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波浪作用下半潜式养殖网箱水动力特性

渔业科学进展 2022年第6期43卷 11-17页

作者：崔勇关长涛秦升杰公丕海王新军中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点试验室山东青岛266071 东营市康华海洋科技有限公司山东东营257599

半潜式深远海养殖网箱在波浪作用下会发生变形与运动。为保证网箱结构的稳定性,需对其水动力特性进行分析。本研究基于有限元法建立了波浪作用下一种半潜式网箱的数值模型,通过仿真计算求解网箱的锚绳受力与运动情况。首先,将计算机模... 详细信息

半潜式深远海养殖网箱在波浪作用下会发生变形与运动。为保证网箱结构的稳定性,需对其水动力特性进行分析。本研究基于有限元法建立了波浪作用下一种半潜式网箱的数值模型,通过仿真计算求解网箱的锚绳受力与运动情况。首先,将计算机模拟值与物理水槽试验值进行比较,验证数值模型的准确性。然后,分别研究了半潜式网箱在3种压载状态下的动力响应情况,分析比较了不同波浪条件下网箱锚绳张力、垂荡、纵荡和纵摇的计算结果。结果显示,计算值与试验值基本吻合,二者的相对误差在5%左右。当波高一定时,网箱迎浪侧和背浪侧锚绳受力与波浪周期改变无明显关联;当周期一定时,两侧锚绳受力均随波高的增加而增大。网箱的垂荡、纵荡及纵摇值均与波高呈正相关,随着半潜式网箱吃水的增加,网箱的垂荡、纵荡及纵摇值基本呈减小趋势。网箱在3种压载状态下最大垂荡值和纵荡值分别为12.67m和10.59m,网箱在空载状态下的最大纵摇值≤15°,表明半潜式网箱结构具有较好的稳定性。研究结果可为我国深远海养殖网箱设计提供理论参考。

关键词：水产养殖波浪水动力网箱深远海有限元

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组合刚架式网箱水动力性能研究

组合刚架式网箱水动力性能研究

作者：周游江苏科技大学

学位级别：硕士

随着世界经济的发展和人口的增长,市场对鱼类的需求不断增长,海水养殖业前景光明,网箱的规模也越来越大。对组合刚架式网箱而言,网箱容积的变化和系泊缆受力大小是衡量网箱抗风浪性能的重要指标,组合网箱连接布置的探讨也具有非常重要... 详细信息

随着世界经济的发展和人口的增长,市场对鱼类的需求不断增长,海水养殖业前景光明,网箱的规模也越来越大。对组合刚架式网箱而言,网箱容积的变化和系泊缆受力大小是衡量网箱抗风浪性能的重要指标,组合网箱连接布置的探讨也具有非常重要的实际意义。在该网箱数值模拟研究中,主要研究网箱连接点的受力与运动、锚绳力大小和网箱的容积剩余率。在本文中,基于Morison方程和受力相似条件,考虑网衣遮蔽效应,分析不同环境条件对刚架式网箱和组合刚架式网箱的受力和运动的影响。具体研究内容如下:（1）基于Morison方程和受力相似条件,考虑到原型网衣转化为实验模型网衣的缩尺问题,提出了新的改进方法。改进方法保持网衣总尺度的几何相似前提下,确保网衣受力总面积取得几何相似,增大网线直径和网目尺寸,并通过调整水动力系数协调重力与浮力,从而达到改进前后的网衣所受水动力相同。通过对平面网衣的数值模拟,并与前人的试验研究进行对比,验证了改进方法的准确性以及可行性。（2）网衣的遮蔽效应研究。采用STAR-CCM+软件对双平面网衣和圆形网衣数值模拟,发现两种网衣流速衰减系数,受力大小和阻力系数相近。由于网衣的遮蔽效应,在网内,网后存在明显的流速衰减,在靠近网衣的区域可以清晰的看见一段很短的真空带,随后流速增加,逐渐达到稳态。从垂直流场中可见,随着与网衣距离的增大,流速衰减区域的宽度有逐渐变窄的趋势,在衰减区域底部水流流速相应的增加。从水平流场中可见,随着与网衣距离的增大,在衰减区域两侧水流流速相应的增加。当流速增加时,网衣的水平拖曳力也随之增大,阻力系数反而随之降低。（3）刚架式网箱水动力性能研究。对一个完整的刚架式网箱进行数值模拟。在纯水流下,研究了不同流速、不同流向下的系泊缆锚绳力,浮架与网衣连接点的有效张力,以及网箱达到稳态后网箱的容积剩余率;在纯波浪下,研究了规则波与不规则波对网箱的影响;在波流联合作用下,研究了水流方向与波浪方向夹角对网箱系泊、运动和形变的影响;研究风暴自存状态下下潜深度对网箱的影响。（4）组合刚架式网箱水动力性能研究。建立组合刚架式网箱模型,布置铰链连接内外网箱。在波流环境下,分析了系泊缆、浮架与网衣连接点的受力情况、铰链系统的垂向运动响应和内外网箱的容积剩余率变化情况。对比分析刚架式网箱与组合刚架式网箱的结果,发现布置外网箱对内网箱的生存空间有很好的保护作用;分析风暴自存状态下下潜深度对网箱的影响。

