為提高人工魚礁建設(shè)選址和礁體設(shè)計的科學(xué)性,基于試驗水槽對2種人工魚礁在粉砂黏土上的局部沖淤情況進行了物理模型試驗,通過地形測量和理論分析,研究了5組不同流速條件下2種人工魚礁礁體結(jié)構(gòu)的局部沖淤情況。結(jié)果表明,在粉砂黏土底質(zhì)上,流速小于0.22 m·s^-1時,泥沙擾動小,2種礁體的周圍局部沖刷小,沖淤形態(tài)以礁體底板附近浮沙堆積為主,且隨速度增大而增高;流速大于0.22 m·s^-1時,洗掘現(xiàn)象較為明顯,魚礁周圍沖刷坑范圍及深度隨流速的增大而增加,而礁體周圍泥沙堆積高度隨速度增大而減小。支撐結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的A礁沖淤現(xiàn)象顯著且復(fù)雜,沖刷坑深度最大值位于礁體中間底部,為-15 mm,且在礁后1倍礁高處出現(xiàn)長尾狀泥沙堆積,其在0.27 m·s^-1流速時達到最大值5 mm;而B礁沖淤現(xiàn)象不顯著,僅在底板附近出現(xiàn)少量堆積與沖刷坑,但由于底板開口比較大導(dǎo)致B礁發(fā)生沉降。因此今后的研究應(yīng)結(jié)合建設(shè)選址海域的底質(zhì)及水文特征對礁體支撐結(jié)構(gòu)和底板進行優(yōu)化設(shè)計并進行模型試驗及數(shù)值模擬,以避免礁體沖淤嚴重引起沉降、掩埋等現(xiàn)象,從而影響魚礁建設(shè)效果。 

【文章來源】：南方水產(chǎn)科學(xué). 2020,16(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

A礁與B礁礁體模型

試驗在二維波流試驗水槽進行，水槽長50 m、寬1.0 m、深1.5 m，配有單向不規(guī)則造波機系統(tǒng)和造流系統(tǒng)。造流系統(tǒng)由雙向造流泵、變頻器、造流管路、均流箱和計算機控制接口卡等組成。試驗區(qū)域(圖2)長4.5 m、寬1 m、水深0.7 m，泥沙鋪設(shè)厚度0.4 m。流速測量采用LGY-Ⅱ智能流速儀，其測量范圍為1～300 cm·s-1。地形測量選用測針儀，測量精度為±0.5 mm。照片拍攝采用索尼DSC-RX1RM2相機。由于在現(xiàn)場采樣分析中發(fā)現(xiàn)原型沙中含有極細顆粒，為保證泥沙顆粒加速度相似與泥沙顆粒在水流作用下受力的一致性[28-30]，本研究選用與原型沙相同的天然粉砂作為試驗?zāi)Ｐ蜕�，泥沙中值粒徑d50=0.063 mm，其粒徑級配曲線見圖3。

由于在現(xiàn)場采樣分析中發(fā)現(xiàn)原型沙中含有極細顆粒，為保證泥沙顆粒加速度相似與泥沙顆粒在水流作用下受力的一致性[28-30]，本研究選用與原型沙相同的天然粉砂作為試驗?zāi)Ｐ蜕�，泥沙中值粒徑d50=0.063 mm，其粒徑級配曲線見圖3。參考丁玲等[31]的計算結(jié)果，原型水深14 m與試驗水深0.7 m時的泥沙起動流速分別為1.03與0.27 m·s-1，泥沙起動流速比尺λv0為0.26，流速比尺λv為0.22，泥沙起動流速比尺基本滿足泥沙起動相似準則。原始速度梯度依次為0.3、0.5、1.0、1.2、1.5 m·s-1，對應(yīng)的模型試驗流速梯度依次為0.07、0.11、0.22、0.27、0.34 m·s-1。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]四種方形魚礁對黑鲪和大隴六線魚的集魚效果[J]. 鄭德斌,欒凱,劉克奉,陳衛(wèi),劉皓,姚新華,汪志清,陳廣春.  河北漁業(yè). 2019(08)
[2]添加牡蠣殼粉對混凝土魚礁性能的影響[J]. 唐衍力,唐璐璐,孫利元,盛化香,方光杰,王新萌.  中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(S1)
[3]水流作用下粉砂海床上人工魚礁局部沖刷的模型試驗與分析[J]. 丁玲,王佳美,唐振朝,陳海剛,賈曉平.  水產(chǎn)學(xué)報. 2019(09)
[4]人工魚礁對防城港海域小型巖礁性魚類誘集效果研究[J]. 曾雷,唐振朝,賈曉平,于杰,陳國寶.  中國水產(chǎn)科學(xué). 2019(04)
[5]國外人工魚礁研究動向及對我國的啟示[J]. 楊玉峰,梁浩亮,劉錦榮,劉貴明,李大勝,阮瑞森.  海洋開發(fā)與管理. 2019(05)
[6]框架型與沉箱型人工魚礁繞流特性的數(shù)值模擬[J]. 劉心媚,鄭艷娜,陳昌平,劉昌鳳.  大連海洋大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[7]組合式金字塔型人工魚礁水動力學(xué)分析[J]. 趙林,鄧超,于振江,孫利元,涂忠,鄭中強,常宗瑜.  漁業(yè)現(xiàn)代化. 2018(06)
[8]流速和光色對人工魚礁誘集條石鯛效果的影響[J]. 鄧雅敏,劉威,何嬌嬌,馮德軍,潘昀,桂福坤.  浙江海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[9]呂泗漁場人工魚礁群流場效應(yīng)及穩(wěn)定性研究[J]. 白一冰,張成剛,羅小峰.  人民長江. 2018(08)
[10]人工魚礁在自然海水條件下的腐蝕壽命研究[J]. 王宏,戴媛媛,高燕,張雪,劉長根.  海洋湖沼通報. 2018(02)

博士論文
[1]近岸海床細泥沙輸移及沖刷防護研究[D]. 汪求順.大連理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]單向流作用下立柱沖刷的試驗研究[D]. 徐園園.大連理工大學(xué) 2018
[2]人工魚礁設(shè)計優(yōu)化的試驗與仿真研究[D]. 丁玲.大連海洋大學(xué) 2018



本文編號：3507502