人工鱼礁概述PPT课件.ppt

人工鱼礁概述人工鱼礁概述人工鱼礁定义：定义：人工长时间设置在某一固定水域的、使鱼类聚集或洄游于该水域的一种设施功能：功能：集鱼、改善水域环境、保护水产资源、渔获管理人工鱼礁一、人工鱼礁的种类一、人工鱼礁的种类二、人工鱼礁的集鱼功能二、人工鱼礁的集鱼功能三、人工鱼礁作为增殖手段的应用三、人工鱼礁作为增殖手段的应用四、人工鱼礁的设置条件四、人工鱼礁的设置条件五、人工鱼礁的材料、构造、设计与施工五、人工鱼礁的材料、构造、设计与施工人工鱼礁的种类1按照材料分类按照材料分类2（1）石头鱼礁 （6）旧车体鱼礁3（2）钢筋混凝土鱼礁（7）木竹制鱼礁4（3）钢制鱼礁 （8）工程塑料、5（4）旧轮胎鱼礁 玻璃钢鱼礁6（5）沉船鱼礁 （9）陶管鱼礁人工鱼礁的种类2按照功能分类按照功能分类3（1）产卵保护礁 （3）集鱼礁4（2）幼鱼保护礁 （4）渔获管理礁3按照设置水层分类按照设置水层分类4 下沉式鱼礁（底鱼礁）、浮鱼礁4按照构造分类按照构造分类5 正六面体、四面体、圆筒、角形、台形、组合形人工鱼礁的集鱼功能1鱼礁和鱼类的位置关系鱼礁和鱼类的位置关系2Ⅰ型鱼类：型鱼类：使身体的大部分或一部分接触鱼礁，一般具有较强的趋触性。

如鳗鱼、鲆鲽、六线鱼、鲉科鱼类等3Ⅱ型鱼类：型鱼类：身体不接触鱼礁，但栖息或洄游在设置鱼礁水域，多属岩礁性鱼类如石鲷、马面鲀、七斑石斑鱼等4Ⅲ型鱼类：型鱼类：洄游于中上层水域或大洋水域，中上层及大洋性鱼类如竹夹鱼、鲐鱼、鰤鱼、金枪鱼、鲣鱼等人工鱼礁的集鱼功能2鱼礁的形状、结构、规格和鱼种的关系鱼礁的形状、结构、规格和鱼种的关系3（1）中上层鱼类与鱼礁形状、大小的关系人工鱼礁与天然礁集鱼效果不同，人工鱼礁越高越好，而天然礁越宽越好；单体礁和群体礁越大集鱼效果越好；鱼礁的形状对中上层鱼类的集鱼效果并不重要；鱼礁的设置水深在40m以上，鱼礁越高诱集效果越好，40m以下时，鱼礁的高度为1-2m和3-4m的诱集效果没有显著的差别2）洄游在鱼礁周围的鱼类与鱼礁形状、大小的关系对于栖息在鱼礁内的鱼类，鱼礁的形状对其无大影响，但单体礁和群体礁的空间大小对其有影响；单体礁的空间不宜过大，中间结构越复杂集鱼效果越好；鱼礁高度不宜过高，3m左右为宜从集鱼效果来看，增大鱼礁的高度不如增大鱼礁的面积人工鱼礁的集鱼功能3鱼礁的集鱼理论鱼礁的集鱼理论4（1）鱼的本能5 鱼礁是鱼类隐蔽的场所、休息的场所、逃避敌害的场所。

