一种适用于淤泥质底质的新型人工鱼礁的设计与研究

发布时间：2024-04-09 05:49

　　为使人工鱼礁在淤泥质底质上保持稳定不发生淤埋,提出了一种新型人工鱼礁,主要包含鱼礁本体、浮力基础、筒形桩。基于调研及测量的地质、水文、极限风浪流等信息,通过Stockes波理论和Fluent软件模拟鱼礁周围的流场效应,采用理论分析和数值仿真方法分别计算得到人工鱼礁上的环境载荷,并通过理论分析得到淤泥地基下的负压筒形桩的抗拔力及水平抗力。结果显示,新型人工鱼礁在给定的投放环境下能保持稳定,不发生淤埋,其在波流作用下抗滑移和抗倾覆安全系数均满足规范要求。本研究可为淤泥质底质上人工鱼礁提供设计方法,具有一定的指导意义。

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【部分图文】：

图1新型人工鱼礁示意图

浮力基础为中空密封结构,可以提供主动上浮力,当基础在泥面上时提供向下净重,当基础沉到泥面以下一定程度时,提供向上浮力,而且其浮力可以调整,基础越往下,其浮力越大,这样可以防止鱼礁持续下沉,具有一定的恢复能力。筒形桩安装完成后,对人工鱼礁坐底稳定有重要作用。首先,对于地基的竖向承载....

图2不同水深处最大流速分布

由式(2)、(3)计算得到不同水深下的最大水平和垂向流速(图2)。(4)求解人工鱼礁礁体在波浪和潮流的共同作用下的流速及作用力[14]。流速u是潮流速度u0(m/s)和波浪速度u1(m/s)合成的,即:

图5动水压分布

图4流速分布2.3仿真和理论计算值对比

图6浮力基础底板边界条件

浮力基础底板上受到的载荷:5m水深的水压50kPa,鱼礁坐底后连接钢架给底板的载荷(结构浮重)。边界条件如图6所示,浮力基础底板第一主应力云图如图7所示。从结果可看出,浮力基础底板第一主应力最大值为1.435MPa,小于设计值,满足强度要求。图7浮力基础底板第一主应力云图

本文编号：3949412