基于网具模型试验的金枪鱼围网性能分析

模型试验根据田内准则,选择大小尺度比分别为:λ=20∶1,λ￠=1∶1,制作的模型网规格为:网衣长109 m,网高15.6 m,上纲80.9 m,下纲98 m,下纲基本重量为0.663 kg/m,浮力配备25 N/m,模型网和实物网的缩结系数相同。试验结果显示,围网中部下纲沉降深度(D)和时间(t)的关系:D=–0.0014t2+0.276t–0.6476(R2=0.9953);下纲重量对沉降性能有显著影响,而放网速度对沉降性能的影响并不显著,但两者交互项对沉降深度有显著影响;在0.531~0.663 kg/m的范围内,随下纲重量增加,沉降深度呈大幅度增加趋势,而沉降速度呈递减趋势;在0.663~0.759 kg/m范围内,沉降深度小幅度递减,而沉降速度大幅度提高。当下纲重量为0.663 kg/m时,沉降速度随放网速度的增加而增加;随着沉降时间的增加,下纲张力在0~20 s范围内波动较大,之后保持一定的平稳状态。本研究通过对金枪鱼围网模型网制作的分析与探讨,旨在更好地通过模型试验研究金枪鱼围网网具性能。     

日韩小网目南极磷虾拖网性能对比分析

南极磷虾(Euphausua superba)是目前已知的地球上最大的单种生物资源之一,其巨大的生物量和潜在的开发价值日益受到各国的关注。本研究以中国南极磷虾捕捞船队引进的日韩小网目南极磷虾拖网为原型网,采用田内准则进行网具模型试验,比较分析其网具性能。模型网大尺度比λ分别为14(韩式网,Net B)和16(日式网,Net A),平均小尺度比约为3,速度比为3。模型试验于东海水产研究所拖曳水池中进行。模型网试验速度分别为:0.345 m/s、0.428 m/s、0.513 m/s、0.599 m/s、0.685 m/s。L/S取网具下袖端间距与下纲长度的比值,范围取0.4~0.55,以0.05为间距分4档。模型试验记录各档拖速和L/S下模型网的阻力和网口高度数据。按照模型换算准则换算得到原型网相应拖速下的阻力、网口高度和能耗系数等指标,分析网具的水动力性能。试验结果表明:(1)韩式磷虾拖网(192.60 m×110.50 m)网具阻力小于日式磷虾拖网(185.40 m×128.50 m);(2)日式磷虾拖网在扩张性(网口高度、扫海面积)、经济性(能耗系数)以及滤水性(水动力性能)方面优于韩式磷虾拖网;(3)两顶拖网在水槽模型试验时,网口与网身水下运动时均可保持稳定,网身呈流线型,未出现凹凸现象;(4)日式南极磷虾拖网的阻力估算公式为:RA=1/2ρ(0.24 R-0.5 SV2e)T;韩式拖网为:RB =1/2ρ(0.177 R-0.542e)STV;综合两顶拖网得到的小网目南极磷虾拖网的阻力估算式为:R=1/2ρ(0.209 R-0.52e)STV2。     

围网网具性能研究进展

很多国家与地区的围网渔业在近海和远洋都有着较快速的发展。随着渔业管理日趋严格、能源成本的提升以及科学技术的发展,生态保护和能源节约日益受到关注。围网网具的研究也步入到性能优化的阶段。本文对国内外关于围网网具性能研究的文献进行梳理,概括了利用海上实测、模型试验和数值模拟方法研究围网作业性能的热点问题(沉降性能,网具受力,网具形状等),为围网的网具结构设计、渔法改进和围网性能优化提供基础依据。     

