等边三角型人工鱼礁礁体结构设计及其稳定性

在山东威海西港水产公司小石岛造礁工程投放的三角型礁的基础上,改良设计了等边三角型礁。礁体的尺寸为:等边三角型的边长2 m,宽3.3 m,重8.1 t。根据山东海区的波流状况,测量计算了礁体在8种波况和5种流速下所受到的最大作用力、抗漂移安全系数和抗翻滚安全系数。结果表明,该礁型在实际投放水深为15 m、波高为6 m时,可能失稳发生漂移,在其他波况下能较好地保持稳定;该礁型在投放水深15 m、流速达到1 m/s时,仍能保持稳定,无漂移和翻滚现象。此外,在计算的基础上,对礁体的稳定性进行了观察试验,观察结论与计算结果基本相符。     

十字型人工鱼礁礁体的水动力计算

针对连云港投放礁体海域的波流状况、水深等设计了十字型礁体，并根据波流动力学理论计算了此礁体受到的最大作用力。该十字型礁体在波流共同作用下的最大受力为2940N，作用力矩为5699N．m。与礁体受到的静摩擦力、重力矩相比，满足礁体稳定条件，即礁体在海底不会发生滑移或翻滚。     

方型对角中连式礁体与方型对角板隔式礁体的稳定性

根据深圳杨梅坑人工鱼礁区海域的波流、水深等状况,对方型角板中连式礁体和方型对角板隔式礁体进行了不同海流速度下的受力、抗翻滚系数及抗滑移系数的计算.计算结果表明,2种方型礁体所受到的水流作用力随着水流速度的增加而增大,方型对角中连式礁体发生滑移的临界受力为25 123 N,发生翻滚的临界力矩为91 356 N·m;方型对角板隔式礁体发生滑移的临界受力为46 801 N,发生翻滚的临界力矩为170 186 N·m.研究结果显示,2种礁体的抗滑移、抗翻滚性能均较好,不会因为波流状况的突变而导致滑移、翻滚,投放后能长期维持其功能稳定不变.     

珠海万山人工鱼礁结构设计

根据珠海万山海域的水文、地质条件,设计了三种人工鱼礁。鱼礁为3.5 m×3.5 m×3.5 m框架箱型结构,框架采用0.2 m×0.2 m的框柱。在25年一遇波浪条件下,对礁体的水流力、抗滑抗倾稳定性、地基承载力和沉降量等特性进行了计算。结果表明,在底层流速1.2 m·s~(-1)时,礁体的抗滑移和抗倾覆系数分别为2.15、3.69,礁体不会滑移和倾覆翻滚,地基承载力和沉降量均满足要求。     

南麂列岛海域两种框型人工鱼礁水动力性能试验

为改良南麂列岛海域投放的人工鱼礁礁体存在的沉陷、位移现象,试验研究了人工鱼礁水动力性能,并进行对比验证。采用水槽试验方法,对两种框型人工鱼礁模型在5种水流速度(0.15、0.20、0.25、0.30、0.35 m/s)和4种迎流角(0°、15°、30°、45°)条件下的阻力进行测定,并计算阻力系数。以水槽试验所测得的阻力系数,结合波流动力学理论计算两种实物礁体的水阻力、抗滑移系数和抗倾覆系数。结果显示,两种礁体的阻力均与流速呈幂函数关系,在流速v=0.35 m/s时的阻力差比值最低;两种礁体在相同流速下的阻力差比值均随冲角增大而减小;在不同流速下,两种礁体的阻力系数均在冲角θ=15°时差异最小,在θ=45°时差异最大;随着冲角和迎流速度的增加,礁体的抗滑移、抗倾覆系数逐渐减小,两种礁体在海水流速u≥5节、冲角θ≥30°时抗滑移系数<1,但抗倾覆系数始终>1.2。研究表明,改良后的框型鱼礁在稳定性方面有一定的优势。     

几种不同类型人工鱼礁的稳定性和集鱼效果比较

根据唐山祥云湾海洋牧场海域具体特点,设计并投放了钢筋混凝土构件礁(A_1、A_2、A_3、A_4)、岩石礁(B_1、B_2)和船礁(C_1)等三种不同性质的鱼礁。通过对鱼礁抗滑移、抗倾覆参数及集鱼效果进行比较,筛选出适宜的人工鱼礁礁型。结果显示:上述几种礁体抗倾覆系数、抗滑移系数均大于1,保证了礁体在海水中的稳定性。几种礁体对渔获量的影响差别较小,从集鱼效果上看,最好的是A_2型的钢筋混凝土构件礁。     

