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自改革开放以来,我国渔业飞速发展的同时,日益增长的产量需求、过度捕捞和人为造成的环境污染等导致我国渔业资源受到了极大影响,近年来,渔业资源呈显著减少的趋势。经过几十年的研究和实践发现:通过在条件适宜的海域建设现代化海洋牧场,可以有效修复和养护渔业资源栖息环境,达到恢复和养护渔业资源的目的。
作为海洋牧场建设中的重要一环,人工鱼礁建设为改善海域生态环境,恢复与增殖渔业资源做出了重大贡献。选址技术是人工鱼礁建设的重中之重。投放区的选址是否合理是人工鱼礁效能能否正常发挥的前提,选址不当不仅不能实现其预期目标,造成财力和物力浪费,还会给航运带来威胁并破坏海底生态环境。人工鱼礁选址将影响人工鱼礁投放到海底后产生对的生态效益,投放区选址得当,能够保证人工鱼礁在海底的状态在较长的一段时间内不会产生变化,不产生下陷等现象,确保人工鱼礁的耐久性。为了解决人工鱼礁建设选址问题,本文针对海洋地质条件对人工鱼礁选址的影响展开研究,最终得到结论如下:
(1)基于当前人工鱼礁选址技术的研究现状,为了解决人工鱼礁选址科学性和经济性等问题,经过调查、分析、取证,总结水深、地形地貌、浅地层结构稳定性和海底表层沉积物性质为海洋地质条件对人工鱼礁建设选址的影响因素。其中水深条件下的主要影响因素为波浪、目标生物的适宜栖息水深、航运与作业影响等。地形地貌条件下的主要影响因素为地形变化、坡度、海底障碍物等、浅地层结构稳定性的主要影响因素为地质稳定性,需判别出不良地质因素与潜在的地质灾害。海底表层沉积物性质中,表层沉积物类型、含水率、界限含水率、孔隙率、密度、抗剪强度、地基承载力等物理及力学性质的差异决定人工鱼礁的建设位置。
(2)根据地质条件对人工鱼礁建设选址的影响因素开展地质调查工作,深入解析当前海洋地质调查技术手段,制定切实可行的适用于人工鱼礁选址的一套调查与分析方法,内容包括水深地形与地貌测量、浅地层结构探测、海底底质调查和海底原位试验。针对调查数据进行分析,综合考量海底地质条件,为人工鱼礁选址提供技术依据。
(3)选取财神岛海域人工鱼礁建设为例,利用前文提出的地质调查方法进行地形地貌测量、浅地层结构探测和海底底质调查,对海域水深地形、地貌、浅地层结构稳定性、沉积物类型、沉积物物理性质、沉积物力学性质和地基承载力等条件进行全面分析,最终选取东北侧部分海域作为人工鱼礁建设区域,此区域水深介于15-20m之间,沉积物类型主要为粘土。并利用本建设实例对总结出的地质调查与分析方法进行验证,证明了地质调查方法的科学性、经济性和有效性。
(4)选取财神岛海域人工鱼礁建设为例,根据此前调查数据,结合ArcGIS中的插值分析技术,绘制水深地形分布图和地基承载力分布图,利用条件分析函数绘制沉积物类型分布图,根据三图叠置分析,最终选取东北侧海域为人工鱼礁建设区域,水深15-18m,沉积物类型为粘土和粘土质粉砂,地基承载力介于50-70kPa。经分析,结合ArcGIS绘制图件进行人工鱼礁建设选址,弥补了此前在区域性分析上的不足,对区域的分析和最优方案的选划具有科学性和有效性,选址效率具有大幅度提升。
(5)当前的研究程度受到设备条件和试验条件等限制,无法对人工鱼礁选址的影响因素进行全面的研究,因此,本文根据当前的研究进展,对未来研究方向和研究内容提出意见,主要包括:1)当前研究中所采集的样品多为重力采样器采集的柱状样,采集时对海底会产生一定扰动,导致沉积物的性质与真实情况相比产生了一定差异。因此,为了尽可能得还原沉积物在海底的真实情况,设计一个对沉积物扰动较小的采样器是首要研究内容。2)当前的海上原位试验成本高,操作难度大。因此,设计一个操作难度低、经济性较高的原位试验设备也可作为下阶段的创新性研究。3)在当前关于海底地基承载力的研究中,只分析了沉积物对于人工鱼礁承载能力的极限条件,并未对人工鱼礁的沉降速率和沉降量与地基承载力的相对关系进行分析研究,无法对人工鱼礁工程设计提供更充分的科学依据。因此,在下一步针对表层沉积物地基承载力的研究中,应分析其与沉降速率和沉降量等之间的关系。4)当前研究阶段,针对浅剖的数据的分析只局限在地质结构的解释与分析中,并未充分挖掘浅剖数据在地质条件分析中的作用。下阶段,应充分挖掘浅剖数据的多样性,为选址和设计工作提供更丰富的科学依据。5)研究发现,人工鱼礁的沉降、倾覆等在海底的状态除地质条件外还受到水文动力的影响。因此,结合地质条件和水文动力条件,综合分析,最终确定人工鱼礁建设选址和工程设计是下一步研究中的重中之重。
