基于水槽模型试验的人工鱼礁局部冲淤研究
发布时间：2021-11-20 14:17
为提高人工鱼礁建设选址和礁体设计的科学性,基于试验水槽对2种人工鱼礁在粉砂黏土上的局部冲淤情况进行了物理模型试验,通过地形测量和理论分析,研究了5组不同流速条件下2种人工鱼礁礁体结构的局部冲淤情况。结果表明,在粉砂黏土底质上,流速小于0.22 m·s-1时,泥沙扰动小,2种礁体的周围局部冲刷小,冲淤形态以礁体底板附近浮沙堆积为主,且随速度增大而增高;流速大于0.22 m·s-1时,洗掘现象较为明显,鱼礁周围冲刷坑范围及深度随流速的增大而增加,而礁体周围泥沙堆积高度随速度增大而减小。支撑结构较为复杂的A礁冲淤现象显著且复杂,冲刷坑深度最大值位于礁体中间底部,为-15 mm,且在礁后1倍礁高处出现长尾状泥沙堆积,其在0.27 m·s-1流速时达到最大值5 mm;而B礁冲淤现象不显著,仅在底板附近出现少量堆积与冲刷坑,但由于底板开口比较大导致B礁发生沉降。因此今后的研究应结合建设选址海域的底质及水文特征对礁体支撑结构和底板进行优化设计并进行模型试验及数值模拟,以避免礁体冲淤严重引起沉降、掩埋等现象,从而影响鱼礁建设效果。
【文章来源】：南方水产科学. 2020,16(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
A礁与B礁礁体模型
试验在二维波流试验水槽进行，水槽长50 m、宽1.0 m、深1.5 m，配有单向不规则造波机系统和造流系统。造流系统由双向造流泵、变频器、造流管路、均流箱和计算机控制接口卡等组成。试验区域(图2)长4.5 m、宽1 m、水深0.7 m，泥沙铺设厚度0.4 m。流速测量采用LGY-Ⅱ智能流速仪，其测量范围为1～300 cm·s-1。地形测量选用测针仪，测量精度为±0.5 mm。照片拍摄采用索尼DSC-RX1RM2相机。由于在现场采样分析中发现原型沙中含有极细颗粒，为保证泥沙颗粒加速度相似与泥沙颗粒在水流作用下受力的一致性[28-30]，本研究选用与原型沙相同的天然粉砂作为试验模型沙，泥沙中值粒径d50=0.063 mm，其粒径级配曲线见图3。
由于在现场采样分析中发现原型沙中含有极细颗粒，为保证泥沙颗粒加速度相似与泥沙颗粒在水流作用下受力的一致性[28-30]，本研究选用与原型沙相同的天然粉砂作为试验模型沙，泥沙中值粒径d50=0.063 mm，其粒径级配曲线见图3。参考丁玲等[31]的计算结果，原型水深14 m与试验水深0.7 m时的泥沙起动流速分别为1.03与0.27 m·s-1，泥沙起动流速比尺λv0为0.26，流速比尺λv为0.22，泥沙起动流速比尺基本满足泥沙起动相似准则。原始速度梯度依次为0.3、0.5、1.0、1.2、1.5 m·s-1，对应的模型试验流速梯度依次为0.07、0.11、0.22、0.27、0.34 m·s-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]四种方形鱼礁对黑鲪和大陇六线鱼的集鱼效果[J]. 郑德斌,栾凯,刘克奉,陈卫,刘皓,姚新华,汪志清,陈广春. 河北渔业. 2019(08)
[2]添加牡蛎壳粉对混凝土鱼礁性能的影响[J]. 唐衍力,唐璐璐,孙利元,盛化香,方光杰,王新萌. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2019(S1)
[3]水流作用下粉砂海床上人工鱼礁局部冲刷的模型试验与分析[J]. 丁玲,王佳美,唐振朝,陈海刚,贾晓平. 水产学报. 2019(09)
[4]人工鱼礁对防城港海域小型岩礁性鱼类诱集效果研究[J]. 曾雷,唐振朝,贾晓平,于杰,陈国宝. 中国水产科学. 2019(04)
[5]国外人工鱼礁研究动向及对我国的启示[J]. 杨玉峰,梁浩亮,刘锦荣,刘贵明,李大胜,阮瑞森. 海洋开发与管理. 2019(05)
[6]框架型与沉箱型人工鱼礁绕流特性的数值模拟[J]. 刘心媚,郑艳娜,陈昌平,刘昌凤. 大连海洋大学学报. 2019(01)
[7]组合式金字塔型人工鱼礁水动力学分析[J]. 赵林,邓超,于振江,孙利元,涂忠,郑中强,常宗瑜. 渔业现代化. 2018(06)
[8]流速和光色对人工鱼礁诱集条石鲷效果的影响[J]. 邓雅敏,刘威,何娇娇,冯德军,潘昀,桂福坤. 浙江海洋大学学报(自然科学版). 2018(03)
[9]吕泗渔场人工鱼礁群流场效应及稳定性研究[J]. 白一冰,张成刚,罗小峰. 人民长江. 2018(08)