6（2）诱引刺激7 ① 饵料效果8 ② 阴影效果9 ③ 涡流效果10 ④ 视觉刺激效果人工鱼礁的集鱼功能3鱼礁的集鱼理论鱼礁的集鱼理论（2）诱引刺激 ⑤ 音响效果由潮流引起的震动音由涡流引起的水分子变动付着生物发出的声音鱼贝类（饵料）发出的声音同种及近缘种在鱼礁附近的摄饵、捕食音 ⑥ 嗅觉、味觉效果付着生物分泌的有机物饵料生物分泌的有机物同种及近缘种鱼类产生的有机物人工鱼礁作为增殖手段的应用¨产卵保护产卵保护¨人工生息场人工生息场¨海洋牧场海洋牧场人工鱼礁作为增殖手段的应用枪乌贼产卵保护礁人工鱼礁作为增殖手段的应用人工生息场人工鱼礁作为增殖手段的应用人工生息场人工鱼礁作为增殖手段的应用人工生息场人工鱼礁作为增殖手段的应用人工生息场人工鱼礁作为增殖手段的应用海洋牧场：是一种增养殖渔业系统在某一海域内，建设适应水产资源生物的人工生息场，采用增殖放流和移植放流的方法将生物种苗经过中间育成或人工驯化后放流入海，利用海洋自然生产力和微量投饵育成，并采用先进的鱼群控制技术和环境监控技术对其进行科学的管理，使资源量增大，有计划且高效率地进行渔获。

海洋牧场模式图人工鱼礁作为增殖手段的应用海洋牧场结构图人工鱼礁作为增殖手段的应用海洋牧场实例图人工鱼礁作为增殖手段的应用海洋牧场效果图人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁作为增殖手段的应用人工鱼礁的设置条件1 设置海域环境要求设置海域环境要求（（1）一般条件）一般条件 ① ① 水域环境条件水域环境条件 选择适应对象生物各生长阶段的水域环境 ② ② 生产条件生产条件（具备能够进行安全生产且高效率渔获的生产环境条件）有利于渔业者在鱼礁渔场进行生产；距离渔港较近；容易找到渔场；与其他渔场（天然礁、人工鱼礁）密切相关，可进行计划作业；具有一定的规模，能容纳一定的生产船只及一定规模的渔具；易于使用各种渔具生产；风、波、潮流较小，能进行安全生产，渔获时间长；往返航路安全；易于锚泊；通讯无干扰。

人工鱼礁的设置条件③ ③ 社会条件社会条件要求得到该海域关系者的同意；要求得到该海域关系者的同意；能够理顺与渔业除外的权力、法律、制度的关系；能够理顺与渔业除外的权力、法律、制度的关系；能够理顺渔业内部的各种关系，特别是具有直接或能够理顺渔业内部的各种关系，特别是具有直接或间接利害关系之间；间接利害关系之间；投放鱼礁的社会效益，明确受益范围或增大资源或投放鱼礁的社会效益，明确受益范围或增大资源或改善水域环境；改善水域环境；不仅要明确行政区域，还要明确管理的内容和范围；不仅要明确行政区域，还要明确管理的内容和范围；要考虑扩大其渔场时的一些限制条件要考虑扩大其渔场时的一些限制条件人工鱼礁的设置条件④ ④ 其他条件其他条件保全性保全性（国土、海洋、水产资源、生态系、景观、历史）（国土、海洋、水产资源、生态系、景观、历史）安全性安全性（天灾、人为、人命、设施、生物）（天灾、人为、人命、设施、生物）观念性观念性（超长期）（超长期）持续性持续性（鱼礁设施、渔场环境）（鱼礁设施、渔场环境）地域性地域性（地域产业）（地域产业）经济性经济性（投资额、耐用年限）（投资额、耐用年限）机能性机能性（渔场设施、生态系保全设施）（渔场设施、生态系保全设施）公益性公益性（渔业者、地域居民）（渔业者、地域居民）发展性发展性（鱼礁事业）（鱼礁事业）可行性可行性（技术、资金、制度、材料、施工等）（技术、资金、制度、材料、施工等）简易性简易性（较简单、不过于复杂）（较简单、不过于复杂）泛用性泛用性（作为海洋构造物多用的目的）（作为海洋构造物多用的目的）人工鱼礁的设置条件1 设置海域环境要求设置海域环境要求（（2）地形和水深）地形和水深 ① ① 地形条件地形条件海底接近平坦的地形；海底接近平坦的地形；以增殖渔获为目的较宽广的地形以增殖渔获为目的较宽广的地形尽量远离天然礁渔场（凸地形），尽量远离天然礁渔场（凸地形），接近近海深沟凹地形，生物密度较接近近海深沟凹地形，生物密度较小且未形成渔场的水域；小且未形成渔场的水域；等深线流畅的地形；等深线流畅的地形；等深线虽有隆起，但水团或地貌被等深线虽有隆起，但水团或地貌被分为分为2个的地形；个的地形；海底坡度平缓的地形；海底坡度平缓的地形；投放鱼礁后地形变化相对较大的地投放鱼礁后地形变化相对较大的地形。