横锦水库网箱养殖翘嘴红鱼白的初试

利用2只5 m×5 m×2.5 m无结节PE封闭式网箱,投放平均尾重0.24 g、全长70~100 mm翘嘴红鱼白苗种计1.1万尾,放养密度为220尾/m2;经304 d饲养,平均尾重达到200 g,最大个体350 g;群体净增重43.98倍,饲料系数1.51,成活率92%,净增产1 979 kg,利润801.60元/m2,投入与产出之为1∶2.94。     

横锦水库网箱养殖翘嘴红鲌的初试

利用2只5m×5m×2.5m无结节PE封闭式网箱,投放平均尾重0.24g、全长70～100mm翘嘴红鲌苗种计1.1万尾,放养密度为220尾/m2;经304d饲养,平均尾重达到200g,最大个体350g;群体净增重43.98倍,饲料系数1.51,成活率92%,净增产1979kg,利润801.60元/m2,投入与产出之为12.94.     

塔型桁架人工鱼礁流场效应及稳定性

本研究利用物理模型试验和粒子图像测速技术,对塔型桁架人工鱼礁模型在6种换算流速0.031 m/s、0.063 m/s、0.095 m/s、0.126 m/s、0.158 m/s和0.190 m/s (实际流速0.2 m/s, 0.4 m/s, 0.6 m/s, 0.8 m/s, 1.0 m/s和1.2 m/s)下产生的流场效应与物理稳定性进行研究。结果表明,流速达到1.2m/s时,礁体不会发生漂移和倾覆,说明该礁型具有良好的稳定性。单体礁在45°和90°迎流方式下,最大上升流流速和上升流平均流速随来流速度增加而递增,90°摆放单体礁最大上升流流速为来流速度的15.6%～21.0%, 45°摆放单体礁最大上升流流速为来流速度的16.3%～23.5%;上升流面积和高度随来流速度的增大先增加后减小,均在来流速度为0.095 m/s时出现最大值;缓流区面积均随来流速度的增加而减小;在相同来流速度下, 45°迎流时礁体缓流区面积大于90°迎流;在45°和90°摆放方式下,缓流区长度与礁高比值均随来流速度的增加呈下降趋势,且下降趋势逐渐平缓;45°迎流时缓流区长度为礁体高度的13～24倍, 90°迎流时缓流区长度为礁体高度的11～22倍。塔型桁架人工鱼礁礁体前后没有涡流形成,但具有较好的缓流作用,在礁体后方形成了较大规模的缓流区。     

波流作用下圆柱形近海抗风浪网箱缆绳的张力特性

波流作用下圆柱形近海抗风浪网箱缆绳的张力特性= Study on the characters of tension in mooring lines of anti-stormy-wave-cage with cylindrical net under the combined action of waves and currents ［刊，中］/郑国富（福建省水产研究所，厦门 361012）,黄桂芳,魏观渊,丁兰,朱健康//水产学报，—2007，31(1).-84～89 HDPE框架圆柱形网箱是目前我国应用最广泛的抗风浪网箱养殖设施。作者以40 m×6 m该种网箱为原型,选择λ=1/16和λ′=1/3.625～1/4.333的尺度比制造模型,于2003年7月在大连理工大学开展了模型试验,研究其在纯流(0～1.25 m·s-1)、纯波（0 m、3 m和6 m）及其联合作用下的运动状态和缆绳张力特性。结果表明，缆绳张力对台风浪的响应过程复杂，纯波浪时呈“波群”状态，波流联合时呈“漂移”状态，而对季风浪响应则无此现象，其对网箱在台风浪下的破坏作用需继续研究；台风浪下，张力回归方程为T=95423V2 - 42546V+63329(R2=0.8736)（无底框架）和T=54161V2+8613.7V+67319(R2=0.8862)（带底框架）；流速从1 m·s-1增到1.25 m·s-1时，张力增幅分别达92.5%（无底框架）和61.7%（带底框架），表明该网箱应布置在流速小于1 m·s-1的海区；在波流联合作用下，左右缆绳张力存在一定差异，试验中相差约25%，实际工况下波流分布更复杂，张力差异更大，建议取迎波流面两缆力和的统计最大值作为单锚及锚缆绳的允许受力值。图9表3参17 关键词：圆柱形抗风浪网箱;锚缆绳;张力特性 E-mail:gfhy007@163.com     

