渤海灣典型人工魚礁區(qū)域流場分布與海床泥沙起動特征

舒安平，王夢瑤，秦際平，王 澍，朱福楊

（1. 北京師范大學 環(huán)境學院 水沙科學教育部重點實驗室，北京 100875；2.中國電建集團 中南勘測設計研究院有限公司，湖南 長沙 410014）

1 研究背景

近年來，我國渤海灣等近海海域受養(yǎng)殖空間超負荷、海洋捕撈強度高以及全球氣候變化等因素的影響，導致海洋生態(tài)環(huán)境被污染、漁業(yè)資源遭受破壞[1-3]。建設海洋牧場可以促進漁業(yè)資源恢復、發(fā)展海洋經濟，是合理開發(fā)利用漁業(yè)資源、保護海洋生態(tài)環(huán)境的重要舉措[1，4-8]。投放人工魚礁則是海洋牧場建設過程中采用的一種重要技術手段，合理的人工魚礁建設有利于調整海洋產業(yè)結構，從根本上修復和改善海洋生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化漁業(yè)資源、促進海洋經濟持續(xù)健康發(fā)展[7，9-10]。因此，對渤海灣人工魚礁區(qū)域水流流動分布與海床泥沙起動特征進行分析，對人工魚礁布設、評價實際海域人工魚礁的環(huán)境功能和流場泥沙效應具有重要實際意義。

作為海洋牧場極其重要的建設內容之一，近三十年來人工魚礁的社會、生態(tài)和經濟等方面的價值越來越來越受到相關行業(yè)重視，一些專家學者已進行了有益的探索研究[7，9-10]。鄭延璇等利用計算流體力學CFD軟件，采用RNG k-ε湍流模型，研究不同來流流速（0.3、0.5、0.8 m/s）下星體型魚礁模型的流場效應，分析了礁體投放方式與流場效應的關系[12]；李曉磊等同樣利用CFD軟件，對定常流作用下方形魚礁模型進行數(shù)值模擬，研究了礁體周圍的三維渦結構[13]。Miao和Xie通過模擬波浪研究了水深對人工魚礁水動力的影響，計算結果表明只有當水深與礁高的比值小于等于6.0時，水動力特征值才隨著水深的減小而增大[14]。……