形人工鱼礁的设置条件1 设置海域环境要求设置海域环境要求（（2）地形和水深）地形和水深 ② ② 水深条件水深条件增殖型鱼礁的配置水深增殖型鱼礁的配置水深30m以内较适宜；以内较适宜；渔获型鱼礁的配置水深渔获型鱼礁的配置水深130m以内较适宜，大部分设置水深以内较适宜，大部分设置水深20-40m水深的选择要考虑鱼种、渔具渔法、鱼礁施工与管理等因素水深的选择要考虑鱼种、渔具渔法、鱼礁施工与管理等因素3）水质）水质PHCOD（（有机物耗氧量）：有机物耗氧量）：2ppm以下以下DO（（溶解氧）：溶解氧）： 7.5ppm以上以上大肠杆菌：大肠杆菌：1000MPN/100ml以下以下油物污染：无油物污染：无人工鱼礁的设置条件1 设置海域环境要求设置海域环境要求（（4）底质）底质岩石或石头底完全没有被埋没的可能性；岩石或石头底完全没有被埋没的可能性；贝壳、小石头参杂的粗沙底，一般不会被埋贝壳、小石头参杂的粗沙底，一般不会被埋没；没；沙泥底虽然鱼礁周边易被流淘挖，但也不一沙泥底虽然鱼礁周边易被流淘挖，但也不一定被埋没；定被埋没；流速大的细沙底，短时间内就会被埋没；流速大的细沙底，短时间内就会被埋没；软泥底多易被埋没。

软泥底多易被埋没5）波和流）波和流 影响鱼礁的安定、生产活动的安全影响鱼礁的安定、生产活动的安全 人工鱼礁的设置条件（（6 6）） 人工鱼礁与天然礁的位置关系人工鱼礁与天然礁的位置关系 在天然礁附近设置人工鱼礁，作为增殖礁没有意义，在天然礁附近设置人工鱼礁，作为增殖礁没有意义， 一般作为渔获管理礁设置，且与天然礁的距离为一般作为渔获管理礁设置，且与天然礁的距离为230- 1000m人工鱼礁的设置条件2 鱼礁的规模与设置条件鱼礁的规模与设置条件（（1）鱼礁的单体高度、群体层数）鱼礁的单体高度、群体层数① ① 以底层鱼类为对象时以底层鱼类为对象时¨m；¨群体层数2-3层；¨投放数量一定的情况下，扩大面积效果较好② ② 以洄游性鱼类为对象时以洄游性鱼类为对象时规模、面积、高度越大集鱼效果越好；h/H （h—鱼礁高度，H—水深）人工鱼礁的设置条件2 鱼礁的规模与设置条件鱼礁的规模与设置条件（（2）单礁群的规模及其形成渔场的范围）单礁群的规模及其形成渔场的范围¨单礁群的规模应不小于400m3（有效空间）；¨形成的渔场范围：底层鱼类礁群边缘100-200m；中上层鱼类礁群边缘300m；¨鱼类约在1000m以内能感觉到鱼礁的存在。