大亚湾不同波浪、水深与坡度条件下车叶型人工鱼礁的安全重量

基于小振幅波和力学理论,以车叶型鱼礁为对象,对其在大亚湾不同波浪(台风、十年一遇、二十五年一遇、五十年一遇)、不同水深(6～20 m)、不同海床坡度(10-1、30-1、50-1)及附着生物等多种条件下的安全性进行了研究分析,确定了车叶型鱼礁的安全重量和大亚湾海域适于其投放的水深范围.结果表明,安全重量在深于12 m的水深范围内变化平稳,而在较浅的水深特别是在波浪发生破碎的前后过程大小差异明显,表现出随水深变浅先变大后变小的波动特征,二十五年一遇的波浪条件下3种坡度的安全重量最大值分别为42.4、22.4和20.3 t,对应水深为10、12和14 m.坡度对礁体安全重量的影响非常明显,坡度越小,安全重量越轻,各种波浪条件下30-1与50-1下的安全重量随水深的变化特征相似,而10-1与30-1的差异远大于30-1与50 -1的差异.礁体的安全重量与波浪条件、水深和海床坡度有直接关系,水深过浅或海床坡度过大均可能导致礁体在较大波浪下失稳.从礁体稳定性与航道安全性两方面考虑,应选择大亚湾12 m以深、坡度平缓的水域,投放设计重量为22.4 t的车叶型人工鱼礁.     

圆柱镂空型人工鱼礁波流水动力特性数值模拟

研究人工鱼礁在波流作用下的水动力特性,对于人工鱼礁的设计具有重要的意义。基于有限体积法,采用边界造波,利用自由表面捕捉法(VOF)捕捉自由水面,建立了可以分别模拟纯波、均匀流以及波流共同作用下人工鱼礁水动力特性的多功能三维数值波流水槽。基于该数值模型对不同波流工况作用下圆柱型镂空人工鱼礁水动力特性进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行比较。结果显示,人工鱼礁数值模拟受力与模型试验结果吻合良好,人工鱼礁所受的波流力最大值随着波高、周期和水流流速的增大而增大;人工鱼礁处于波流场波峰正下方时,背涡流的面积随着水流流速的增大而增大,随着波高、周期增大而减小。对单独均匀流作用、单独波浪作用和波流联合作用下人工鱼礁的水动力特性对比研究表明,人工鱼礁所受的最大波流力比最大波浪力、水流力都大,波流联合作用下的流场效应最显著,在礁体的后部形成了较大规模的漩涡结构。     

天津近岸人工鱼礁海域浮游植物群落及其变化特征

2016年5月、7月和11月分别对天津近岸海域2010年、2012年和2014年投放的人工鱼礁区及非人工鱼礁区(对照区)进行3个航次的调查,每个区域设置3个站位,共计12个站位。结果显示,共鉴定浮游植物2门28属58种,其中,硅藻门19属44种,甲藻门9属14种。物种以硅藻为主,占总物种的75.9%,其次为甲藻,占总物种的24.1%。浮游植物优势种以硅藻门的圆筛藻属和角毛藻属为主,主要有威氏圆筛藻(Coscinodiscus wailesii)、星脐圆筛藻(C. asteromphalus)、格氏圆筛藻(C. granii)、虹彩圆筛藻(C. oculusiridis)、圆筛藻(Coscinodiscus spp.)、卡氏角毛藻(Chaetoceros castracanei)、劳氏角毛藻(Ch. lorenzianus)、旋链角毛藻(Ch. curvisetus)、尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、柔弱几内亚藻(Guianardia delicatula)、刚毛根管藻(Rhizosolenia setigera)、翼鼻状藻印度变型(Proboscia alata f. indica)和夜光藻(Noctilluca scintillans)。浮游植物细胞丰度存在明显的季节差异,11月、7月和5月浮游植物细胞丰度分别为94.79×104、39.53×104和21.5×104 cell/m³,浮游植物多样性指数也有明显的季节差异,11月香农–威纳多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均比5月和7月高。从人工鱼礁区与对照区对比来看,5月浮游植物细胞丰度礁区外显著高于鱼礁区,7月和11月2014年鱼礁区浮游植物细胞丰度显著高于其他鱼礁区和礁区外。浮游植物多样性指数,礁区外和2012年鱼礁区低于2010年和2014年鱼礁区,礁区外最低。研究表明,人工鱼礁的构建对于提高浮游植物群落多样性具有显著效果,但随着时间的延长,浮游植物群落多样性不是一直增高,有一定程度的波动。     