关键词：网箱遮蔽效应锚绳力铰链容积剩余率

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浪、流作用下大型网箱结构强度的数值模拟

船舶工程 2021年第4期43卷 24-31,127页

作者：柴佳瑜顾赛文张兆德浙江海洋大学浙江省近海海洋工程技术重点实验室浙江舟山316022 舟山万达船舶设计有限公司浙江舟山316021

在不同的波浪、海流和海生物附着等环境载荷的作用下,大型网箱的位移、锚泊力及结构应力都会发生变化,而当网箱结构发生海生物附着后,网箱所受的载荷会增大,严重时会危及网箱的结构安全。为此,需要研究浪流作用下大型网箱的水动力响应... 详细信息

在不同的波浪、海流和海生物附着等环境载荷的作用下,大型网箱的位移、锚泊力及结构应力都会发生变化,而当网箱结构发生海生物附着后,网箱所受的载荷会增大,严重时会危及网箱的结构安全。为此,需要研究浪流作用下大型网箱的水动力响应及结构内力。建立单体水面网格锚碇网箱在浪流作用下的数值模型,分别研究波流、海流和海生物附着等因素对网箱的受力和运动的影响,并分析不同海况下网箱的极限强度。结果表明,海流流速和海生物附着厚度对网箱的变形、运动和受力有较大的影响,且随着海生物附着厚度的增加,网箱的极限强度也越来越小。

关键词：网箱水动力分析波浪海流海生物附着

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大水面网箱收集养殖废弃物及水处理系统研发

农业工程学报 2014年第20期30卷 211-218页

作者：江涛许明昌曾智徐中伟农业部渔业装备与工程重点开放实验室上海200092 上海宏成实业发展有限公司上海200232 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092

目前大水面网箱养殖过程中产生的尾水中含有大的残余饲料、粪便等固形废弃物,完全排放会造成养殖水体严重富营养化,危害养殖水域生态环境。针对上述问题,研发网箱底部废弃物汇集装置,通过气力提升的方法对沉积在网箱底部的废弃物及高浓... 详细信息

目前大水面网箱养殖过程中产生的尾水中含有大的残余饲料、粪便等固形废弃物,完全排放会造成养殖水体严重富营养化,危害养殖水域生态环境。针对上述问题,研发网箱底部废弃物汇集装置,通过气力提升的方法对沉积在网箱底部的废弃物及高浓度尾水进行收集,并结合生态浮床与富氧挂膜工艺对收集的尾水进行生态处理。结果表明:收集的尾水经生态处理后,水质指标化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(ammonia nitrogen,NH3-N)、总磷(total phosphorus,TP)分别由450.1、21.350、8.458 mg/L降低至16.2、0.095、0.305 mg/L。研究结果能大幅降低网箱养殖尾水的各项排放指标,实现达标排放,有效降低网箱养殖水域的污染。

关键词：养殖废弃物化学需氧量网箱生态浮床减排

循环水和网箱两种养殖模式下黄姑鱼生长、免疫及血清生化的差异

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海洋渔业 2018年第2期40卷 207-216页

作者：王孝杉张晨捷彭士明施兆鸿宋泰中国水产科学研究院东海水产研究所农业部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室上海200090

为探讨黄姑鱼(Nibea albiflora)生长、免疫、血清生化指标对不同养殖模式的响应,设置了循环水养殖和近海网箱养殖两种模式,进行300 d的养殖实验,通过检测特定生长率、血清溶菌酶以及肝脏总抗氧化能力等指标,比较黄姑鱼的生长、免疫及血... 详细信息

为探讨黄姑鱼(Nibea albiflora)生长、免疫、血清生化指标对不同养殖模式的响应,设置了循环水养殖和近海网箱养殖两种模式,进行300 d的养殖实验,通过检测特定生长率、血清溶菌酶以及肝脏总抗氧化能力等指标,比较黄姑鱼的生长、免疫及血清生化的差异。结果显示,在本实验的循环水和网箱两种养殖模式条件下,黄姑鱼的特定生长率分别为0.31%和0.33%,存活率分别为(64.85±4.72)%和(77.50±5.32)%,饵料系数分别为1.21和1.07;溶菌酶、血清葡萄糖、皮质醇指标在两种养殖模式中均有显著升高;IgM呈先上升后下降的变化趋势;循环水系统中黄姑鱼肝脏的抗氧化指标在0~50 d期间均有显著提高,并且都与网箱系统中的黄姑鱼肝脏的抗氧化指标有显著性差异(P网箱系统中黄姑鱼抗氧化指标在整个实验期间变化比较平稳,无显著性差异(P>0.05)。结果表明,在本实验条件下循环水系统对黄姑鱼的胁迫大于网箱系统。