3）单体礁及群体礁之间距离的确定）单体礁及群体礁之间距离的确定单体礁间隔2m左右较适宜；单礁群的间距应为200-600m，因主要对象鱼种不同而不同人工鱼礁的设置条件礁群设置模式图礁群设置模式图人工鱼礁的设置条件礁群设置模式图礁群设置模式图人工鱼礁的设置条件礁群设置模式图礁群设置模式图人工鱼礁的设置条件2 鱼礁的规模与设置条件鱼礁的规模与设置条件（（4）鱼礁规模与设置水深）鱼礁规模与设置水深 根据渔获效率将人工鱼礁投放效果分为根据渔获效率将人工鱼礁投放效果分为A级和级和B级级 A级：级：渔获效率高，比天然礁效果好渔获效率高，比天然礁效果好 B级：级：渔获效率一般，和天然礁无差别渔获效率一般，和天然礁无差别① ① 中小鱼礁规模与设置水深的关系（中小鱼礁规模与设置水深的关系（1000m3以下）以下） A级级 J=4.711H+88.043 r=0.950 B级级 J=2.207H+130.607 J—人工鱼礁投放量人工鱼礁投放量 r=0.613 H—水深水深 整体整体 J=2.916H+119.596 r—相关系数相关系数 r=0.827人工鱼礁的设置条件（（4）鱼礁规模与设置水深）鱼礁规模与设置水深 ② ② 大型鱼礁规模与设置水深的关系大型鱼礁规模与设置水深的关系 A级级 J=32.391H+957.444 r=0.929 适用范围：适用范围：J=1210-6400m3 H=30-90m B级级 J=21.789H+1656.252 r=0.711 适用范围：适用范围：J=1276-6400m3 H=12-60m 人工鱼礁的设置条件（（4）鱼礁规模与设置水深）鱼礁规模与设置水深③ ③ 大型鱼礁（单礁群）投放效果与设置水深的关系大型鱼礁（单礁群）投放效果与设置水深的关系¨造成渔场面积（造成渔场面积（S）） S=1099.453H-20192.40 r=0.944 适用范围适用范围 H=35-93m S=24000-89000m2 ¨造成渔场宽度（造成渔场宽度（L）） L= 6.455H-40.48 r=0.866 适用范围适用范围 H=35-93m L=210-620m¨造成渔场高度（造成渔场高度（D）） D= -0.0397H+6.955 r=0.720 适用范围适用范围 人工鱼礁的材料、构造、设计与施工1人工鱼礁的材料人工鱼礁的材料2（（1）人工鱼礁用材料的强度要求）人工鱼礁用材料的强度要求制造或组装时不易折断、破损；横放、倒放、叠放及搬运时不易破损；投放施工不易破损；到达海底相互间接触时不易破损；抗波、流的冲刷；具有耐久性。

人工鱼礁的材料（2）人工鱼礁用材料的诸特性材 料物理特性比重力学特性(kg/cm2)化学特性溶出物或毒性备注压缩拉伸弯曲组成成分耐久性加工材料混凝土2.3-2.4SiO2,CaO，Al2O3等可无δcd设计基准强度钢材7.8普通钢材（允许强度）C,Si,Mn,SP(碳素钢)腐蚀速度0.05-0.2无120012001200橡胶1.0-1.2合成橡胶SBR,BR,Carbon Black等老化快S,Ca,Na,K,Zn主成分SBRStyrene-butadiene Copclymer100-200塑料1.3-1.6废塑料好因处理而论16023128粘土1.8-2.1陶管单位延长强度 (kg/cm)SiO2,Al2O3Fe2O3,CaOMgO,K2O差无t 管壁厚d0 内外壁平均直径天然材料石材2.42-2.89500-20007-70无浸水饱和强度大降木材1.54-1.56340-520450-1160470-1200差无人工鱼礁的材料（3）人工鱼礁的机能人工鱼礁的材料（4）人工鱼礁用材料的选择、确定选材原则：选材原则：¨入手容易；¨质量好，规格统一；¨在现地能进行制造或组装；¨具有耐久性；¨经费合理（直接经费、间接经费）。

