网箱群在波流作用下的安全性研究

摘要

近年来由于海洋的污染不断加重以及人们对海产品的过度捕捞，使得近海的渔业资源愈加稀少。外海远离陆地污染，水体营养丰富，水质优良，培育出来的海产品有着很高的营养价值和经济价值。随着捕捞业的日渐衰落和人口数量的持续增加，深海网箱养殖成为渔业可持续发展的必经之路。但是深海水域距离陆地遥远，环境复杂多变，应变机动性差，稍有不慎就会给养殖从业者带来巨大的经济损失。网箱群系统不仅可以提高锚泊面积的使用率，还可以大幅增加抗风浪能力，所以研究网箱群系统在波浪作用下的水动力特性意义重大。
　　本文以凝集参数法为基础，使用有限元分析软件 OrcaFlex分别建立了单体碟形网箱和圆形重力式网箱群数值模型，并研究分析了各自的水动力特性。本文的工作内容主要分为以下几个部分。第一部分是绪论，在阅读国内外相关主文献的基础上，主要介绍了深海养殖网箱研究的背景，意义以及国内外研究的现状和本文的主要研究内容。
　　其次，较为详细地分析了圆形重力式网箱系统的受力情况；介绍了波浪理论，软件的数学建模理论以及网箱数值模型结构单元的模型理论；建立了简单的系泊系统模型并与解析解进行对比验证。
　　再次，建立了碟形网箱数值模型，并研究了碟形网箱的水动力特性，研究结果与其他学者的研究结论基本吻合，说明本文在建模过程中对碟形网箱的处理是科学的和正确的；
　　最后，在前文工作的基础上，建立了圆形重力式网箱群数值模型，讨论了海浪，海流等因素对圆形重力式网箱群整体的运动以及受力的影响。模拟结果表明，网箱群养殖系统相对于单个网箱而言具有更强的抗风浪能力，加之单位占地面积能产生更高的经济效益，值得进一步地研究开发。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外深水网箱发展状况

1.3深海养殖网箱主要结构形式

1.4国内外研究现状

1.5本文主要研究内容

2网箱系统受力分析

2.1波浪理论

2.2网箱系统受力分析

2.3本章小结

3基本理论

3.1软件理论介绍

3.2网箱结构模型理论

3.3验证算例

3.4本章小结

4单体碟形网箱数值模型

4.1碟形网箱模型的建立

4.2验证算例

4.3仿真结果与分析

4.4本章小结

5圆形重力式网箱群数值模型

5.1圆形重力式网箱群模型的建立

5.2 网箱和环境参数

5.3仿真结果及分析

5.4本章小结

6全文总结及展望

6.1全文总结

6.2研究展望

参考文献

在学研究成果

致谢