柔性浮魚礁設(shè)計(jì)及水動力學(xué)特性分析
發(fā)布時(shí)間:2020-07-08 02:34
【摘要】:隨著現(xiàn)代捕撈業(yè)的發(fā)展,海洋漁業(yè)的捕撈量已經(jīng)急劇下降�,F(xiàn)代漁業(yè)的發(fā)展將是向著現(xiàn)代化的管理型漁業(yè),海洋牧場將是漁業(yè)管理的主要方式,而海洋牧場則是海洋資源管理的主要方式之一。人工魚礁的投放是海洋牧場建設(shè)的關(guān)鍵,人工魚礁使海水形成局部上升流、促進(jìn)海水對換和增加海洋基礎(chǔ)食物資源產(chǎn)量。但底層人工魚礁作用范圍受到自身體積、高度的制約,底層人工魚礁只能投放到水深不大的海域,且不能充分利用上層水域,在廣闊的深水區(qū)域底層魚礁投放成本巨大。為了突破水深的限制和增加對底層魚礁上層水域的開發(fā)利用,設(shè)計(jì)開發(fā)了一種可以在不同水深進(jìn)行投放的柔性浮魚礁,此種魚礁是由海藻魚礁、變流魚礁和保育魚礁組成的復(fù)合魚礁。三種魚礁用柔性的尼龍繩連接,最上層的海藻魚礁主要為柔性的尼龍繩結(jié)構(gòu),采用這種柔性連接來增加礁體對海浪和潮流的適應(yīng)性。論文從魚礁需要具有的功能出發(fā),根據(jù)魚類的習(xí)性,對三個(gè)魚礁模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了給魚礁提供覓食區(qū)域和產(chǎn)卵場所,使魚礁吸引魚類,借鑒海帶等藻類的種植方法,結(jié)合魚類的生理特性,設(shè)計(jì)了可以在其上種植海藻為魚類提供食物的海藻魚礁,并將海藻魚礁布置于柔性浮魚礁的最上層,海藻魚礁是由上下兩個(gè)支撐架和中間連接的尼龍繩組成。海藻魚礁的尼龍繩可以為某些魚類提供細(xì)長外形的產(chǎn)卵場所。為了改變海洋中的流場狀態(tài),促進(jìn)海水的對換,提高水中的基礎(chǔ)食物產(chǎn)量,設(shè)計(jì)了變流魚礁,它由四個(gè)喇叭口彎管單元組成,喇叭口彎管的進(jìn)水口分別朝向四個(gè)不同方向,使不同方向的海流都可以進(jìn)入到礁體中,形成的向下水流,將上層溶氧量高和藻類豐富的海水送到下層水域中去。為了提供安全的產(chǎn)卵場所和幼魚的保育場所,結(jié)合象山港的魚類特點(diǎn)設(shè)計(jì)了保育魚礁,它是由上下兩個(gè)蓋板和固定在蓋板之間的側(cè)面開孔的圓管組成,圓管之間和內(nèi)部相對狹小的空間,可以為幼魚提供保育場所。為了使柔性浮魚礁穩(wěn)定的存在于投放海域,根據(jù)象山港海洋牧場的水文特點(diǎn)設(shè)計(jì)了柔性浮魚礁的錨定系統(tǒng)。為了使柔性浮魚礁可以在布置的水層發(fā)揮作用,增加浮球來配置魚礁的重力和浮力,使魚礁在潮流的作用下保持穩(wěn)定。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)魚礁的流場特征,對變流魚礁和保育魚礁的流場性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。仿真結(jié)果表明,其喇叭口彎管出水口的速度有明顯加快,向下的影響范圍超過了喇叭口彎管高度的2倍多,達(dá)到了設(shè)計(jì)效果。此外變流魚礁對背流面的海流也有明顯的減緩作用。在側(cè)面和背流面的喇叭口彎管中,也營造出了靜水區(qū)。保育魚礁圓管之間的空間和圓管上的開孔,加快了水流速度,使礁體內(nèi)部與礁體外部可以有良好的海水交換,滿足保育魚礁的通透性要求。為了驗(yàn)證柔性浮魚礁的在水下的形態(tài)、錨定系統(tǒng)的可靠性和魚礁對魚類的吸引效果,制作了三個(gè)柔性浮魚礁在浙江象山港海洋牧場區(qū)域進(jìn)行投放試驗(yàn),并設(shè)計(jì)了水下觀測系統(tǒng),以觀測魚礁周圍魚類聚集的情況。兩個(gè)月的試驗(yàn)結(jié)果顯示魚礁的各項(xiàng)性能滿足要求,對魚類有較好的聚集作用。
