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布设间距对多孔方型人工鱼礁流场效应影响的数值模拟研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用计算流体动力学(CFD)技术,研究了不同布设间距下,多孔方型人工鱼礁周围水流运动的规律,旨在为深入研究人工鱼礁的集鱼原理和海洋牧场建设中人工鱼礁的投放和布设提供更多参考。本研究采用了4种布设间距,分别为0.5、1、1.5和2倍鱼礁高度,基于计算机数值模拟技术,模拟了速度为0.8m/s的水流流经2个礁体的过程,分别观察鱼礁周围水流运动情况。结果显示,多孔方型人工鱼礁内部和周围存在缓流区、背涡流区、上升流区、死水区等有显著特征的区域;多孔方型人工鱼礁上升流的最大速度与来流速度的比值约为0.95倍;多孔方型人工鱼礁周围上升流最大抬升高度与鱼礁高度之比约为2.1;多孔方型人工鱼礁的结构在一定程度上为鱼礁周围的流态多样性提供了较有利的作用;多孔方型人工鱼礁的布设间距对2个鱼礁单体间的旋涡数量和旋涡方向有较大影响,也对涡量大小和涡量分布范围产生影响。研究表明,在一定范围内,布设间距越大,涡量越大,分布范围越广,但超过一定范围后,涡量不再增大,分布范围也不再扩大;多孔方型人工鱼礁的布设间距越大,背涡流在X方向和Y方向的影响面积越大。研究结果清晰地展现了不同布设间距下的人工鱼礁的流场效应,对在特定条件下进行人工鱼礁投放和布设具有重要意义。 相似文献
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镂空方型增殖礁上升流特性的粒子图像测速试验 总被引:2,自引:1,他引:1
利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry)对镂空方型增殖礁单体礁和组合礁的上升流流场特性进行分析,按照海区实测流速和礁区选址要求,设定5个不同的来流速度0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 m/s,并计算出试验流速分别为0.045、0.090、0.135、0.180、0.225 m/s。结果表明:单体礁在任何一种迎流方式下,上升流的规模都随来流速度的增加而增大;而相同来流速度下,主视面90o迎流时,上升流规模最大;单体俯视面45o迎流时,上升流规模最小;礁体横向组合排列时,礁体间距在0.5L~1.0 L时所产生的上升流规模最大,礁体间的协同作用最强;礁体纵向组合排列时,在0.5L~1.5 L倍的间距时,礁体间的相互作用较强,形成的上升流规模最大。 相似文献
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南海中部海域夏季叶绿素a浓度垂向分布特征 总被引:1,自引:0,他引:1
根据2014年7月~8月南海中部海域(12°N~18°N,110°E~117°E)调查获得的水柱方向上连续的叶绿素a浓度(Chl-a)数据,分析了南海中部海域夏季Chl-a垂向分布特征。结果表明:1)南海中部海域Chl-a垂向分布呈现先增加后减小的趋势,在30~70 m水层出现Chl-a高浓度区;2)次表层Chl-a最大值(subsurface chlorophyll a concentration maximum,SCM)强度变化为0.94~4.69 mg·m-3,平均为1.90 mg·m-3,是遥感表层Chl-a平均值的18.10倍,SCM深度变化为4~75.36 m,SCM厚度变化为19.01~80.36 m;3)从断面分布来看,局部海域Chl-a垂向分布受到上升流的显著影响,断面A上沿岸上升流区表现出明显的SCM强度大、深度浅和厚度大的特征,而断面B上中沙群岛岛礁上升流区同样表现出SCM强度大、深度浅的特征,但是厚度相对较小。 相似文献
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利用2002-2013年期间的卫星遥感海表温度(SST)数据分析了舟山海域夏季上升流的时空特征,并结合同时期的海面风场数据探讨了风对该海域夏季上升流的影响。对多年夏季月平均的SST进行经验正交函数(EOF)分解结果表明,7月份前两个模态方差贡献率分别为71.66%、16.55%,8月份前两个模态方差贡献率分别为87.03%和7.30%,并均通过了显著性检验,舟山近海海域的上升流存在较为明显的年际变化。相关分析显示,经向风速和SST异常存在显著的负相关关系,即夏季盛行的西南风有利于上升流的发展。并且,艾克曼(Ekman)体积输运计算结果表明,舟山海域7、8月份风生上升流的量级分别为3.0×10~(-5)m/s和1.5×10~(-5)m/s,7月上升流显著强于8月,这与8月份观测到的海表显著低温异常相关。 相似文献
