不同排布方式圆形重力式网箱容积保持率的模型试验

以目前使用较多、主尺度为周长50 m、深8 m的HDPE圆形重力式网箱为研究对象,通过在主尺度为90 m×6 m×3 m的试验水池内的模型试验,研究其在不同配重、两种排布方式、不同排布间距条件下网箱的容积保持率变化。结果表明:"一字型"的网箱排布方式时,不同的排布间距对第一只网箱的受流影响不大;第二、第三和第四只网箱由于前一只网箱的减流作用,网箱间距越小,其作用越明显,容积保持率越高。"田字型"的网箱排布方式时,由于并排网箱产生的涡流的影响,第一只和第二只网箱在相同流速下其容积保持率较"一字型"排布方式减小,且网箱排布间距越小,涡流的作用越明显,容积保持率越低。模型网箱的容积保持率均随着配重的增加而增加,高流速下配重的调节作用减弱。根据实验数据以及在实际海上作业情况,建议"一字形"排布、25%间距方式设置网箱,可适当增加迎流第一只网箱的配重,其它网箱建议可采用700 kg配重。     

自减流低形变网箱模型试验

通过在圆柱形网箱箱体深度的1/2处设置一个中环,将原来的圆形重力式网箱改造成新型自减流低形变网箱(改造后的新型实物网箱周长50 m、中环周长75 m、深8 m)。通过在东海水产研究所内主尺度为90m×6 m×3 m的试验水池对新型自减流低形变模型网箱进行模型试验,研究其箱体内容积和流速的变化。模型试验结果表明,新型网箱的容积保持率明显优于原型网箱,在流速1kn时容积保持率仍能达到90.4%。不同流速下,新型网箱的减流效果比原型网箱提高5.8%~13.9%,内部流速比箱体外界流速减小25.0%~31.2%。该新型网箱可有效降低箱体内的海水流速、提高箱体的容积保持率,为养殖鱼类提供更为良好的生存、生长环境。     

网箱养殖异育银鲫高产试验

为了适应市场需要,调整养殖结构,荥阳市楚楼水库管理所1997年和1998年曾在水库网箱中试养异育银鲫,取得了较好的经济效益。1材料和方法1.1网箱结构和设置 试验网箱设置在水库下游主河道上。该处避风、向阳、有微流水;水深20m左右,水体透明度90cm,有机物耗氧13.24mg/L,溶氧7～9mg/L,pH值6.5左右。 试验网箱规格为5m×5m×3m,网线为聚乙烯,箱体四周及底部为双层,网目为2a=3cm;盖网为单层,网目2a=6cm。网箱框架用8根直径为13cm毛竹搭成,上装有直径为1.5cm圆钢,网箱固定在圆钢上。网箱底部四角系有砖块,沿边每1m装沉子一个。网箱上部露出水面40cm,网箱呈“一”字形固定在浮桥两侧。箱间距1m,列间距1.5m,组间距200m。     

HDPE圆柱形网箱与圆台形网箱受力变形特性的比较

介绍了一种用于模拟水流作用下网箱受力变形的数值计算模型,并利用海上实测数据对计算模型进行了验证。验证结果表明,网箱锚绳力的计算结果与实测数据十分接近,最大相对误差为7.0%。在此基础上,分别对圆柱形网箱和圆台形网箱在不同配重(GW₁=350 kg、GW₂=600 kg)和流速(U=0.3～0.9 m/s)条件下所受的水流力以及容积损失率进行了数值计算。结果表明,两种网箱无论在所受的水流力方面还是在变形后保持的网箱容积方面随流速和配重的变化趋势基本一致。圆柱形网箱的容积损失率远大于圆台形网箱的容积损失率,在较小流速(U=0.3 m/s)研究时,圆柱形网箱的容积损失率达到了28%左右,具有较明显的初始变形。圆台形网箱的初始变形很小,具有较好的耐流特性和抗变形能力。     

不同下潜深度状态下重力式与碟形网箱的锚绳受力特性比较

本文针对常见的重力式、碟形和拟碟形网箱在不同下潜深度状态下的锚绳受力特性进行了试验研究.结果表明:重力式网箱的配重形式及下潜形式对网箱的受力具有重要影响.在纯流条件下,重力式网箱采用沉降圈及单管灌水的下潜方式实现下潜时,锚绳受力不但没有衰减,反而呈现较大幅度的增加;在波浪条件下也较其它网箱更为不利.因此从受力的角度来看,实际应用中不宜采用这一配重形式及下潜方式.总体上,碟形网箱及拟碟形网箱在相同条件下的锚绳受力大于重力式网箱,拟碟形则大于碟形网箱的锚绳受力.在综合比较网箱价格和性能的前提下,作者认为选用重力式网箱将更符合实际.     

