人工鱼礁的优化设计和礁区布局的初步研究

【摘要】： 随着全球范围内渔业资源的衰退和人们对海洋环境保护意识的加强,近海渔业资源的修复日益成为人们关注的焦点。世界各国在加强渔业管理的同时,在改善渔业生态环境方面都作了不少努力。建设人工鱼礁是许多国家用于改善海洋生态环境的一项重要措施。人工鱼礁通过适当的制作和放置,来增殖和吸引各种海洋生物,可以为水生生物提供索饵、繁殖和生长的场所,达到保护、增殖渔业资源进而提高渔获物产量和质量之目的。 本文总结了日本、美国等国外的人工鱼礁发展的经验,并对国内的人工鱼礁发展现状进行了概述。人工鱼礁的建造技术日益进步,我国通过借鉴国外的先进经验,加上政府支持和科研工作者的辛勤劳动,已经取得了良好的效益和成果。 对于人工鱼礁的设计规范,目前国内外还没有形成完整的体系,礁体投放的布局也没有成形的模式。本文的研究目标就是在考虑鱼礁性能参数对生态环境的影响以及与生物的关系的同时,对人工鱼礁的设计类型进行优化选型,以及礁体建成后在礁区的布局配置。其中考虑了以下因素:人工鱼礁选址、人工鱼礁的材料和类型、投放和布置的方式、投放区域渔业资源种类、天气和水文状况、底质情况等。 在礁体的优化选型方面,从4项标准阐释了人工鱼礁的选材。作者总结选取了包括箱体型鱼礁、框架型礁体、三角型礁体、梯型礁体和异体型鱼礁共5类具有代表性的礁体进行计算和分析,对它们的各个性能参数,包括混凝土体积、表面积、空方体积等进行了对比和分析。通过对各类礁体优化参数表面积的比较,初步验证了其对礁体性能的影响,包括礁体附着面积,流态效应等。 对于钢筋混凝土结构的船型礁和三角型礁的设计,作者参考当地工厂的建造条件和要求,从礁体的尺寸、构造、礁体材料、礁体性能以及后期的建造投放等方面进行计算和论述。船型礁设计主尺寸为12000mm×4000mm×3000mm,主体结构为船体外壳,壁厚150mm,文中对船体礁在水中拖曳过程中的吃水、稳性和水阻力等参数进行了计算。三角型礁的设计主尺寸为底边3346mm×3300mm,侧边3300mm×2000mm,夹角90°,壁厚为100mm。 人工鱼礁的礁区布局,需要对投放海区的水深、水流、增殖对象等因素进行分析。在礁体配置上,本文理论结合实践,以小石岛以北30m等深线以内的深水区域为研究对象,整个深水区计划建礁群10个,分为并行两列,间距为550-650m;礁群定为400m×600m,每个礁群分作12个单位鱼礁;每个单位鱼礁为边长80m的正方形;对每个单位鱼礁,分别对船型礁和三角型礁的海底布局进行了分析。 本文的礁体选型计算和礁体设计投放布局可以为以后的礁体建造选型及实际的礁体布局提供一些参考,但需要做的工作还有很多,有待进一步研究。相比国外的技术而言,国内对人工鱼礁的建造技术还很不够,这就需要海洋工作者的长期努力,在人工鱼礁建设的各个方面(材料、构造、投放方法与投放环境等)进行不断的探索,这样我国才能在开发海洋资源的同时,使海洋环境得到稳定的协调发展。