人工鱼礁的材料（4）人工鱼礁用材料的选择、确定① ① 混凝土材料混凝土材料 设计基准强度（最小）：δcd=150-240kg/cm2 破坏因素破坏因素¨物理因素：波流的冲刷，漂流物的碰撞磨损¨化学因素：海水中的 MgSO4 对其破坏作用最大 MgSO4+Ca(OH)2+Al2O3 3CaO-Al2O3-3CaSO4-mH2O （海水中） （水泥中）  人工鱼礁的材料 （4）人工鱼礁用材料的选择、确定② ② 钢材钢材 一般选用耐海水腐蚀的含铜钢等钢材，厚度为3mm的钢板其耐久性为15-20年 人工鱼礁的材料 （4）人工鱼礁用材料的选择、确定 ③ ③ 橡胶橡胶旧轮胎的规格和重量旧轮胎的规格和重量车型车型轮胎规格（轮胎规格（mm））重量重量（（kg））内径内径外径外径厚度厚度大型卡车5085081010-1040990-1040230-270230-28040-6035-50小型卡车405405360355760-800750-790700-740550-600200-230190-220180-210130-18020-3015-2510-154-7轿车355329304550-650550-600530-570130-180130-170120-1605-94-74-7人工鱼礁的材料（4）人工鱼礁用材料的选择、确定③ ③ 橡胶橡胶橡胶的老化人工鱼礁的材料（4）人工鱼礁用材料的选择、确定④ ④ 陶管陶管种类内径（mm）有效长度（mm）管壁厚度（mm）试验载荷（kg）普通管5075100150180230300380450600750900450600910131516202126283337404006007507507508009009501000110011001100厚管10015020025030038045060050060014182124273338458001100120012501300140015001600特厚管150230300450600660252835445016001700180020002000 人工鱼礁的材料 （4）人工鱼礁用材料的选择、确定 ⑤ ⑤ 塑料塑料 玻璃钢（FRP）：强度大，耐久性好，但韧性较差。