史氏鲟网箱养殖技术

近年来,全国各地均开展了鲟鱼人工养殖,但由于养殖鲟鱼的时间短,在养殖技术及疾病防治方面技术不甚完善,笔者就这几年史氏鲟网箱养殖的经验作一总结。一、网箱设置地点网箱设置在水面开阔、水质清新、无污染的地方,一般要求水深4m以上,水深最好在6m~8m,如果水位过浅则不利于网箱内外的水体交换,使水质恶化而影响鱼体生长,甚至造成缺氧死鱼。网箱一般设置在流速0.2m/s～0.3m/s的水域。网箱在鱼种放养前宜提早入水设置,待网片着生藻类等附着物后再放养鱼种,以免擦伤鱼体。二、网箱结构和安装网箱规格不易过大,一般为3m×3m×3m、4m×4m×3m或5…     

圆形网衣在水流作用下的运动变形特性

研究网衣在水流作用下的运动变形是深入了解网箱耐流特性的关键。本研究基于集中质量点法,建立了圆形网衣在水流作用下的数值计算模型,并利用前人的试验结果对数值模型进行了验证。验证结果表明,无论是网衣的变形还是受力情况,模拟结果都与试验结果吻合良好。在此基础上,针对实际应用中的圆形网衣,在不同配重(GW1=400kg、GW2=800kg)和流速(U=0.3～0.9m/s)条件下,对网衣变形、网衣底端前后点位移、网衣底端倾角进行了数值模拟,探讨了流速、配重大小对网衣运动变形特性的影响。结果表明,水流速度的增大会加剧网衣的变形,在配重GW1、流速U=0.75m/s时,网衣容积损失率达到50%以上。网衣底端前点的水平位移大于后点的水平位移,前点的垂直位移则小于后点的垂直位移,随着流速的增大,网衣底端前后点的位移差异将更为明显。当配重增加时,网衣底端位移、倾角以及网衣容积损失率可相应减小,网衣变形得到一定改善。数值模拟证明,本研究所建立的数值计算模式具有较好的稳定性和解的收敛性,可为下一步波浪、流联合作用下的整体网箱模拟奠定良好的理论基础。     

飞碟型网箱的水动力学数值计算法

依据牛顿第二定律和角动量守恒定律,导出了波、流共同作用下飞碟型网箱的水动力学方程组,并给出了数值求解。在流速1.5m·s-1、波长50m、周期8s、水深30m的情形下,计算结果显示,波高大于5.5m时波力大于流力,反之后者占主导。网箱受力呈周期性、不对称变化。相同情形下,设置水层下降5m时,受力峰值由水面的21.1t降至10.4t,后者只有前者的49.3%,表明网箱设置水层下降可以较大程度地减缓其受力。计算所用的部分参数尚需通过现场实测来检验和修正。     

鲤鱼苗当年养成食用鱼的网箱试验

缩短饲养周期,是降低集约化养鱼成本的重要途径之一。为此,1991年我们在达县市莲花湖水库和邻水县大洪河水库开展了鲤鱼苗当年养成食用鱼的网箱试验,获得了显著的效益。1 试验方法1.1 网箱设置不同饲养阶段选用不同的聚乙烯网箱(见表1)。网箱规格均为4m×4m×2m。以楠竹为框架支撑网箱,并将其固定于工作浮桥两侧,网箱间距2m。     

船型桁架结构网箱单点系泊受力试验研究

安全高效的大型深海养殖网箱是引领深远海养殖发展的重要设施装备。该研究针对一种船型桁架结构的单点系泊深远海网箱开展了模型比尺为1∶40波浪流水池试验,比较分析了正常工况和失效工况2种不同单点系泊方式下网箱的系泊受力。在此基础上,分别围绕网衣、波浪和水流对网箱系泊受力的影响开展了试验研究。结果表明,相较于正常工况,失效工况的网箱系泊受力大幅增加,对网箱的安全性造成较大影响;在正常工况中,大浪条件网箱的受力随波高增加而增大,波高从12.5 cm增加到17.5 cm,网箱系泊受力增大3倍以上;在波流联合作用下,网箱系泊受力与流速变化呈正相关,与周期变化呈负相关;相较于无网衣,有网衣时网箱受力在纯波条件下增幅达1倍以上,波流联合作用下增幅为30%～60%。研究结果可为今后船型桁架结构网箱的系泊方案设计及海上安装提供理论依据和数据支撑。     