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基于海洋遥感的西北印度洋鸢乌贼渔场形成机制的初步分析 总被引:6,自引:1,他引:5
2003年9-11月中国鱿钓船对西北印度洋海域鸢乌贼渔场进行生产性探捕调查,发现在16°N、61°E附近海域存在中心渔场,平均日产达5 t以上,但渔场10 d后迅速消失。本文结合本次调查生产数据和卫星遥感资料对这一渔场进行了分析。渔场形成内在动力在于上升流的存在,它使深海缺氧、营养丰富的海水上涌到表层,上升流影响区域SST低,表层藻类
的繁盛,海表面叶绿素a(Chl-a)浓度值高。溶解氧缺乏,驱使鸢乌贼朝溶解氧比较丰富的区域即向SST高值和Chl-a低值的区域聚集,但鸢乌贼也有朝食物丰富区域即Chl-a高和SST低值区域觅食习性。鱼群易集中在SST梯度较大且Chl-a梯度较大的狭长区域。同时,当该海域附近上升流发生后,低压扰动有利于较大的SST梯度及Chl-a梯度的出现和维持,渔场海洋环境复杂,鱼群迅速聚集,形成中心渔场;而当低压扰动消失,风速增大,风向单一,渔场海洋环境单一均匀,鱼群会很快分散,中心渔场消失。 相似文献
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秘鲁鳀资源变动及与海洋环境要素的关系研究进展 总被引:3,自引:0,他引:3
秘鲁鳀(Engraulis ringens)是一种小型中上层鱼类。作为重要的商业性鱼类之一,秘鲁鳀的捕捞产业曾形成了世界上最大的单鱼种渔业,但其产量的年间差异非常大,上升流流场结构变化是其产量变化的重要影响因素。上升流对秘鲁鳀捕捞量的作用机制可归纳为低纬度的地理位置、适宜的水温结构、低溶解氧、高能量传递效率的食物网以及复杂的海洋环境要素变化五个方面。秘鲁鳀渔业生物学的多个方面都显著地受到了海洋环境变化的影响。此外,与气候相关的大尺度海洋生态系统周期性变化(regime shift)也影响到了秘鲁鳀的资源变动。本研究认为,今后在加强对长时间尺度生态系统周期性变化的研究同时,也应注重结合海洋环境变化、捕捞因素及种群的内部动力过程这三者之间的关系,结合基于个体的海洋动力学,建立秘鲁鳀资源评估及预测的模型,为合理开发和管理提供基础。 相似文献
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铅直二维定常流中人工鱼礁流场效应的数值实验 总被引:17,自引:0,他引:17
以定常来流海域为例,利用数值实验方法,定量探讨了具有自由水面的海域中人工鱼礁单体对流场的影响。考虑嵊泗鱼礁投放区的流速、水深的调查结果,来流速度Uin、水深H分别取为0.7 m/s、20 m。在鱼礁为实心方体的情况下,在渔礁迎流面产生上升流背流面产生涡流;上升流域的规模、强度随着礁高增大而增大,而上升流面积的平均产量与边际产量随礁高先增后减,在礁高水深比r=0.1时上升流效应最佳;背涡流域的规模也随着礁高增大而增大,其面积的平均产量随礁高先增后减,在r=0.1时达到极值。 相似文献
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镂空型人工鱼礁流场效应的数值模拟研究 总被引:1,自引:0,他引:1
应用CFD软件对中空结构梯形台鱼礁和方型鱼礁在非定常流作用下的三维流场进行了数值模拟,揭示了两类鱼礁形成的上升流、背涡流的规模和强度,分析了单体鱼礁和组合鱼礁的流场差异。数值模拟结果表明:梯形台鱼礁上升流区最大速度约为来流速度的0.58~0.67倍、上升流区平均速度约为来流速度的0.15~0.19倍、而上升流区的最大高度为礁体高度的2.12~2.49倍,背涡流区平均速度约为来流速度的0.35~0.36倍、背涡流区的最大宽度约为礁体宽度的1.40~1.61倍、组合鱼礁背涡流区的最大长度约为礁体高度的4.06~4.17倍;方型鱼礁上升流区最大速度约为来流速度的0.56~0.61倍、上升流区平均速度约为来流速度的0.15~0.17倍、而上升流区的最大高度为礁体高度的2.22~2.63倍,背涡流区平均速度约为来流速度的0.30~0.35倍、背涡流区的最大宽度约为礁体宽度的1.75~2.00倍、组合鱼礁背涡流区的最大长度约为礁体高度的3.90~4.06倍。从流场调控效果来看,在相同模拟工况下,选择方型鱼礁比梯形台鱼礁能够更好地发挥鱼礁的环境资源修复功能。 相似文献