圆台型混凝土人工藻礁礁体结构设计及其稳定性分析Structure Design and Stability Analysis of Frustum-Shaped Artificial Reef
贺亮,刘丽,廖健,全秋梅,黄元桂,谢恩义,刘楚吾
摘要(Abstract):
针对我国南海北部湾东部投放藻礁海域的海况条件,设计圆台型人工藻礁,以实现该海域马尾藻的人工增殖与移植。基于波流动力学理论,计算圆台型人工藻礁礁体不同海流速度下的作用力、抗滑移系数及抗翻滚系数,探讨礁体的稳定性。结果表明:在波、流共同作用下,礁体最大受力为171.8 N,最大作用力矩为49.64 N·m,抗漂移系数S1范围为2.88~25.09,抗倾覆系数R1范围为2.06~315.00,满足礁体稳定条件,礁体在该海域正常情况下不会发生漂移或倾覆现象。
关键词(KeyWords): 人工藻礁;圆台型;结构设计;稳定性;北部湾
基金项目(Foundation): 2016年度广东大学生科技创新培育专项资金立项项目(pdjh2016b0236);; 2015年度广东海洋大学“海之帆-起航计划”大学生科技创新培育专项资金项目(hzfqhjhkjfm2015b03);; 中央分成海域使用金支出项目(2011-2-2-09-3);; 广东省海洋渔业科技推广专项(A201308E02);; 广东省科技计划项目(2012B020307006);; 广东海洋大学研究生创新计划项目(201606)
作者(Author): 贺亮,刘丽,廖健,全秋梅,黄元桂,谢恩义,刘楚吾
参考文献(References):
- [1]章守宇,汪振华,林军,等.枸杞岛海藻场夏、秋季的渔业资源变化[J].海洋水产研究,2007,28(1):45-52.
- [2]柴召阳,霍元子,于克峰,等.枸杞岛瓦氏马尾藻藻场生态系统健康评价[J].海洋环境科学,2013,32(3):386-389.
- [3]李恒,李美真.藻场的生态作用及人工藻场建设的现状[J].中国水产,2006(11):77-80.
- [4]郭文杰.獐子岛人工鱼礁区藻场碳汇基础研究[D].大连:大连海洋大学,2016.
- [5]杨宇峰,费修绠.大型海藻对富养化海水养殖区生物修复的研究与展望[J].青岛海洋大学学报,2003,33(1):54-57.
- [6]王磊.人工鱼礁的优化设计和礁区布局的初步研究[D].青岛:中国海洋大学,2007.
- [7]BOMBACE G,FABI G,FIORENTINI S.Analysis of the efficacy of artificial reefs located in five different areas of the Adriatic Sea[J].Bull Mar Sci,1994,55(2/3):559-580.
- [8]JENSEN A C.Artificial reefs of Europe:perspective and future[J].ICES Journal of Marine Science,2002,59(Supplement 1):3-13.
- [9]BAINE Mark.Artificial reefs:a review of their design,application,management and performance[J].Ocean and Coastal Management,2001,44(3/4):241-259.
- [10]JIANG Zhao-yang,LIANG Zhen-lin,ZHU Li-xin,et al.Numerical simulation of effect of guide plate on flow field of artificial reef[J].Ocean Engineering,2016,(116):236-241.
- [11]李珺,章守守.米字型人工鱼礁流场数值模拟与水槽实验的比较[J].水产学报,2010,34(10):1587-1594.
- [12]虞聪达,俞存根,严世强.人工船礁铺设模式优选方法研究[J].海洋与湖沼,2004,35(4):299-305.
- [13]唐振朝,陈丕茂,贾晓平.大亚湾不同波浪、水深与坡度条件下车叶型人工鱼礁的安全重量[J].水产学报,2011,35(11):1650-1657.
- [14]滕学春,吴秀杰,刘丽惠.北部湾沿岸海区设计波浪的确定[J].黄渤海海洋,1995,13(3):11-19.
- [15]刘爱菊,张延廷.北部湾潮汐数值预报及其分析[J].黄渤海海洋,1997,28(6):640-645.
- [16]徐振华,雷方辉,娄安刚,等.北部湾潮汐潮流的数值模拟[D].青岛:中国海洋大学,2006.
- [17]中华人民共和国住房和城乡建设部.GBJ10-89混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011:1-425.
- [18]中华人民共和国交通部.JTJ300-2000港口及航道护岸工程设计与施工规范[S].北京:人民交通出版社,2001:1-69.
- [19]中华人民共和国国家能源局.DL/T5057水工混凝土结构设计规范[S].北京:中国电力出版社,2010:1-385.
- [20]中村充.水产土本学[M].东京:工业时事出版社,1991:462-469.
- [21]黄祥鹿,陆鑫森.海洋工程流体力学及结构动力响应[M].上海:上海交通大学出版社,1992:3-41.
- [22]石辛民,郝整情.基于Matlab的实用数值计算[M].北京:清华大学出版社,2006:93-96.
- [23]高潮,毛鸿飞,余报楚.基于Fluent对人工鱼礁稳定性的研究[J].山西建筑,2012,38(10):257-259.
- [24]王素琴.人工鱼礁的受力分析与设计要点[J].大连水产学院学报,1987,(1):55-62.
- [25]吴子岳,孙满昌,汤威.十字型人工鱼礁礁体的水动力计算[J].海洋水产研究,2003,24(4):32-35.
- [26]钟术求,孙满昌,章守宇,等.钢制四方台型人工鱼礁礁体设计及稳定性研究[J].海洋渔业,2006,28(3):234-240.
- [27]许柳雄,刘健,张硕,等.回字型人工鱼礁礁体设计及其稳定性计算[J].武汉理工大学学报,2010,32(12):79-94.
- [28]BROCK R,NORRIS J.An analysis of the efficacy of artificial reef designs in tropical waters[J].Bull Mar,1989,44(2):134-141.
- [29]BOHNSACK J.Habitat structure and the design of artificial reefs[J].Popul Community Biol Ser,1991,20(5):412-426.
- [30]黄梓荣,梁小芸,曾嘉.人工鱼礁材料生物附着效果的初步研究[J].南方水产,2006,2(1):34-38.
- [31]AIROLDI L.Effects of patch shape in intertidal algal mosaics:roles of area,perimeter and distance from edge[J].Mar Biol,2003,143(4):639-650.
- [32]张磊,郝振林,张秀梅.不同模型礁底栖藻类附着效果的初步研究[J].南方水产科学,2011,7(2):1-7.
- [33]陶峰,唐振朝,陈丕茂,等.方型对角中连式礁体与方型对角板隔式礁体的稳定性[J].中国水产科学,2009,16(5):773-780.
- [34]陈奇礼,冯伟忠,蔡瑜碹.北部湾东北部的波浪特性[J].海洋通报,1990(1):1-6.