中西太平洋金枪鱼围网渔场变动的预报分析

中西太平洋赤道海域是中国围网渔业最主要的作业海域。由于渔场存在年际间的剧烈变动,掌握渔场时空变动的预报越来越重要。本研究通过上海开创公司围网2011–2014年的渔捞日志数据,从Ni?o3.4指数和TAO数据(海洋表面温度和海表风)获得的海洋环境变量,采用时滞相关分析方法,探讨渔场变动和渔场环境变动的规律;寻找合适的预报因子和延迟数;建立回归预报模型。在2011–2014年各月海洋环境分布图和渔场中心分布图中,发现渔场中心的变动和风场、温度场变动都有明显的关系。在时滞相关分析中发现:(1)中心渔场经度和180°E与165°E平均纬向风速异常成正相关,相关系数分别达0.79和0.82,前者滞后1月,后者同步;和180°E与165°E平均经向风速异常成负相关,相关系数分别为–0.54和–0.41,前者滞后2月,后者同步;和29℃等温线经度最大相关系数0.75,同步;和Ni?o3.4指数同步,相关系数为0.47。(2)中心渔场纬度与180°E平均纬向风速异常、165°E平均经向风速异常都是正相关,相关指数分别0.55和0.63,延迟2个月和1个月;而与该两处的纬向风速变异负相关,相关性都低于0.5,延迟3个月和同步;和Ni?o3.4指数相关性不显著。(3)通过逐步最优回归拟合,获得了中心渔场的回归方程分别为:GC_Lon=137.534+2.36159UA_165_t+0.159159SST_29_t,GC_Lat=0.236156+0.51587UA_165_(t–1)–1.12848VA_165_t。在渔场经度模型中,最优模型包括了165°E平均经向风速异常和29℃等温线经度值,模型相关指数平方R~2为0.72;而经度模型中,最优模型包括了165°E平均经向风速异常和纬向风速异常,其相关指数平方R~2为0.34。在预报模型预报结果中,预报结果和实际值在经度和纬度上都存在2度以上误差,产生差异原因是船队的在东部海域购买作业许可天数不够,而西部有余所致;模型的预报结果和中国租赁船队的渔场中心经度误差在0.5°以内,纬度误差在1.5°左右,较为理想。该研究发现了风速异常和温度线分布对渔场移动有显著性影响,但风速变异较少获得关注,尤其是位于165°E和180°E的纬向风速变异对渔场的影响超过了29℃等温线。这一发现可用于以后相关研究,以及建立的预报模型的可供围网公司购买渔业许可参考使用。     

基于CFD评估尺度效应对V型网板水动力的影响

按相似准则等比例缩小网板构建物理模型测定其水动力,是研究网板水动力特征的主要方式。基于V型网板,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)对比分析了3种尺度比(1∶2、1∶3和1∶4)的网板和3种厚度(2、5和10 mm)下的升、阻力系数及流场分布,并将其与模型试验结果进行对比,探究不同物理模型尺度对估算网板水动力的影响。结果表明：1)随着冲角的增加,各尺度的网板阻力系数逐渐增大,升力系数先增大后减小,升阻比逐渐减小;2)在30°冲角之后,网板后部出现明显的分离涡,造成模拟升力减小;3)随着网板模型尺度的增大,网板表面边界层分离效果和尾流区流场分离涡逐渐增强,网板升、阻力及升阻比亦呈增大趋势。网板厚度对流场及升、阻力影响较小,最大升力系数相对于模型试验平均误差为4.97%;4)随着模型尺度增大,网板水动力的预测误差逐渐减小。     

帆张网网囊网目尺寸对带鱼的选择性

为探索帆张网不同网目尺寸网囊对带鱼(Trichiurus lepturus)的选择性,作者于2018年10月在大沙渔场用传统选择性试验方法(套网法)对5种不同网目尺寸(35mm、45mm、55mm、60mm、65mm)网囊进行了选择性对比试验,应用Logistic选择性模型对带鱼选择性曲线进行拟合,采用极大似然法估算模型参数。结果表明：(1)试验期间测量带鱼4265尾,肛长范围76～305mm,平均肛长167±43mm;(2)网目尺寸为35mm时,带鱼基本无逃逸行为;网目尺寸为65mm时,套网和囊网中的带鱼肛长分布基本一致;随着网目尺寸的增加(45~60mm),网囊中带鱼优势肛长总体上大于套网;(3)网囊网目尺寸为45mm、55mm和60mm时,带鱼L50分别为171.839mm、180.562mm和215.905mm,SR分别为60.402mm、104.861mm和157.292mm,L50呈现逐渐增大的趋势;(4)带鱼网囊网目尺寸(m)与50%选择体长(L50)的关系为：L50=2.643m+48.491 (R²=0.748);(5)以带鱼最小可捕肛长205mm(浙江省地方标准)计算,即当带鱼50%选择肛长为205mm时,帆张网对带鱼的网囊最小网目尺寸应为59.2mm。综合以往研究结果,帆张网最小网目尺寸应为57.47mm。综上分析可知,同时结合目前渔业资源状况,为保护当前带鱼幼鱼资源,目前实施的最小网目尺寸55mm是较为适宜的,能满足保护幼鱼资源的目的。     