⑥ ⑥ 石材石材种类拉伸强度（kg/cm2）压缩强度（kg/cm2）弯曲强度（kg/cm2）比重花岗岩5715001402.6大理石5513601102.6石灰石5402.69砂 岩25460702.63-2.68凝灰岩870351.4-2.5粘板岩7207202.72人工鱼礁的材料 （4）人工鱼礁用材料的选择、确定⑦ ⑦ 木材木材 在海水中使用的木材，因盐分较高，所以温度越高越易受海虫的侵蚀，快者数个月就被侵蚀一半（断面），但由于海虫喜在较清水域栖息，因此浑浊水域虫害减小 海虫：海虫：软体动物，对木材损害较大； 二枚贝、甲壳类，只对木材表面造成损坏 防止办法：防止办法： 选择虫害较小的树种，如热带雨林树种，但价格高； 把表面包上一层金属板（薄钢板、锌版、铜板等），价格高； 套上陶管或钢筋混凝土管，木材的空隙用灰浆充填 人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（1）钢筋混凝土鱼礁① ① 大型正方体大型正方体 材料：钢筋混凝土 规格：4×4×4m 容积64m3 重28.39吨 作用：集鱼礁 对象：底、中、上层鱼类② ② 小型正方体小型正方体 材料：钢筋混凝土 规格：130×130×130cm 窗60 × 60cm 150×150×150cm 窗90 × 90cm 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（1） 钢筋混凝土鱼礁③ ③ 圆筒型圆筒型 材料：钢筋混凝土 规格：直径1m，高1m，侧面3个方形 或圆形窗，上下底个1个窗 容积0.785 m3 重约640kg 作用：增殖礁 对象：底层鱼类④ ④ 角型角型 材料：钢筋混凝土 规格：底、腰、延展长约5m 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（2）钢制鱼礁① ① 方架体方架体 材料：槽钢（长200cm，宽20cm， 厚4.5mm） 规格：2×2×2.2m 作用：增殖礁（幼鱼繁殖保护） 对象：底层鱼类② ② 正八面体正八面体 材料：钢管（直径60.5mm） 规格：高2.72m，组合体长11.2m， 组合体重约1900kg 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（2） 钢制鱼礁③ ③ 正方体正方体 材料：钢板（厚7-9mm， 宽75-500mm） 规格：3.7×3.7×3.7m（中2道筋） 5×5×5m（中3道筋） 作用：集鱼礁 对象：底、中、上层鱼类④ ④ 箱体箱体 材料：钢板 规格： 12×6×4.5m ，容积324m3， 重约71吨 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（2） 钢制鱼礁⑤ ⑤ 扭转体扭转体 材料：钢管 规格：高2m，单体重200-250kg 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类⑥ ⑥ 圆筒型圆筒型 材料：钢筒 规格： 直径1m，长1.5m， 单体重12-24kg 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（3） 旧轮胎鱼礁① ① 六角型组合体六角型组合体 材料：旧轮胎 规格：外径60cm，18个1组， 重约300kg 作用：集鱼礁 对象：底、中层鱼类② ② 塔型组合体塔型组合体 材料：旧轮胎 规格： 大型15个1组，小型60个组 作用：集鱼礁 对象：底、中层鱼类人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（4） 塑料鱼礁① ① 六面组合体六面组合体 材料：再生塑料 规格： 60×70×30cm， 单体重约50kg 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类②② FRP中层鱼礁中层鱼礁 材料：FRP 规格：外接圆直径6m，高5m 空中重约1.5吨，水中 重503kg，浮力2350kg 作用：集鱼礁 对象：中上层鱼类人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（5） 其他鱼礁① ① 陶管鱼礁陶管鱼礁 材料：陶管 规格： 6、8、10个为1组 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类② ② 沉船鱼礁沉船鱼礁 材料：废旧船只（木制或钢制） 规格：小型 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类为主人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（5） 其他鱼礁③ ③ 废车体鱼礁（大型）废车体鱼礁（大型） 材料：废旧车火车或公共汽车 箱体 规格： 大型 作用：集鱼礁（游钓场） 对象：底层鱼类④ ④ 废车体鱼礁（小型）废车体鱼礁（小型） 材料：废旧轿车箱体 规格：小型 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类为主人工鱼礁的材料、构造、设计与施工2 2 人工鱼礁的构造人工鱼礁的构造（5） 其他鱼礁⑤ ⑤ 海蛰型浮鱼礁海蛰型浮鱼礁 材料：浮体，泡沫塑料；伞型部，帆布； 底环，钢筋；固定体，水泥砣块 规格：底环直径6m，伞部高2.5m， 浮体浮力1吨，水泥砣块重10吨 作用：集鱼礁 对象：中、上层鱼类⑥ ⑥ 竹筋鱼礁竹筋鱼礁 材料：竹竿、混凝土 规格：高2-2.5m，宽2-3m， 单体重2.6- 2.9吨 作用：集鱼礁 对象：底层鱼类为主人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计¨应遵循的原则：Ø 确保可行性。

