潮流作用下人工鱼礁山海域泥沙输运的数值模拟研究

林军; 吴星辰; 杨伟

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为探究人工鱼礁投放后对海域底质的影响,实验基于海洋数值模型FVCOM(finite volume community ocean model)及其泥沙计算模块,对嵊泗马鞍列岛的人工鱼礁山的流场效应、悬沙和底床泥沙冲淤效果进行了数值模拟研究.数值模型中圆台型堆积人工鱼礁山设置为直径100 m、高度10 m,将人工鱼礁山部分简化为密闭空间并减去相应高度的水深,以体现潮流作用下鱼礁山周围的泥沙悬浮、底床冲淤效应.通过对大小潮期间涨急、落急时刻流场的分析,结果发现鱼礁山对流速的影响主要体现在鱼礁山附近,礁体上方及潮流主轴两侧的底层流速增加,背流面一侧流速大幅减弱.鱼礁山投放前后悬浮泥沙含量的差异与流场变化趋势比较接近,最大值不超过0.01 g/L.海床的泥沙冲淤结果在人工鱼礁山周围表现为沿涨、落潮主轴方向淤积,两侧冲刷,冲淤结果在±0.5 m左右,且水平影响范围在鱼礁山2倍直径,即约200 m以内,由人工鱼礁引起的泥沙输运过程是一个局部变化过程.研究表明,为避免局部过度冲刷,需对鱼礁山潮流椭圆短轴侧的附近海底使用特殊护底型礁体进行加固处理.潮流速度过大、且底质易严重冲淤的海域不适合建设人工鱼礁山.

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来源
《水产学报》 |2020年第12期|2087-2099|共13页
作者
林军; 吴星辰; 杨伟;
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作者单位

上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306;

上海海洋大学工程技术研究中心上海 201306;

上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306;

上海海洋大学海洋生态与环境学院上海 201306;

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正文语种 chi
中图分类水产资源学;
关键词
人工鱼礁山; FVCOM; 悬浮泥沙; 底床冲淤;

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