【學(xué)位授予單位】:上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S953
【圖文】:
各種廢舊材料如輪胎、坦克、舊船等直接當(dāng)做或是簡單加工成人工魚礁。如將舊輪胎用繩索固定成常見的魚礁形狀并投放到特定海域作為人工魚礁,如圖1-1、1-2所示。但是改裝處置費(fèi)用高,穩(wěn)定性差,因此廢舊輪胎構(gòu)筑魚礁的可行性較低[11-12]。不同的工業(yè)廢料經(jīng)過再加工也可以形成性能良好的人工魚礁[13-16]。圖1-1 舊輪胎魚礁 圖1-2舊坦克魚礁Fig.1-1 Old tires reefs Fig.1-2 Old tanks reefs魚類等海洋生物有自己不同的生物特性如對產(chǎn)卵,覓食藻類以及躲避敵害等。日本OKABE海洋事業(yè)部設(shè)計(jì)了多種不同用途的漁礁。根據(jù)魚類的產(chǎn)卵需求設(shè)計(jì)的漁礁,如圖1-3、1-4。根據(jù)不同生物的產(chǎn)卵、保育環(huán)境的不同設(shè)計(jì)的不同魚礁,如圖1-5,專為蝦蟹類設(shè)計(jì)的產(chǎn)卵保育魚礁,有細(xì)長的人工海藻便于蝦類附著和產(chǎn)卵。在生產(chǎn)不同的海洋生物是漁礁的結(jié)構(gòu)也會有所不同,比如人工養(yǎng)殖鮑魚的魚
粉煤灰人工魚礁對于生物的聚集能力進(jìn)行了研究。混凝土,可塑性好,具有很好的組合性能,物理性能好,壽命長吊裝困難;混凝土體積膨脹后,鋼筋腐蝕而破壞[8]。井市的鈴木哲緒研究了一種在海水里能析出鐵質(zhì)的涂料,質(zhì)的溶出,提高魚礁的聚魚效果[9]。目前,日本建設(shè)有70m引較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的上層洄游性魚類等。日本生產(chǎn)有玻璃鋼組合式的魚礁便于廠家生產(chǎn)加工和運(yùn)輸。以玻璃鋼為材料可以根據(jù)特定的魚類進(jìn)行形狀和顏色的設(shè)計(jì)。而且玻璃鋼果好,不易受到海水的腐蝕,耐氧化,壽命長,取材容易舊材料如輪胎、坦克、舊船等直接當(dāng)做或是簡單加工成人繩索固定成常見的魚礁形狀并投放到特定海域作為人工魚礁是改裝處置費(fèi)用高,穩(wěn)定性差,因此廢舊輪胎構(gòu)筑魚礁的的工業(yè)廢料經(jīng)過再加工也可以形成性能良好的人工魚礁[13-
小在魚礁上種植藻類便于提供食物。圖1-7至1-11則是用來種植生產(chǎn)藻類,根據(jù)不同藻類的生長特性來設(shè)計(jì)不同的魚礁結(jié)構(gòu)以使藻類高產(chǎn)。圖1-3 玻璃鋼烏賊產(chǎn)卵籃 圖1-4延繩式烏賊產(chǎn)卵箱Fig.1-3 FRP cuttlefish eggs basket Fig.1-4 Cable squid spawning box圖1-5龍蝦幼崽收藏礁 圖1-6鮑魚增殖礁Fig.1-5 Lobster cubs collection reef Fig.1-6 Abalone breeding圖1-7 海洋森林礁 圖1-8 微型石頭礁 圖1-9 FC型藻場礁Fig.1-7 Marine forest reef Fig.1-8 Micro stone reef Fig. 1-9 FC algal reef圖1-10 FRP籠覆藻場礁 圖1-11 中層浮藻場礁Fig.1-10 FRP cage covered algal reef Fig
本文編號:2745976
【學(xué)位授予單位】:上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S953