保证礁体构件的运输、组装和投放过程切实可行Ø不同高度的礁体配合投放Ø良好的透空性礁体内空隙的数量、大小和形状将影响礁体周围生物的种类和数量的多寡Ø增大礁体的表面积Ø良好的透水性保证礁体内充分的水体交换人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计¨确保鱼礁的稳定性确保鱼礁的稳定性 为确保礁体投放后不发生整体下沉，也为确保礁体投放后不发生整体下沉，也不至因波流作用而滑移、倾覆，设计时不至因波流作用而滑移、倾覆，设计时需要对基底承载力、滑移稳定性和倾覆需要对基底承载力、滑移稳定性和倾覆稳定性等项目进行验算，同时应对礁体稳定性等项目进行验算，同时应对礁体周围的海底冲淤情况进行分析周围的海底冲淤情况进行分析人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（1）波浪参数的确定）波浪参数的确定一般采用实测值¨外海波浪周期与波高的关系 ¨沿岸深水波浪各要素间的关系 波长 L=1.56T2（m） 波速 c=1.56T（m/s）（（2）流速的确定）流速的确定¨取设置海区的最大实测流速¨海图标示流速的1.6倍人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计¨礁体整体稳定验算示意图人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（3）人工鱼礁流场流速的变化）人工鱼礁流场流速的变化礁体所受的波流作用力礁体所受的波流作用力人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（4）鱼礁的稳定性）鱼礁的稳定性① ① 作用在鱼礁上的波流作用作用在鱼礁上的波流作用力力¨有流无波 u=0 du/dt=0 F=1/2CDρAuc2¨有波无流 u0=0¨波流同时存在 原式式中 F：作用在鱼礁上的波流作用波流作用力力 ρ：海水密度 A：鱼礁垂直于流向的投影面积 V：鱼礁体积 CD：阻力系数 CM：质量力系数 u0：潮流流速 u：鱼礁顶端位置波的水粒子 速度 du/dt：鱼礁顶端位置波的水粒子 加速度人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（4）鱼礁的稳定性）鱼礁的稳定性 作用在鱼礁上的最大波流作用在鱼礁上的最大波流作用力作用力¨当波流引起的综合流速达到最大值时，水质点的加速度为零，这时礁体只受到速度力的作用，可按照Morison方程估算所受的最大波流作用力FM =1/2CDρA Ut 2式中 FM ：作用在鱼礁上的最大波流作用力 ρ：海水密度 A：鱼礁垂直于流向的投影面积 CD：阻力系数 Ut ：波流引起的最大综合流速 人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（4）鱼礁的稳定性）鱼礁的稳定性②②人工鱼礁投放时的人工鱼礁投放时的着底冲击着底冲击 鱼礁着底时的速度鱼礁着底时的速度 u=uc（1-e-2kz）1/2 式中 u：鱼礁落下速度 uc：鱼礁落下加速度为0时的速度 z：鱼礁从海面落下的深度 A：垂直于流向鱼礁的投影面积 V：鱼礁的体积 δ：鱼礁的密度 ρ：海水的密度 CD：阻力系数 CMA：附加质量系数人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计 鱼礁着底时的冲击力鱼礁着底时的冲击力¨海底的反作用力 R0=k0ε02¨鱼礁的反作用力 R r =krεr 式中 R0：海底的反作用力 k0：反作用力系数 （沙底160-500kg/cm2， 粘 土210-630kg/cm2） ε0：冲击后地盘的移位 R r ： r层鱼礁的反作用力 kr：r层鱼礁的反作用力系数 εr：r层鱼礁的移位人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（4）鱼礁的稳定性）鱼礁的稳定性③③基底承载力的验算基底承载力的验算¨ ¨式中：式中： γ0 为结构重要性系数为结构重要性系数(这里取为这里取为10) ；； G浮为浮为礁体的浮重；礁体的浮重； Se 为礁体与基底的接触面积；为礁体与基底的接触面积； σr 为为基底承载力的设计强度值；基底承载力的设计强度值； G为礁体质量；为礁体质量； ρ为礁体为礁体密度；密度； ρ0为水密度。

为水密度人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（4）鱼礁的稳定性）鱼礁的稳定性④④整体滑移整体滑移验算算¨为保证礁体不发生整体滑移， 礁体的最大基底摩擦力应大于水平波流作用力.¨ ¨式中： Ks 为水平滑动的稳定安全系数(可取为1.2) ； P为礁体受到的水平波流作用力； f为基底摩擦系数（0.5-0.6）人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（4）鱼礁的稳定性）鱼礁的稳定性⑤⑤整体倾覆验算整体倾覆验算¨不旋转 阻力矩大于旋转力矩式中 SF：不滑动安全率 FM：作用在鱼礁上的最大 波流作用力 G浮：为礁体的浮重；浮：为礁体的浮重； h0：波流作用力作用点的高度 LG：旋转中心点至重心的水平距离 人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（4）鱼礁的稳定性）鱼礁的稳定性⑥⑥礁体周围局部的冲淤分析礁体周围局部的冲淤分析 礁体的投放使礁体周围的流场发生了变礁体的投放使礁体周围的流场发生了变化，化， 礁体底部流速较快区域的细砂土被礁体底部流速较快区域的细砂土被移出，移出， 鱼礁周围的海底底质变粗，鱼礁周围的海底底质变粗， 被被移出的细砂土又在流速减弱时被淤积，移出的细砂土又在流速减弱时被淤积， 从而改变了礁区的局部海底形态。