[10]人工鱼礁在自然海水条件下的腐蚀寿命研究[J]. 王宏,戴媛媛,高燕,张雪,刘长根. 海洋湖沼通报. 2018(02)
博士论文
[1]近岸海床细泥沙输移及冲刷防护研究[D]. 汪求顺.大连理工大学 2015
硕士论文
[1]单向流作用下立柱冲刷的试验研究[D]. 徐园园.大连理工大学 2018
[2]人工鱼礁设计优化的试验与仿真研究[D]. 丁玲.大连海洋大学 2018
本文编号：3507502
【文章来源】：南方水产科学. 2020,16(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
A礁与B礁礁体模型
试验在二维波流试验水槽进行，水槽长50 m、宽1.0 m、深1.5 m，配有单向不规则造波机系统和造流系统。造流系统由双向造流泵、变频器、造流管路、均流箱和计算机控制接口卡等组成。试验区域(图2)长4.5 m、宽1 m、水深0.7 m，泥沙铺设厚度0.4 m。流速测量采用LGY-Ⅱ智能流速仪，其测量范围为1～300 cm·s-1。地形测量选用测针仪，测量精度为±0.5 mm。照片拍摄采用索尼DSC-RX1RM2相机。由于在现场采样分析中发现原型沙中含有极细颗粒，为保证泥沙颗粒加速度相似与泥沙颗粒在水流作用下受力的一致性[28-30]，本研究选用与原型沙相同的天然粉砂作为试验模型沙，泥沙中值粒径d50=0.063 mm，其粒径级配曲线见图3。
由于在现场采样分析中发现原型沙中含有极细颗粒，为保证泥沙颗粒加速度相似与泥沙颗粒在水流作用下受力的一致性[28-30]，本研究选用与原型沙相同的天然粉砂作为试验模型沙，泥沙中值粒径d50=0.063 mm，其粒径级配曲线见图3。参考丁玲等[31]的计算结果，原型水深14 m与试验水深0.7 m时的泥沙起动流速分别为1.03与0.27 m·s-1，泥沙起动流速比尺λv0为0.26，流速比尺λv为0.22，泥沙起动流速比尺基本满足泥沙起动相似准则。原始速度梯度依次为0.3、0.5、1.0、1.2、1.5 m·s-1，对应的模型试验流速梯度依次为0.07、0.11、0.22、0.27、0.34 m·s-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]四种方形鱼礁对黑鲪和大陇六线鱼的集鱼效果[J]. 郑德斌,栾凯,刘克奉,陈卫,刘皓,姚新华,汪志清,陈广春. 河北渔业. 2019(08)
[2]添加牡蛎壳粉对混凝土鱼礁性能的影响[J]. 唐衍力,唐璐璐,孙利元,盛化香,方光杰,王新萌. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2019(S1)
[3]水流作用下粉砂海床上人工鱼礁局部冲刷的模型试验与分析[J]. 丁玲,王佳美,唐振朝,陈海刚,贾晓平. 水产学报. 2019(09)
[4]人工鱼礁对防城港海域小型岩礁性鱼类诱集效果研究[J]. 曾雷,唐振朝,贾晓平,于杰,陈国宝. 中国水产科学. 2019(04)
[5]国外人工鱼礁研究动向及对我国的启示[J]. 杨玉峰,梁浩亮,刘锦荣,刘贵明,李大胜,阮瑞森. 海洋开发与管理. 2019(05)
[6]框架型与沉箱型人工鱼礁绕流特性的数值模拟[J]. 刘心媚,郑艳娜,陈昌平,刘昌凤. 大连海洋大学学报. 2019(01)
[7]组合式金字塔型人工鱼礁水动力学分析[J]. 赵林,邓超,于振江,孙利元,涂忠,郑中强,常宗瑜. 渔业现代化. 2018(06)
[8]流速和光色对人工鱼礁诱集条石鲷效果的影响[J]. 邓雅敏,刘威,何娇娇,冯德军,潘昀,桂福坤. 浙江海洋大学学报(自然科学版). 2018(03)
[9]吕泗渔场人工鱼礁群流场效应及稳定性研究[J]. 白一冰,张成刚,罗小峰. 人民长江. 2018(08)
[10]人工鱼礁在自然海水条件下的腐蚀寿命研究[J]. 王宏,戴媛媛,高燕,张雪,刘长根. 海洋湖沼通报. 2018(02)
博士论文
[1]近岸海床细泥沙输移及冲刷防护研究[D]. 汪求顺.大连理工大学 2015
硕士论文
[1]单向流作用下立柱冲刷的试验研究[D]. 徐园园.大连理工大学 2018
[2]人工鱼礁设计优化的试验与仿真研究[D]. 丁玲.大连海洋大学 2018
本文编号：3507502
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