鱼礁岛模具 人工鱼礁模具

人工鱼礁模具模具是实现海洋牧场建设、海域生态调控和海洋生境修复的主要手段之一。人工鱼礁模具模具的聚鱼效果主要取决于礁体建造材料、结构造型、流体力学特征及礁体布局等因素。总结了国内外人工鱼礁模具模具工程技术的发展历程，阐述了我国人工鱼礁模具模具展存在的问题。通过查阅文献资料，总结了礁体造型和设计方面的研究进展，主要包括：现有人工鱼礁模具模具礁体材料的优、缺点，新型复合材料应用空间等；主要礁体构型及现有设计方法；采用流体力学模型试验和数值计算，开展人工鱼礁模具模具礁体水动力学行为研究的进展；人工诱导流场和人工鱼礁模具布局主要方法。

人工鱼礁模具模具应用和研究最活跃的国家主要集中在日本、美国、韩国以及欧洲各国。日本历来重视人工鱼礁模具建设。1952年日本把人工鱼礁模具作为沿岸渔业振兴战略纳入国家规划，从最原始的简单投放石料和木料发展到采用钢筋混凝上、钢结构，投放海域由近而远推进，类型由简单渔获型向生态增殖型与生态改善型拓延[3]。美国成规模的人工鱼礁模具布设开始于20世纪30年代，于1985年出台“国家人工鱼礁模具计划”，目前大部分近海海域都布设人工鱼礁模具[4]。韩国于1994年开始实施海洋牧场建设计划，目前在东部、南部海域等建设了大量的人工鱼礁模具，初步建成了4个成规模的海洋牧场。

我国渔业资源自20世纪80年代开始便呈现出萎缩的迹象。曾经渔业资源丰富的渤海、舟山、南海和北部湾四大渔场的资源量现已非常稀少。为解决渔业资源问题，国内专家先后提出了“海洋水产生产必须走农牧化的道路”的发展思路及构建“深远海大型养殖平台(养殖工船)”的战略设想[6]。人工鱼礁模具建设越来越受到重视，目前我国沿海各地都在学习国外先进的研究成果，逐步研发适合中国海域特点的人工鱼礁模具。如1981年中国水产科学研究院黄海水产研究所和南海水产研究所先后在山东省胶南、蓬莱和广东省大亚湾、电白、南澳沿海投放了人工鱼礁模具，并进行了相关的试验研究工作。截至2014年，在山东共建设规模以上的人工鱼礁模具区170多处，投放石料、钢筋混凝土构件、废弃船礁、钢制构件和复合材料构件等各类礁体共1 000万m3，形成礁区面积达到1.5万km2。

人工鱼礁模具的结构需要根据投放海域情况和实际功能进行统筹选择。鱼礁的外形尺寸主要判断指标是礁体外形的长、宽、高形成的体积，通常按照鱼礁的体积和重量来区别小型鱼礁和大型鱼礁。小型鱼礁体积1～30 m3，重量0.1～3 t，一般布置在水深较浅的近海海域；大型鱼礁体积100～400 m3，重量15～70 t，布置在水深较深的近海或外海海域。按结构外形分类，主要有四方形、三角形、梯形、圆筒、十字形、人字形、箱型、星型、半球形、船型、框架型以及异型礁和组合礁等。按照生物聚集的对象不同，可分为鱼礁、鲍礁、参礁、海珍礁、藻礁等，构型在设计时要充分考虑所承载生物的种类、大小和生活习性。

系统的礁体设计主要包括结构安全性、稳定性、抗冲刷和流场等。我国人工鱼礁模具结构设计基本按照混凝土相关规范进行，如2012年实施的山东省地方标准《人工鱼礁模具建设技术规范DB37/T2090-2012》提出，建造时根据材料性质应满足《混凝土结构设计规范》、《钢结构设计规范》等的要求。因鱼礁结构的不规则性，结构力学计算方法多采用成熟的结构有限单元法。除自身结构刚度满足耐久性要求外，鱼礁的稳性和抗冲刷等要根据环境荷载工况特定计算确定。相关研究报道：四方台鱼礁不同工况下稳性的计算方法和结论；采用开口比作为水动力计算的主要参数，即礁面开口部分投影面积与礁面全投影面积之比；研究三角形、圆筒形和四角形三种不同外部形状和内部构造的鱼礁，给出了鱼礁周围及内部流场对于鱼礁稳定性的影响范围。