关键词：黄姑鱼免疫血清生化指标循环水网箱

水稻面积对池塘网箱圈养鱼类生长和水质的影响

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农业与技术 2024年第10期44卷 95-99页

作者：张士斌刘艳辉刘铁钢杨炳坤徐宁李秀颖长春市石头口门水库管理局吉林长春130000 吉林省水产科学研究院吉林长春130033

为探索箱塘耦合池塘水稻浮床覆盖面积对养殖鱼类生长和水质的影响,选择6面均为5×667m 2的试验池塘,分A、B、C 3个试验组,每组2个平行,水稻浮床面积分别占池塘面积10%、20%、30%,每面池塘中设置4面6m×9m×2m网箱。6月10日开始,每5d监测... 详细信息

为探索箱塘耦合池塘水稻浮床覆盖面积对养殖鱼类生长和水质的影响,选择6面均为5×667m 2的试验池塘,分A、B、C 3个试验组,每组2个平行,水稻浮床面积分别占池塘面积10%、20%、30%,每面池塘中设置4面6m×9m×2m网箱。6月10日开始,每5d监测1次水温,每15d监测1次总氮、铵态氮、硝态氮、磷酸盐、总磷等指标,试验结束测量鱼体生长指标、饲料系数、稻谷产量等。结果表明,3组最高水温分别为28.6℃、28.2℃、27.8℃,B组与A组无显著差异(p﹥0.05);A组总氮分别高于B组、C组46.08%和74.27%,B组高于C组18.71%;A组铵态氮分别高于B组、C组51.02%和94.74%,B组高于C组28.95%;A组硝态氮分别高于B组、C组50.00%和86.21%,B组高于C组24.14%;A组总磷分别高于B组、C组45.95%和77.93%,B组高于C组23.33%;A组磷酸盐分别高于B组、C组45.45%和77.78%,B组高于C组22.22%。B组鲫鱼出池规格与单位面积产量分别高于A组5.78%和5.66%,高于C组4.40%和3.81%。B组饲料系数分别低于A组、C组3.42%和2.75%。综合水质各项指标、鱼类生长及饲料利用等情况,水稻浮床面积20%组优于其它2组。

关键词：池塘网箱耦合生态浮床

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面向深远海网箱养殖的海洋环境监测系统设计

数字海洋与水下攻防 2022年第1期5卷 25-29页

作者：李楠任翀王田野曾军财中国船舶集团有限公司第七一〇研究所青岛海洋科学与技术试点国家实验室

面向深远海网箱养殖需求，基于高精度温盐深测量仪、无线数据传输网络、监测信息实时处理与集成等关键技术，设计了与深远海大型智能化养殖网箱配套的海洋环境监测系统，实现温度、盐度、溶解氧等海洋环境要素的远程实时监测。

关键词：养殖网箱环境监测实时

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刺参海水网箱生态育苗技术

黑龙江水产 2023年第1期42卷 68-70页

作者：姜成斌长海县水产技术推广站辽宁大连116500

刺参(Stichopus japonicus)是中国重要的水产养殖品种之一,其苗种需求持续增长。文章介绍了刺参海水网箱生态育苗技术,包括海区选择、网箱结构与设置、苗种繁育及放养、生理生态学指标监测、日常管理和参苗出箱等,供广大养殖者参考。

关键词：刺参(Stichopus japonicus) 海水网箱生态育苗

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网箱中黑鲷音响驯化的诱集效果探究

上海海洋大学学报 2012年第4期21卷 554-560页

作者：陈德慧刘洪生胡庆松王伟定章守宇上海海洋大学海洋科学学院上海201306 上海海洋大学工程学院上海201306 浙江省海洋水产研究所浙江舟山316000

音响驯化作为鱼类行为控制技术之一,对海洋牧场内的鱼种行为控制有明显的作用。在驯化声源中,目标鱼种栖息海域背景噪声有望具有更佳的驯化效果。为此,在天然水域的网箱中采用录制的黑鲷栖息地背景噪声对黑鲷(Sparus macrocephalus)进... 详细信息

音响驯化作为鱼类行为控制技术之一,对海洋牧场内的鱼种行为控制有明显的作用。在驯化声源中,目标鱼种栖息海域背景噪声有望具有更佳的驯化效果。为此,在天然水域的网箱中采用录制的黑鲷栖息地背景噪声对黑鲷(Sparus macrocephalus)进行了音响驯化。由现场观察及数据分析,自然海域声音配合投饵能对黑鲷产生较好的集聚效果。黑鲷幼苗音响驯化一般经历3个过程,即环境适应,对饵料的需求达到一定量,建立声音与摄食之间的条件反射;黑鲷能识别声音,并维持一定的记忆时间。实验结果表明,采用海域背景噪声的音响驯化,配合投饵是一种有效的手段,并可以使黑鲷对声音的短期记忆转化为长期记忆。研究亮点:目前国内音响驯化研究环境主要停留在室内水槽中,自然水域网箱中的音响驯化国内未见报道。并且尝试将黑鲷放流海域的水下背景噪声作为驯化声源,探究鱼群诱集效果。另外将Atkinson-Shiffrin记忆理论运用到鱼类音响驯化领域中,探讨了定时声音刺激对黑鲷的行为反馈以及记忆变化的影响。

关键词：黑鲷音响驯化网箱近海背景音记忆