320kW渔船灯光罩网沉降性能研究

摘要

灯光罩网主要被运用于南海海域的渔业资源捕捞，属于撑开罩架掩罩类，主要的捕捞对象包括趋光性鱼类以及头足类，其中头足类中具有代表性的有鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)，趋光性鱼类包括金枪鱼和蓝圆鲹（Decapterus maruadsi）以及鲐鱼（Pneumatophorus japonicus）。但是国内在灯光罩网方面的研究报告较少，而且研究报告集中出现在近1年多的时间中。国外方面因为不允许进行灯光诱捕，所以到目前为止并没有发现相关研究报告。本次研究课题旨在通过对福港渔业公司所使用的320kW灯光罩网渔船的灯光罩网网具的海上实测数据为基础。研究南海灯光罩网的渔具的特点，运用TDR测试网具的沉降速度在不同条件下的表现。并运用Aquadopp型海流计以及CTD多功能水质仪测得渔场环境，并分析与灯光罩网沉降性能的关系，同时运用计算机软件通过建立数学模型计算灯光罩网在沉降过程中受到的阻力大小。
　　（1）分析并总结了320kW灯光罩网渔船所使用的灯光罩网的渔具信息以及渔船的参数。该船是由灯光围网船改造而成，全长32.8m，船宽6.2m，船舷离水高度0.57m，臂长度为26m，主机功率320kW，辅机功率250kW。灯光罩网网具的主尺度为280×80m，即网口的周长为280m，网具的拉直长度为80m。
　　（2）运用Aquadopp型海流计以及CTD多功能水质仪测得渔场环境，结果表明：（a）渔场风力的范围为0—8m/s，平均速度为2.5m/s，风力主要为1.0—3.0m/s，占了总体的57％。（b）海流速度情况为，x方向的海流速度范围为-0.102—0.321m/s，平均速度0.094m/s。y方向的海流速度范围为-0.242—0.27m/s，平均值为0.029m/s。z方向的海流速范围为-0.1987—0.064m/s，平均值为-0.005m/s。
　　（3）运用TDR深度仪1号和2号分析得到灯光罩网的沉降深度及速度。
　　（4）结果表明：（a）1号TDR的最大沉降深度为86m，2号TDR的最大沉降深度为85m。1号TDR的最大沉降深度变化范围为76—86m，2号TDR的最大沉降深度变化范围为73—85m。灯光罩网网口纲的沉降深度在沉降过程中变化趋势为在沉降初期左右深度保持一致，进入沉降中后期2号TDR的沉降深度明显低于1号TDR沉降深度，呈右高左低的趋势。（b）1号TDR的沉降速度范围为0.15—0.55m/s，平均沉降速度为0.35m/s。2号TDR的沉降速度范围为0.17—0.64m/s,平均沉降速度为0.34m/s。1号TDR与2号TDR沉降速度差范围为0.01—0.13m/s，沉降速度平均差为0.06m/s。沉降过程中前40s2号TDR的沉降速度大于1号TDR的沉降速度，40—120s之间1号TDR的沉降速度大于2号TDR的沉降速度，120s之后2号TDR沉降速度变化不明显，而1号TDR的在180—200s期间沉降速度有上升趋势。
　　（5）运用多项式回归分析了灯光罩网的沉降深度以及沉降速度对时间的关系。灯光罩网沉降深度和时间的关系用公式为H=3.84+0.57t－0.001t2(R2=0.9963)。光罩网网沉子纲沉降速度和时间的关系可用公式为 V=7.9×10-1－6.26×10-3t+1.544×10-5t2(R2=0.9599)。
　　（6）运用相对权重分析了各因子对灯光罩网沉降速度的相对权重。结果如下：60m海流速度x方向解释了33.32%的R平方，60m海流速度y方向解释了2.85%的R平方，60m海流速度z方向解释了44.65%的R平方，风速解释了0.76%的R平方，最大放网深度解释了10.8%的R平方，渔获重量解释了7.54%的R平方。其中相对权重从大至小依次为60m海流速度z方向、60m海流速度x方向、60m海流y方向、60m海流速度z方向、最大放网深度、渔获重量、风速。
　　（6）运用全子集回归删选了灯光罩网沉降速度的最佳模型，模型因子包括60m海流速度x方向、60m海流速度z方向、最大放网深度和渔获重。并运用广义线性模型分析了以上模型。结果为：60m海流速度z方向对灯光罩网的沉降速度具有影响（P<0.01)，60m海流速度x方向对灯光罩网沉降速度具有一定影响（P=0.01)，而最大放网深度和渔获重量对灯光罩网的沉降速度影响不明显（P>0.1)。
　　（7）建立了灯光罩网阻力的数学模型并通过海上实测数据对数学模型进行了检验，结果如下：对10网次的60m的阻力进行了计算，其中除出现两处误差较大的网次，其他网次的误差均在20%以内。阻力的线性趋势于灯光罩网的水中重相近，说明整体上阻力与灯光罩网水中重相近，这与实际情况相同。
　　（8）通过对灯光罩网的沉降深度、沉降速度以及阻力的数学模型的分析和讨论可以对灯光罩网的网具进行了以下改良。网具材料方面，网囊部分选用PA材料。网目尺寸方面，将网囊的网目大小增加为30—40mm。沉子方面，选用球形沉子代替原有的圆柱形沉子。

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第一章 引 言

1.1 课题研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 小结

第二章 材料与方法

2.1调查时间与海域

2.2 渔船条件

2.3 渔船主要设备

2.4 网具参数

2.5 渔法

2.6 测试仪器

2.7 测量方法

2.8 数据处理

2.9 数学模型建立

第三章 结果与分析

3.1 渔场情况

3.2 沉降深度

3.3 沉降速度

3.4 灯光罩网沉降深度与时间的关系

3.5 灯光罩网沉降速度与时间的关系

3.6 相对权重

3.7 因子筛选

3.8 广义线性模型分析

3.9 R语言编程

3.9 数学模型的验证

第四章 讨论

4.1 最大沉降深度

4.2沉降速度

4.3模型分析及选择

4.4沉降速度测定

4.5数学模型

4.6网具的改进

参考文献

附录

致谢