重力式網(wǎng)箱錨碇系統(tǒng)錨繩張力特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，水產(chǎn)品作為人們飲食中動物蛋白的重要來源，其需求量越來越大。海洋漁業(yè)捕撈量的逐年下降使得走海洋牧場化的道路已成為世界各國的共識。海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)正朝著深水養(yǎng)殖的方向發(fā)展，圓形重力式網(wǎng)箱是我國應(yīng)用最廣泛的深水網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)形式。由于深水海域自然屏障少，養(yǎng)殖網(wǎng)箱要受到大浪、強(qiáng)流的直接考驗(yàn)，近年來臺風(fēng)等惡劣天氣給網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失的報道屢見不鮮。由浮球和錨繩組成的錨碇系統(tǒng)將網(wǎng)箱限定在一定范圍內(nèi)運(yùn)動，并避免

2、在惡劣海況下網(wǎng)箱系統(tǒng)因遭受大浪、強(qiáng)流的直接沖擊而發(fā)生損壞。所以說錨碇系統(tǒng)是保證網(wǎng)箱系統(tǒng)安全性的重要組成部分，在網(wǎng)箱抵抗浪、流的侵襲中扮演著重要的角色。當(dāng)前關(guān)于網(wǎng)箱錨碇系統(tǒng)的研究中，對于浮球大小、網(wǎng)格尺寸等參數(shù)對網(wǎng)箱錨碇系統(tǒng)張力影響的研究相對較少。此外，研究手段主要集中在物理模型試驗(yàn)和數(shù)值仿真兩方面，對于錨繩張力的現(xiàn)場實(shí)測研究也較少。基于上述兩方面的原因，本文首先利用數(shù)值仿真的方法研究了四點(diǎn)錨碇、水面網(wǎng)格式錨碇和水下網(wǎng)格式錨碇三種形式下錨

3、繩張力的影響因素，然后設(shè)計制作了適合于現(xiàn)場測量網(wǎng)箱錨繩張力的傳感器并實(shí)地測量了臺風(fēng)天氣下養(yǎng)殖網(wǎng)箱的錨繩張力。
　　該論文主要包括以下幾個部分:
　　1.介紹了深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)的背景知識、常見的網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)形式以及現(xiàn)階段的研究狀況。對所采用的水動力計算軟件的相關(guān)計算理論進(jìn)行了推導(dǎo)和介紹，并用具體的算例驗(yàn)證了該軟件計算網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)的適用性。
　　2.對四點(diǎn)錨碇形式下網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)錨繩張力特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，分析了波浪入射的角度、波高、

4、流速以及波流混合作用對錨繩張力大小的影響，得到了錨繩張力隨這些因素變化的關(guān)系曲線。
　　3.對水面網(wǎng)格錨碇和水下網(wǎng)格錨碇兩種形式下網(wǎng)箱的錨繩張力特性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，探討了浮球大小和網(wǎng)格尺寸對錨繩張力大小的影響。仿真結(jié)果表明，相對于四點(diǎn)錨碇，網(wǎng)格錨碇形式能有效減小錨繩張力的峰值。
　　4.設(shè)計制作了便于現(xiàn)場測量養(yǎng)殖網(wǎng)箱錨繩張力的傳感測量系統(tǒng)并現(xiàn)場實(shí)地測量了2014年7月第十號臺風(fēng)“麥德姆”登陸福建期間，福建連江地區(qū)養(yǎng)殖網(wǎng)箱