自减流低形变网箱减流效果

本文通过在东海水产研究所，主尺度为90m×6in×3In的试验水池内进行模型试验，试验网箱是以圆柱形网箱为基础，在网箱箱体深度的1／2处设置了一个中环，将原来的圆形重力式网箱改造成新型自减流低形变网箱，网箱周长为50m、中环周长75m、深8m，研究其箱体内流速的变化。试验结果表明新型网箱的减流效果比原网箱提高5．8％一13．9％，自减流低形变离岸深水网箱的箱体内部流速比箱体外界流速平均减小25．3％，可有效降低箱体内的海水流速，减小养殖鱼类在网箱内长时间顶流游泳的强度，为养殖鱼类提供良好的生存、生长环境。     

笼具形状对选育合浦珠母贝幼贝生长的影响

2011年8月,以海南三亚亲贝(♀)×广东徐闻亲贝(♂)构建的第一代选育合浦珠母贝(Pinctadafucata)群体为材料,研究长方形、圆柱形和半球形笼具形状在不同水深对合浦珠母贝幼贝(平均壳长1.4 cm)生长的影响。结果表明,长方形笼具在4 m水深时,幼贝的壳高和体重增长率最大,分别为24.55%和6.44%,显著高于其它水层(P<0.01);半球形笼具在3 m水深时,幼贝壳高和体重增长速度最大,分别为22.55%和5.40%,与其它水深的差异极显著(P<0.01);圆柱形笼具在6 m水深时,壳高和体重增长最快,增长率分别为22.46%和5.37%,显著高于3、5、7 m水深组(P<0.01),而与其余深度组差异不显著。此外,圆柱形笼具的高对合浦珠母贝的生长也有影响,在3 m水层20 cm高的圆柱形笼具中贝壳高和体重增长速度最大(增长率分别为24.70%和6.20%),与5、10、15 cm高度组差异显著(P<0.05);而长方形笼具虽然10 cm高的笼具较好,但与其它各实验组差异并不显著(P>0.05)。综合来看,合浦珠母贝在3～4 m水层用半径11.5 cm、高20 cm的圆柱形笼具或20 cm(长)×12 cm(宽)×10 cm(高)的长方形笼具养殖效果较好。但在制作成本方面,圆柱形笼具的成本低于长方形笼具。     

漂浮状态下重力式及碟形网箱锚绳受力特性的比较

深水网箱养殖是海洋牧场建设的重要手段之一，在其发展及应用过程中出现了多种结构形式，其中以重力式和碟形深水网箱应用最为普遍，国内外关于网箱的水动力特性已进行了不少研究，但结果存在较大差异。Colboume等曾对多种配重形式和锚碇形式的重力式网箱的水动力特性及运动特性进行试验，     

Design and development of a portable and streamlined nutrient film technique (NFT) aquaponic system

One pilot-scale portable Nutrient Film Technique (NFT) aquaponic system has been designed, developed, and tested at ICAR-CIFA, Bhubaneswar for a period of 90 days (October to December 2018) to study the efficiency of the new design. The experimental setup has three separate units, each consisting of four major components, such as Fibreglass Reinforced Plastic (FRP) round fish culture tank (ø2.15 × 0.9 m) with operational capacity 2800 L, biofilter unit made up of Polypropylene (PP) of 100 L capacity, FRP rectangular hydroponics tank (4 × 0.9 × 0.35 m) having 2.64 m² plantation area and High-density Polyethylene (HDPE) sump (ø0.6 × 0.7 m) of 200 L capacity. Implementation of custom designed and calibrated automatic water recirculation system gives an average flow rate of 94.7 L/h for continuous flow of nutrients from fish culture tank to hydroponics tank. The designed system harnesses gravity flow in 75 % of the cycle. For performance assessment, the system was initially stocked with 54 numbers of fish fry/m³ (153.7 g/m³) of pangas (Pangasius hypophthalmus) in culture tank and 27 marigold (Tagetes erecta) plants/m² in hydroponics tank. Length and weight gain of fish were by 77.04 % and 397.2 % from initial, respectively, and marigold plant harvested 107 number of flowers/m². The Total Ammoniacal Nitrogen (TAN) reduction in biofilter was found to be 61.97 %.     

