大神堂人工鱼礁礁区布局的合理性研究(英文)

以CFD(计算流体动力学)技术为手段,研究了不同配置组合人工鱼礁区周围的流场效应。研究中采用了四种配置组合,分别为"444"三列,"464"三列,"12345"五列三角形,"34543"五列正六边形进行数值模拟,结果说明大神堂人工鱼礁礁区的礁群配置组合能够较好地发挥礁区的调控作用。     

荣成俚岛人工鱼礁区生态系统健康的评价

根据人工鱼礁区生态环境效应、生物群落效应和生态系统功能效应特征,构建北方资源增殖型人工鱼礁区生态系统评价指标体系。采用层次分析法确定各指标的权重,通过综合指数法构建生态系统健康评价模型,分析人工鱼礁区生态系统的健康状况。基于2010—2011年荣成俚岛人工鱼礁区和对照区每月生态环境的调查数据,运用构建的生态系统健康评价模型对荣成俚岛人工鱼礁区生态系统的健康状况进行评价。结果显示:人工鱼礁区与对照区的年平均生态系统的健康综合指数分别为0.647和0.614,二者不存在明显差异,均为健康状况良好的生态系统。综合分析认为,荣成俚岛人工鱼礁区生物群落仍处于发展阶段,需对该礁区进行长期连续的调查监测,以进一步了解人工鱼礁的投放对海洋生态系统和渔业资源增殖的影响。     

Characteristics from a hydrodynamic model of a trapezoidal artificial reef

Flume experiments and numerical simulation were conducted to characterize the hydrodynamics of a trapezoid artificial reef. Measurements in particle image velocimetry were conducted to observe the formation of upwelling and vortices; and forces for the reef model were measured by load cell. The results of flume experiments agree well with the numerical data. In addition, the flow structure around a reef combining trapezoidal and cubic blocks was simulated numerically under two deployment schemes, showing a more complicated flow structure than that of a stand-alone reef. Relationship between drag coefficient and Reynolds number suggest that the degree of turbulence can be assessed from the value of drag coefficient downstream from the reef. The role of the reef in water flow is to reduce flow velocity and generate turbulence.     

人工鱼礁礁体与不同粒径底质间最大静摩擦系数的试验研究

通过平面拉动法分别测量了5种不同开口比人工鱼礁礁体模型对5种不同粒径大小底质间的最大静摩擦系数,分析了不同粒径底质以及礁体不同开口比的最大静摩擦系数变化规律。试验研究表明:最大静摩擦系数与底质粒径大小呈强负相关(r=-0.964,P<0.01);控制底质粒径时,最大静摩擦系数与礁体质量呈弱负相关(r=-0.265,P<0.01),与礁体开口比呈弱正相关(r=0.245,P<0.01);礁体本身的设计属性如开口比是最大静摩擦系数的主要影响因子。对于新设计礁型在进行礁体稳定性校核时,应根据礁体开口比和实际海域底质泥沙的粒径组成,选取适当的最大静摩擦系数。     

三亚湾海洋牧场人工鱼礁结构设计及稳定性分析

作者基于海南三亚湾海洋牧场海域的海况条件、渔业资源状况,根据波流动力学理论设计一种箱形鱼礁礁体以聚集鱼类,并对该礁体进行了稳定性计算。结果表明,该礁体在实际投放水深为–25 m、波高为8.45 m、流速为0.8 m/s时,礁体最大受力为27 422 N,滑动安全系数为1.55,滚动安全系数为2.49,满足礁体稳定条件,在研究海域不会发生漂移及倾覆,能为今后海南省人工鱼礁建设提供重要的理论依据。     

不同布设间距下梯形台人工鱼礁体的水动力特性研究

为研究空心梯形台人工鱼礁体布设间距的变化对其水动力特性的影响,通过物模实验实测了开口比为0.1的梯形台人工鱼礁体在平行水流方向布设间距为1.0L、2.0L、3.0L(L为礁体的底边边长),前后共6个测点的流速及礁体受力。分析得到了双礁体的上升流规模、阻力系数在平行和垂直水流方向随布设间距变化的规律。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法模拟了双礁体分别在垂直水流方向布设间距为0.5L、1.0L、1.5L、2.0L,平行水流方向布设间距为0.5L、1.0L、2.0L、3.0L、4.0L时的水动力场。结果表明:本研究数模与物模相同工况下,即双礁体在平行水流方向布设间距1.0L、2.0L、3.0L时,数值模拟的流速值和阻力值与相应的实验结果吻合较好,说明数值模拟方法可行,结果可靠。数值模拟结果得到双礁体的上升流规模、阻力系数均与垂直水流方向布设间距成反比。当垂直水流方向布设间距为0.5L时,流场效应最佳;双礁体的上升流规模随平行水流方向布设间距成正比,前方礁体阻力系数变化幅度较小,后方礁体阻力系数逐渐增大;当平行水流方向布设间距为4.0L时,流场效应最佳。本文研究结果可为单位鱼礁布局设计和参数确定提供参考。     

波浪作用下中上层浮鱼礁动力响应数值模型建立方法

人工浮鱼礁型式多样,适应水深范围广,优化锚泊方式可规模化建设浮鱼礁群,是海洋中上层生境构建的重要手段。中上层浮鱼礁投放于近海,属于海岸工程范畴,抗浪性能是其结构设计的关键。根据有限单元法和集中质量点法,详细阐述和推导了中上层浮鱼礁各构成组件连接位置处点或单元的相互耦合受力和运动处理方法,以及浮鱼礁出水条件的判别方法和水质点速度、加速度的修正方法。建立的波浪作用下三维浮鱼礁动力响应数值模型与其在波浪水槽中的物理模型试验对比,验证了数值模型的正确性。最后建立了一种新型锚泊方式的浮鱼礁动力响应数值模型,分析了浮鱼礁摆动角度、锚绳拉力、网衣系缚点总拉力的历时变化。研究结果可为中上层浮鱼礁优化结构形状和搭配浮体、配重提供判断依据。     

人工鱼礁在自然海水条件下的腐蚀寿命研究

有氯盐侵蚀的钢筋腐蚀,是钢筋混凝土结构性能劣化的主要原因之一,混凝土构件使用寿命的关键是氯离子的传输速率和使钢筋产生锈蚀的时间。本文以人工鱼礁混凝土构件为研究对象,分析海水氯离子在C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁混凝土中的扩散系数,以混凝土中钢筋锈蚀的临界氯离子浓度为寿命预测的边界条件,利用氯离子扩散模型预测C30、C35和钢渣复合材料人工鱼礁在海水中的腐蚀寿命。研究结果表明,氯离子在混凝土人工鱼礁中的扩散规律基本满足Fick第二定律。通过模型计算得出C30、C35和钢渣复合材料混凝土人工鱼礁的腐蚀寿命分别为51.6,54.8和56.8年。     

人工鱼礁增殖金乌贼资源研究进展

金乌贼（Sepia esculenta Hoyle）是中国北方沿海重要的经济头足类,主要渔场在山东沿海,以日照岚山至青岛胶州湾一带最多,向北依次递减,进入渤海数量极少^[1]。