем всей конструкции.
Наиболее близким к предложенному является выбранный в качестве прототипа сборный искусственный риф (3), содержащий элементы прямоугольной формы, соединенные в четырехугольные блоки, вертикально расположенные на дне водоема, образуя убежища для гидробионтов. В двух, лежащих напротив друг друга, элементах блока снизу выполнены вырезы. В двух других элементах вырезы выполнены сверху. Соединение блоков происходит посредством взаимно пересекающихся брусьев. Один брус вставляется в нижние вырезы блока, а другой брус вставляется в верхние вырезы блока.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, дороговизна изготовления объемных блоков, высокая трудоемкость сборки рифа из-за необходимости использования водолазного труда, а также недостаточная надежность и устойчивость конструкции, т.к. крепление блоков посредством брусьев делает возможным разрушение рифа при сложной гидродинамической обстановке.
Прямоугольная форма элементов недостаточно надежна, т.к. при механическом воздействии возникают точки напряжения, приводящие к ослаблению, а в дальнейшем и к разрушению крепежных соединений и всей конструкции.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение устойчивости, прочности и надежности конструкции, снижение трудоемкости сборки рифа.
Это достигается тем, что в искусственном рифе, собранным из конструкционных элементов, имеющих по центру верхнего основания вырез, соединенных друг с другом, образуя убежища для гидробионтов, согласно изобретению конструкционный элемент выполнен в форме равнобедренной трапеции с сечением стенки, в 1,5-2,0 раза увеличивающейся к нижнему основанию, и снабжен двумя дополнительными вырезами, расположенными в верхнем и нижнем основаниях по разные стороны от центра, при этом высота всех вырезов равна 1/2 высоты элемента, ширина на 10-15 см больше толщины нижнего основания, а соединение элементов производится путем вставки нижнего выреза одного элемента в верхний вырез другого.
Кроме того, риф содержит дополнительные элементы, выполненные в форме равнобедренной трапеции высотой, в 2,0-3,0 раза больше высоты конструкционного элемента, имеющей сквозное отверстие, а по центру нижнего основания - вырез, причем размеры вырезов и сечение стенок у конструкционных и основных элементов равны, а соединение обоих видов элементов производится путем вставки вырезов дополнительных элементов в вырезы, расположенные по центру конструкционных элементов.
При этом элементы рифа изготавливаются из пористого водоустойчивого бетона.
Выполнение элементов рифа в форме равнобедренной трапеции и утолщение ее стенки к нижнему основанию смещает центр тяжести к нижнему основанию, что придает устойчивость всей конструкции, а наличие большого количества наклонных плоскостей за счет рассеивания силового воздействия позволяет ослабить идущую волну, т.е. достигается эффект волнолома.
Выполнение элементов рифа из пористого водоустойчивого бетона и наличие сквозных отверстий увеличивает прочность конструкции и площадь поселения обрастателей, что приводит к обогащению водных биоценозов.
Наличие вырезов в верхнем и нижнем основаниях конструкционных элементов высотой, равной 1/2 его высоты, и шириной на 10-15 см больше толщины его нижнего основания и установка нижних оснований всех элементов на грунте путем вставки верхних вырезов в нижние позволяют собирать рифы любой длины, площади и конфигурации. При этом образованные в месте соединения элементов треугольники увеличивают жесткость конструкции и устойчивость течениям.
Наличие дополнительных элементов высотой в 2,0-3,0 раза больше высоты конструкционных элементов и вставка их в дополнительные вырезы по центру конструкционного элемента повышает устойчивость конструкции, а увеличение высоты рифа увеличивает площадь обрастания и возможность расселения на разных глубинах разных видов донных организмов.
Совокупность отличительных признаков описываемого устройства обеспечивает достижение указанного технического результата.
В результате проведенного анализа уровня техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение прототипа из выявленных аналогов позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". При дополнительном поиске других технических решений, относящихся к искусственным рифам, указанных отличительных признаков не обнаружено, таким образом, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".
На фиг.1 изображен общий вид 2-х элементов предлагаемого искусственного рифа в аксонометрии; на фиг.2 - общий вид 3-х элементов искусственного рифа в аксонометрии; на фиг.3 - передняя и боковая грани конструкционного элемента; на фиг 4 - передняя и боковая грани дополнительного элемента.
Искусственный риф собирается из конструкционных элементов, выполненных в форме равнобедренной трапеции толщиной стенки, в 1,5-2,5 раза увеличивающейся к нижнему основанию и имеющей вырезы в верхнем и нижнем основаниях, расположенных по разные стороны от центра. При этом высота вырезов равна 1/2 высоты элемента, ширина на 10-15 см больше толщины нижнего основания. Элементы установливаются вертикально нижними основаниями на дне водоема. При этом нижний вырез одного элемента вставляется в верхний вырез другого. Нижние основания плотно располагаются на грунте с образованием устойчивой конструкции. Используя разновариантность вставки вырезов друг в друга, можно собрать риф любой длины и конфигурации.
Для увеличения высоты конструкции можно использовать дополнительные элементы, выполненные также в виде равнобедренной трапеции. Высота этого элемента в 2,0-3,0 раза больше высоты конструкционного элемента. Толщина стенки в 1,5-2,0 раза увеличивается к нижнему основанию, в центре которого выполнен вырез. Размеры вырезов и толщина нижнего основания у обоих видов элементов совпадают. Дополнительный элемент вырезом вставляется в центральный вырез конструкционного элемента. При этом его нижнее основание плотно располагается на грунте.
Все элементы рифа изготавливаются из пористого водоустойчивого бетона.
Установка рифа осуществляется следующим образом.
Риф устанавливают на грунте с помощью подводной техники. Элементы рифа подвозят к месту установки плавсредством и с помощью лебедки устанавливают вертикально на дне водоема. При этом нижние вырезы одних элементов вставляют в верхние вырезы других, создавая риф нужного размера и конфигурации. Для увеличения высоты рифа в центральные вырезы всех или части конструкционных элементов вставляют вырезами дополнительные элементы.
Поверхностная очистка рифа осуществляется на месте набором скребков с использованием легкого водолазного снаряжения.
Предложенная конструкция обеспечивает нормальный, свободный водообмен в рифе, позволяет создавать искусственные рифы разной длины, высоты и ширины, разного объема и степени доступности внутренних поверхностей и ориентировать их в пространстве с учетом гидродинамических характеристик акватории.
Предложенная конструкция крепления элементов путем вставки одного элемента в другой облегчает монтаж, демонтаж и перенос конструкции, а также обеспечивает высокую устойчивость рифа к ударно-волновым процессам, что позволяет дополнительно использовать его в качестве волнолома.
Установка рифа на песчаных, илисто-песчаных и илистых грунтах значительно увеличит площадь поверхности, пригодной для формирования биоценозов, обрастателей.
Сочетание двух модификаций элементов, выражающееся в выполнении их разной высоты, обеспечивает образование внутри рифа дополнительной площади обрастания, что способствовует развитию организмов широкого размерного и видового диапазона - зоо- и фитобентоса, эпифитона, перифитона, планктонных организмов.
Преимущества предлагаемого устройства заключаются в дешевизне и легкости изготовления, простоте установки и демонтажа, высокой прочности и устойчивости, экологической безопасности используемых материалов, универсальности вариантов сборки элементов, что позволяет быстро адаптировать риф к меняющимся режимам акватории и изменению хозяйственного назначения.
Источники информации
1. А.с. SU 1329712, А01К 61/00.
2. заявка Японии №55-47848, А01К 61/00.
3. заявка Японии №55-47849, А01К 61/00.