由于从而改变了礁区的局部海底形态由于礁体结构和礁区流场的复杂性，礁体结构和礁区流场的复杂性， 定量分定量分析礁体周围局部的冲淤幅度比较困难析礁体周围局部的冲淤幅度比较困难对于大型的礁体，对于大型的礁体， 建议通过物理模型试建议通过物理模型试验来确定礁体周围的冲淤变化验来确定礁体周围的冲淤变化人工鱼礁的材料、构造、设计与施工3 3 人工鱼礁的设计人工鱼礁的设计（（5））平面布置¨单位鱼礁是构成鱼礁渔场的基本单元，其有效包络面积的大小等于单位鱼礁在海底投影面积的20 倍左右时，效果最佳如单位鱼礁每边长为a (长、宽、高三向尺度) 组成体积为V 的单位鱼礁，则单位鱼礁的有效包络面积S为：¨ （（5））平面布置¨单位鱼礁的包络半径R为 ： ¨单位鱼礁的体积V为： ¨组成单位鱼礁的鱼礁个数N为： （（5））平面布置¨单位鱼礁的有效边缘在200m～300m之间，单位鱼礁之间的距离一般为400m～600m为了防止鱼群不会从一个鱼礁群游到另一个鱼礁群，最好取鱼对鱼礁可能感知距离的2倍以上，即鱼礁群的间隔可取为2km。

¨鱼礁带的长度LG ： ¨D为鱼类洄游半径，W为鱼群总量； n为鱼群数； FG 为鱼礁带的鱼群量，W、n、FG由渔业资源调查确定在布置鱼礁群，鱼礁带的时候，要充分考虑到作业方式的方便 人工鱼礁的材料、构造、设计与施工4 4 施工方法施工方法（（1）投放方法）投放方法¨利用船上的旋转起重吊机，将装载在船甲板上的鱼礁每次吊起1-2个，接近水面后投放 一般选择风平浪静的天气，投入时尽量控制船的移动此方法投入的鱼礁非常集中¨利用船底可打开的搭载船，找好位置打开船底一次性投入此方法投入的鱼礁重叠率高¨从船台上滚动投入此方法投入的鱼礁发散人工鱼礁的材料、构造、设计与施工4 4 施工方法施工方法人工鱼礁的材料、构造、设计与施工4 4 施工方法施工方法（（2）投入鱼礁的离散性）投入鱼礁的离散性 鱼礁到海底的离散性与投入方式和方法、水深、鱼礁的形状及大小、重量、密度和重心的位置等因素有关¨从船上滚动投入比从水面静止投入离散性大；¨水深越深离散性越大；¨正六面体、圆柱体、正四面体的顺序离散性依次增大；¨同一形状的鱼礁，加重使其重心移位后离散性减小；¨角型鱼礁窗越小离散性越大，圆筒型鱼礁底窗越大离散性越大。

人工鱼礁的材料、构造、设计与施工4 4 施工方法施工方法（（3）设置后的调查）设置后的调查¨潜水调查 有利点：能详细了解鱼礁是否被埋没、付着生物情况、鱼礁的重叠、分散情况、集鱼效果 不利点：潜水时间、深度受限制，因视野小对较深水域大范围投入鱼礁的情况不易掌握¨利用水中电视调查 可进行深水调查，但可视范围极其狭小¨利用鱼探仪调查 能全盘把握鱼礁的分布范围及重叠情况，但不能详细了解鱼礁的形状¨利用潜水艇调查 对潜水时间、深度极为有利，但一般很少用 浅水域调查方法：潜水浅水域调查方法：潜水 深水域调查方法：以鱼探仪为主，以潜水、水中电视为辅深水域调查方法：以鱼探仪为主，以潜水、水中电视为辅作业 ¨为确保人工鱼礁的水下稳定，应如何进行设计验算（需列出相应的公式）？。