网衣缩结对圆柱形网箱性能影响的初步研究

采用网箱模型试验，对周长50m、深8m的HDPE双管圆形重力式网箱，通过改变网衣装配方法，在不同流速条件下对网箱性能进行了研究。结果表明，菱形目装配缩结系数0．707时网箱的阻力比0．65时小，但在静态时，缩结系数0．707比0．65时容积损失率大;力纲装配对网箱在水流作用下的形态产生影响。     

自升式深海网箱不同工况下结构安全性评估研究

深海网箱养殖受极端环境影响较大,自升式深海网箱凭借其结构特点在极端天气下可将养殖箱体下潜入水,为更好地应对极端环境、增加养殖效益提供了可能。本文针对某自升式深海网箱,基于大型通用有限元软件ANSYS的Mechanical模块,建立其有限元分析模型,而后考虑正常作业及风暴自存2种作业状态,通过编制不同相位角下桩腿支反力搜索程序确定计算工况,最终求解得到网箱各部件结构变形情况及应力分布,从而完成网箱结构安全性评估。研究表明,自升式深海网箱通过箱体下潜入水可以很好应对极端环境条件;经校核,本研究的自升式深海网箱结构安全性满足要求;桩腿及附近撑杆是自升式网箱的结构薄弱区域,在网箱设计中应予重点考虑。本研究可为自升式深海网箱结构安全分析提供方法参考。     

Field measurements of cage deformation using acoustic sensors

As aquaculture continues to supply an increasing share of the worldwide seafood demand, it will become critical for farmers to maximize their efficiency. Presently, the majority of marine finfish are produced in gravity type net pens which can deform when they are subjected to currents. The water velocity loading affects the overall net shape which results in net cage volume loss and consequently, increases fish stress and decreases growth rates.In this study, an acoustic method is utilized to monitor the deformation of a small-scale fish cage deployed in currents. Twelve acoustic sources and four hydrophones were deployed on and around a small scale net pen for 60 days to monitor the net cage movement and volume. Local current velocities were recorded using two current meters, one inside and one outside the net pen. Three volume approximation techniques were examined, using the positions of the acoustic sources to predict net chamber volume as it responded to the currents. A numerical model of the system was then configured, set with loads under similar water velocities and results between field measurements and the model were compared.The use of acoustic sources and hydrophones to monitor cage deformation was shown to accurately monitor net deformation. Field measurements compared well to numerical model predictions, with errors ranging from −3.8% to 32%, depending upon the number of acoustic sources employed in the volume calculations. At low water velocities, six acoustic sources were found to accurate predict the net pen volume. In higher currents, a minimum of nine acoustic sources was recommended.     

波浪作用下一种鲆鲽类方形网箱水动力特性数值模拟研究

针对鲆鲽类方形重力式网箱在纯波浪条件下的水动力特性,采用数值模拟的方法对鲆鲽类方形深水重力式网箱的主要部件——浮架系统、配重系统、锚碇系统进行了模拟。将模拟结果与实验结果进行分析比较表明,数模与物模各量值吻合良好,平均相对误差均不超过9%,表明数值模拟的方法能较好地模拟鲆鲽类方形深水重力式网箱的水动力特性。在此基础上,用数值模拟的方法,进一步研究了底框质量和网衣高度的改变对网箱各参数的影响,模拟结果显示,底框质量改变主要影响锚绳受力和底框倾角,底框质量从80 g升至100 g再升至140 g的过程中,锚绳受力平均增幅分别为13%和19%,同时增大底框质量有助于减小底框运动倾角,其平均降幅分别为8.8%和9.3%;网衣高度由20 cm增至30 cm后,锚绳受力平均增加15%,同时网衣的增高导致对浮架和底框的牵制作用加大,使得浮架和底框的运动幅度有所减小,降幅不超过10%。在以上研究结果的基础上,为鲆鲽类网箱的设计与优化提供了参考建议。