作为海洋牧场建设中的重要一环,人工鱼礁建设为改善海域生态环境,恢复与增殖渔业资源做出了重大贡献。选址技术是人工鱼礁建设的重中之重。投放区的选址是否合理是人工鱼礁效能能否正常发挥的前提,选址不当不仅不能实现其预期目标,造成财力和物力浪费,还会给航运带来威胁并破坏海底生态环境。人工鱼礁选址将影响人工鱼礁投放到海底后产生对的生态效益,投放区选址得当,能够保证人工鱼礁在海底的状态在较长的一段时间内不会产生变化,不产生下陷等现象,确保人工鱼礁的耐久性。为了解决人工鱼礁建设选址问题,本文针对海洋地质条件对人工鱼礁选址的影响展开研究,最终得到结论如下:
(1)基于当前人工鱼礁选址技术的研究现状,为了解决人工鱼礁选址科学性和经济性等问题,经过调查、分析、取证,总结水深、地形地貌、浅地层结构稳定性和海底表层沉积物性质为海洋地质条件对人工鱼礁建设选址的影响因素。其中水深条件下的主要影响因素为波浪、目标生物的适宜栖息水深、航运与作业影响等。地形地貌条件下的主要影响因素为地形变化、坡度、海底障碍物等、浅地层结构稳定性的主要影响因素为地质稳定性,需判别出不良地质因素与潜在的地质灾害。海底表层沉积物性质中,表层沉积物类型、含水率、界限含水率、孔隙率、密度、抗剪强度、地基承载力等物理及力学性质的差异决定人工鱼礁的建设位置。
(2)根据地质条件对人工鱼礁建设选址的影响因素开展地质调查工作,深入解析当前海洋地质调查技术手段,制定切实可行的适用于人工鱼礁选址的一套调查与分析方法,内容包括水深地形与地貌测量、浅地层结构探测、海底底质调查和海底原位试验。针对调查数据进行分析,综合考量海底地质条件,为人工鱼礁选址提供技术依据。
(3)选取财神岛海域人工鱼礁建设为例,利用前文提出的地质调查方法进行地形地貌测量、浅地层结构探测和海底底质调查,对海域水深地形、地貌、浅地层结构稳定性、沉积物类型、沉积物物理性质、沉积物力学性质和地基承载力等条件进行全面分析,最终选取东北侧部分海域作为人工鱼礁建设区域,此区域水深介于15-20m之间,沉积物类型主要为粘土。并利用本建设实例对总结出的地质调查与分析方法进行验证,证明了地质调查方法的科学性、经济性和有效性。
(4)选取财神岛海域人工鱼礁建设为例,根据此前调查数据,结合ArcGIS中的插值分析技术,绘制水深地形分布图和地基承载力分布图,利用条件分析函数绘制沉积物类型分布图,根据三图叠置分析,最终选取东北侧海域为人工鱼礁建设区域,水深15-18m,沉积物类型为粘土和粘土质粉砂,地基承载力介于50-70kPa。经分析,结合ArcGIS绘制图件进行人工鱼礁建设选址,弥补了此前在区域性分析上的不足,对区域的分析和最优方案的选划具有科学性和有效性,选址效率具有大幅度提升。
(5)当前的研究程度受到设备条件和试验条件等限制,无法对人工鱼礁选址的影响因素进行全面的研究,因此,本文根据当前的研究进展,对未来研究方向和研究内容提出意见,主要包括:1)当前研究中所采集的样品多为重力采样器采集的柱状样,采集时对海底会产生一定扰动,导致沉积物的性质与真实情况相比产生了一定差异。因此,为了尽可能得还原沉积物在海底的真实情况,设计一个对沉积物扰动较小的采样器是首要研究内容。2)当前的海上原位试验成本高,操作难度大。因此,设计一个操作难度低、经济性较高的原位试验设备也可作为下阶段的创新性研究。3)在当前关于海底地基承载力的研究中,只分析了沉积物对于人工鱼礁承载能力的极限条件,并未对人工鱼礁的沉降速率和沉降量与地基承载力的相对关系进行分析研究,无法对人工鱼礁工程设计提供更充分的科学依据。因此,在下一步针对表层沉积物地基承载力的研究中,应分析其与沉降速率和沉降量等之间的关系。4)当前研究阶段,针对浅剖的数据的分析只局限在地质结构的解释与分析中,并未充分挖掘浅剖数据在地质条件分析中的作用。下阶段,应充分挖掘浅剖数据的多样性,为选址和设计工作提供更丰富的科学依据。5)研究发现,人工鱼礁的沉降、倾覆等在海底的状态除地质条件外还受到水文动力的影响。因此,结合地质条件和水文动力条件,综合分析,最终确定人工鱼礁建设选址和工程设计是下一步研究中的重中之重。