【圖文】:
各種廢舊材料如輪胎、坦克、舊船等直接當(dāng)做或是簡單加工成人工魚礁。如將舊輪胎用繩索固定成常見的魚礁形狀并投放到特定海域作為人工魚礁,如圖1-1、1-2所示。但是改裝處置費(fèi)用高,穩(wěn)定性差,因此廢舊輪胎構(gòu)筑魚礁的可行性較低[11-12]。不同的工業(yè)廢料經(jīng)過再加工也可以形成性能良好的人工魚礁[13-16]。圖1-1 舊輪胎魚礁 圖1-2舊坦克魚礁Fig.1-1 Old tires reefs Fig.1-2 Old tanks reefs魚類等海洋生物有自己不同的生物特性如對產(chǎn)卵,覓食藻類以及躲避敵害等。日本OKABE海洋事業(yè)部設(shè)計(jì)了多種不同用途的漁礁。根據(jù)魚類的產(chǎn)卵需求設(shè)計(jì)的漁礁,如圖1-3、1-4。根據(jù)不同生物的產(chǎn)卵、保育環(huán)境的不同設(shè)計(jì)的不同魚礁,如圖1-5,專為蝦蟹類設(shè)計(jì)的產(chǎn)卵保育魚礁,有細(xì)長的人工海藻便于蝦類附著和產(chǎn)卵。在生產(chǎn)不同的海洋生物是漁礁的結(jié)構(gòu)也會有所不同,比如人工養(yǎng)殖鮑魚的魚
粉煤灰人工魚礁對于生物的聚集能力進(jìn)行了研究。混凝土,可塑性好,具有很好的組合性能,物理性能好,壽命長吊裝困難;混凝土體積膨脹后,鋼筋腐蝕而破壞[8]。井市的鈴木哲緒研究了一種在海水里能析出鐵質(zhì)的涂料,質(zhì)的溶出,提高魚礁的聚魚效果[9]。目前,日本建設(shè)有70m引較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的上層洄游性魚類等。日本生產(chǎn)有玻璃鋼組合式的魚礁便于廠家生產(chǎn)加工和運(yùn)輸。以玻璃鋼為材料可以根據(jù)特定的魚類進(jìn)行形狀和顏色的設(shè)計(jì)。而且玻璃鋼果好,不易受到海水的腐蝕,耐氧化,壽命長,取材容易舊材料如輪胎、坦克、舊船等直接當(dāng)做或是簡單加工成人繩索固定成常見的魚礁形狀并投放到特定海域作為人工魚礁是改裝處置費(fèi)用高,穩(wěn)定性差,因此廢舊輪胎構(gòu)筑魚礁的的工業(yè)廢料經(jīng)過再加工也可以形成性能良好的人工魚礁[13-
小在魚礁上種植藻類便于提供食物。圖1-7至1-11則是用來種植生產(chǎn)藻類,根據(jù)不同藻類的生長特性來設(shè)計(jì)不同的魚礁結(jié)構(gòu)以使藻類高產(chǎn)。圖1-3 玻璃鋼烏賊產(chǎn)卵籃 圖1-4延繩式烏賊產(chǎn)卵箱Fig.1-3 FRP cuttlefish eggs basket Fig.1-4 Cable squid spawning box圖1-5龍蝦幼崽收藏礁 圖1-6鮑魚增殖礁Fig.1-5 Lobster cubs collection reef Fig.1-6 Abalone breeding圖1-7 海洋森林礁 圖1-8 微型石頭礁 圖1-9 FC型藻場礁Fig.1-7 Marine forest reef Fig.1-8 Micro stone reef Fig. 1-9 FC algal reef圖1-10 FRP籠覆藻場礁 圖1-11 中層浮藻場礁Fig.1-10 FRP cage covered algal reef Fig
【相似文獻(xiàn)】
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1 王江濤;柔性浮魚礁設(shè)計(jì)及水動力學(xué)特性分析[D];上海海洋大學(xué);2016年
本文編號:2745976
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