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基于上升流效应的单位鱼礁建设模式研究

郭禹 章守宇 林军

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基于上升流效应的单位鱼礁建设模式研究

    作者简介: 郭 禹 (1990—),女,博士研究生,研究方向为人工鱼礁与海洋牧场。E-mail: guoyu25895177@163.com;
    通讯作者: 章守宇, syzhang@shou.edu.cn
  • 中图分类号: S 953.1

Study on unit reef construction mode based on upwelling effects

    Corresponding author: Shouyu ZHANG, syzhang@shou.edu.cn ;
  • CLC number: S 953.1

  • 摘要: 人工鱼礁上升流是流场区水体垂向交换、混合、循环的主要驱动因素之一,是人工鱼礁环境功能实现的基本环节。本研究通过数值实验方法获得4种投放量、7种布设间距共28种建设模式下米字型鱼礁上升流流场数据,提取并分析代表流场作用能力的三个性能指标来评估上升流流场效应并准确定位上升流区,包括上升流强度、范围及位置参数,进而为合理规划单位人工鱼礁建设模式提供参考。结果表明:4种投放量在0~1.5倍鱼礁单体边长0~1.5 Sla的布设间距下相对体积效率最佳,布设间距为0~1.5 Sla、投放量为432空m3时上升流平均相对速度最高;0与1.5 Sla布设间距下单位体积贡献率较高;1.0~3.0 Sla布设间距的上升流相对面积较高,对应相对面积高度基本相同,为0.5~1.0。进一步以不同海域上升流作用形式差异为出发点,指出确定上升流区的新思路,并提出以上升流流场最佳效应为前提的最优单位人工鱼礁建设模式选择方法。本研究为优化不同海域内以获取上升流为目标的单位人工鱼礁建设模式提供理论指导。
  • 图 1  米字型人工鱼礁

    Figure 1.  Mi-zi artificial reefs of start shape

    图 2  单位人工鱼礁水槽实验计算域示意图

    Figure 2.  Experimental calculation domain sketch of unit artificial reef

    图 3  单位人工鱼礁上升流区选定

    Figure 3.  Upwelling area of unit artificial reef

    图 4  上升流流场体积空间结构示意图

    Figure 4.  Space structure sketch of upwelling volume

    图 5  上升流面积选取位置 (a) 和上升流流场面积正面示意图 (b)

    Figure 5.  Location sketch (a) and area front view sketch (b) of upwelling

    图 6  上升流流速主轴位置

    Figure 6.  Spindle location of upwelling velocity

    图 7  28种单位鱼礁建设模式下上升流相对体积效率

    Figure 7.  Relative volume efficiency for upwelling under 28 types of unit reef construction modes

    图 8  28种单位鱼礁建设模式下上升流平均相对速度

    Figure 8.  Average relative velocity for upwelling under 28 types of unit reef construction modes

    图 9  28种单位鱼礁建设模式下上升流单位体积速度贡献率

    Figure 9.  Velocity contribution rate of unit volume for upwelling under 28 types of unit reef construction modes

    图 10  28种单位鱼礁建设模式下上升流相对面积及对应高度

    Figure 10.  Relative area and corresponding height of upwelling under 28 types of unit reef construction modes

    图 11  28种单位鱼礁建设模式下上升流主轴发生位置

    Figure 11.  Spindle position of upwelling under 28 types of unit reef construction modes

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-01-15
  • 录用日期:  2020-04-30
  • 网络出版日期:  2020-05-21

基于上升流效应的单位鱼礁建设模式研究

    作者简介:郭 禹 (1990—),女,博士研究生,研究方向为人工鱼礁与海洋牧场。E-mail: guoyu25895177@163.com
    通讯作者: 章守宇, syzhang@shou.edu.cn
  • 上海海洋大学海洋生态与环境学院,上海 201306

摘要: 人工鱼礁上升流是流场区水体垂向交换、混合、循环的主要驱动因素之一,是人工鱼礁环境功能实现的基本环节。本研究通过数值实验方法获得4种投放量、7种布设间距共28种建设模式下米字型鱼礁上升流流场数据,提取并分析代表流场作用能力的三个性能指标来评估上升流流场效应并准确定位上升流区,包括上升流强度、范围及位置参数,进而为合理规划单位人工鱼礁建设模式提供参考。结果表明:4种投放量在0~1.5倍鱼礁单体边长0~1.5 Sla的布设间距下相对体积效率最佳,布设间距为0~1.5 Sla、投放量为432空m3时上升流平均相对速度最高;0与1.5 Sla布设间距下单位体积贡献率较高;1.0~3.0 Sla布设间距的上升流相对面积较高,对应相对面积高度基本相同,为0.5~1.0。进一步以不同海域上升流作用形式差异为出发点,指出确定上升流区的新思路,并提出以上升流流场最佳效应为前提的最优单位人工鱼礁建设模式选择方法。本研究为优化不同海域内以获取上升流为目标的单位人工鱼礁建设模式提供理论指导。

English Abstract

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