波浪作用下箱网式浮鱼礁水动力特性研究

人工鱼礁可分为沉鱼礁和浮鱼礁,人工鱼礁投放是海洋牧场建设的重要工程基础。浮鱼礁主要用于诱集和保护中上层鱼类,投放受底质条件限制较小,尤其在淤泥底质的海域具有良好的适应性。浮鱼礁主体结构处于中上层位置,受波浪等动力环境影响较大,鱼礁的结构安全性和稳定性是设计和投放中需要重点关注的问题。本研究集合鱼礁集鱼、护鱼和养殖的功能,提出了一种多功能箱网式浮鱼礁结构设计,并建立了水动力数值模型,分析探讨了波高和入水深度对两种锚定形式(单锚绳和多锚绳)的浮鱼礁安全性和稳定性的影响。研究结果表明,相同条件下,单根锚绳固定形式下的锚绳受力总体约为四根锚绳固定时的锚绳受力总和,但网衣网线受力较四根锚绳固定时小。波高对单根锚绳固定的浮鱼礁最大偏转角度影响较大,但四根锚绳固定时,可以显著地降低浮鱼礁最大偏转角度,有效地提高浮鱼礁的稳定性,而且波高越大,效果越明显。波高不变的情况下,随着入水深度的增加,浮鱼礁水平最大偏移迅速减小。当浮鱼礁入水深度为波高的2倍以上时,两种固定方式下的浮鱼礁运动差别可以忽略。     

关于人工鱼礁礁址选择的探讨

人工鱼礁的礁址选择在整个人工鱼礁建设项目中具有举足轻重的地位,它决定了人工鱼礁建设项目的成败。在投放人工鱼礁时,要受到海域的功能区划的限制,还有包括海域的底质类型、水流、水深、风浪等多种因康的影响,要充分发挥人工鱼礁修复海洋生态环境和增殖渔业资源等功能,必须综合考虑各种有关因素,采用科学的方法和步骤选定人工鱼礁的投放地点。     

An artificial oyster‐shell reef for the culture and stock enhancement of sea cucumber,Apostichopus japonicus,in shallow seawater

Because of its high nutritional value and health benefits, aquaculture production of Apostichopus japonicus in China is the largest of any single species. Therefore, the development of new farming methods is of considerable significance. In this study, discarded oyster shells have been used to create an artificial reef for the culture of this species. The results have shown that from 6th March 2009 to 26th November 2009, the wet weight of sea cucumber increased from 49.57 ± 1.16 to 79.87 ± 1.46 g ind^?1. Between 16th July and 18th October, the specific growth rate and daily weight gain of A. japonicus differed significantly from other periods. Population density was higher within the reef compared with outside the reef area, and the difference was significant (P < 0.01). The maximum distance between A. japonicus individuals within the reef area on 3rd March and 16th July was 65.0 ± 3.3 and 62.9 ± 4.4 cm, respectively, but the difference was not significant (P > 0.05). The diatom species attached to the oyster shells were similar to those found in the stomach content of A. japonicus. In conclusion, the oyster‐shell reef provides a suitable habitat and shelter for the culture of the sea cucumber, A. japonicus.     

风浪中锚泊渔船的锚链系泊张力的分析研究↑（*）

渔船在风浪冲击下锚泊时,其锚链的动力负荷会受到影响。通过非线性方程的求解,着重分析二阶波浪力导致的高系泊力。结果证明,在不同水深及风、浪、流的作用下,电焊锚链和钢丝绳所能承受的系泊拉力相差较大,从而为渔船锚泊规范制订提供了理论基础。     

规模化透水性人工鱼礁阻流效应的数值模拟

为在大尺度海洋模型中合理体现透水性人工鱼礁组合，基于海洋数值模式FVCOM（finite volume community ocean model）模拟了大陈岛拟建人工鱼礁区的水动力情况，比较了阻滞力法、实心礁法和附加底摩擦法在投礁前后的垂向流速、礁顶平面流速、水体向上输运通量和背涡流体积的差异，并根据投礁前后的流速差异，应用经验公式预测了投礁一年后底床泥沙冲淤情况。数值模拟结果表明，礁体组合迎流面产生上升流，礁体背流面流速减小，涨急时刻所形成缓流区长度在礁体组合长度20倍以上，年底床淤积厚度约0.05 m。阻滞力法以减少来流的动态功率密度来模拟礁体对水流的阻滞作用，可有效合理地实现对透水性人工鱼礁流场效应的模拟，避免了实心礁法在透水性鱼礁模拟中过高估计流场效应的问题，也没有附加底摩擦法只适用于低矮礁体的缺陷。阻滞力法可根据透水性礁体的造型、迎流面积、组合个数、布放方式和所处水层而设置各向和各水层的阻流参数，不仅适用于置底型透水性鱼礁，也适用于浮鱼礁。阻滞力法的建立、完善和应用对于今后的人工鱼礁水动力学和生态动力学研究具有重要意义。