中西太平洋金枪鱼围网自由鱼群捕获率与渔场温跃层特性的关系

温跃层特性与金枪鱼表层渔业的捕捞成功率有关,但温跃层特性随海域与季节的不同而变化,因此对于捕捞成功率的影响也不同。分析了中西太平洋我国金枪鱼围网船队作业渔场的温跃层特性,并结合海上实测的围网沉降性能与对应的生产资料,探讨了金枪鱼围网捕获成功率与温跃层特性的关系,结果表明：（1）调查期间91.2%的网次所对应的温跃层顶界深度超过100 m,温跃层顶界深度较深是该海域渔场温跃层的重要特征;（2）围网最大沉降深度的95%置信区间为［185.0, 197.8］ m,渔场温跃层顶界深度的95%置信区间为［146.0, 158.3］ m,网具穿越温跃层顶界后继续沉降的深度的95%置信区间为［34.3, 44.0］ m;（3）相关分析表明,本研究中金枪鱼围网的捕获成功率与温跃层特性并不存在显著的相关性（P>0.05）,这可能是由于当地渔场较深的温跃层顶界深度使得目标鱼种在网具到达温跃层之前拥有充分的逃逸时间和空间,从而导致温跃层内急剧变化的温度梯度失去了阻碍作用。     

南极半岛北部水域南极磷虾抱卵雌体基础生物学比较研究

根据2010年1月23日-2月13日在南极半岛北部水域开展的南极海洋生物资源调查期间收集的数据,对南极磷虾抱卵雌体基础生物学的空间变化进行了分析。结果表明：（1）AR 3区体长范围及平均体长均大于AR 1和AR 2区。3个研究小区体长和壳长分布存在显著性差异,AR 1和AR 2区壳长范围和平均壳长较为接近,但AR 3区平均壳长大于AR 1和AR 2区。（2）AR 1和AR 2区的南极磷虾抱卵雌体体长与壳长关系不存在显著性差异,但AR 1区和AR 2区与AR 3之间则存在显著性差异。（3）AR 1平均体重较另两个区大,AR 2区最小,3个研究小区的体重范围均有所差异,且体重分布及体长—体重关系存在显著性差异。（4）AR 1和AR 2区摄食等级较为相似,Ⅰ级的比例较高,Ⅱ级至Ⅳ级比例依次减少;AR 3区Ⅰ级的比例也最高,但Ⅱ级和Ⅳ级的比例相当,Ⅲ级比例相对较低。3个研究小区摄食等级存在显著性差异。本研究结果可为开发南极磷虾资源提供基础数据,并为南极磷虾的补充状况提供参考。     

基于现场水箱试验的南极磷虾耐盐性研究

为了解南极磷虾Euphausia superba对盐度变化的适应能力,基于海上水箱试验,采用渐变式(16.2~54.5)和急变式(15.9~55.2)两种不同的盐度变化方法对南极磷虾个体在不同盐度下行为状态进行观察和记录,分析了南极磷虾的耐盐性。结果表明:南极磷虾在低盐度下的适宜临界盐度为26左右,极限临界盐度为16左右;南极磷虾在高盐度下的适宜临界盐度为43左右,极限临界盐度为55左右。研究表明,南极磷虾对盐度的变化具有一定的适应能力,但适应范围有限。     

大西洋中部大眼金枪鱼生物学特性的研究

根据2005年12月至2006年5月农业部渔业局金枪鱼渔业科学观察员获得的生物学数据,对捕获的大西洋中部大眼金枪鱼Thunnus obesus的体长、体重（去鳃、去尾、去内脏）、性腺成熟度、摄食等级及性别比等生物学特性进行了分析。结果表明：大眼金枪鱼的优势叉长为105～140cm,优势加工后的体重为20～40kg;摄食等级为0—4;性腺成熟度以Ⅱ、Ⅲ期为主,且雌、雄差异较大;叉长（L）与加工后的体重（W）的关系为W=1．3373×10^-5L^3.0147,R^2=0．9691。将本研究结果与国内其他学者的结果比较,表明近年来大西洋中部大眼金枪鱼生物学特性没有明显的变化。