漁業(yè)水域環(huán)境改善的流場數(shù)值模擬.pdf

1、本文在國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，主要從流場的角度，應(yīng)用數(shù)值計算方法，對近海漁業(yè)水域的魚礁流場的分布和內(nèi)灣、湖泊等內(nèi)陸漁業(yè)水域的水面冷卻對流的發(fā)生演變過程進行模擬。共分為兩部分。 第一部分：從理論上定量探討鉛直二維定常流海域中人工魚礁單體規(guī)模與其形成上升流、背渦流規(guī)模間的關(guān)系。1)依據(jù)連云港、嵊泗人工魚礁海域的調(diào)查結(jié)果給出流速、魚礁高度、水深的特征值，并將魚礁海域簡化為二維定常流域。2)調(diào)試程序使其收斂并用水槽實驗數(shù)據(jù)驗證模型的

2、有效性和可信度。結(jié)果表明，二維模型計算結(jié)果具有較好的可信度，用來研究魚礁流場是可行的。3)應(yīng)用數(shù)值計算方法模擬不同礁高、來流速度時的魚礁流場，從理論上探討魚礁單體規(guī)模、流速狀態(tài)與產(chǎn)生的上升流及背渦流規(guī)模間的定量關(guān)系，最終目的為尋找深20m定常流海域的最佳投礁規(guī)模。結(jié)果表明，礁高水深比0.1時流場效應(yīng)最佳。4)模擬常用的十字型透水礁流場，并將其與相應(yīng)高度的實心魚礁流場作比較。結(jié)果顯示，透水性魚礁流場的流態(tài)豐富、分布復(fù)雜；同高的透水礁產(chǎn)生的

3、上升流規(guī)模較實心礁小，但其單位礁體效應(yīng)大于實心礁。由此可知，相互遠離孤立的魚礁的上升流效應(yīng)不及相互錯落分布、流場交互影響的魚礁布局好。 第二部分：從物理學(xué)角度，研究漁業(yè)水域在冷空氣來襲產(chǎn)生表底層溫差的情況下，因水體密度上大下小產(chǎn)生對流的發(fā)生、發(fā)展和消亡過程的流場變化。主要研究接近實際湖泊底部形狀的圓弧形底湖泊。通過數(shù)值模擬湖泊水面冷卻對流的過程以及對流規(guī)模的變化。結(jié)果說明，對流渦的初次形成時間及其尺度受湖泊表底溫差、湖泊縱深比的