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近年来,我国近海海域海洋生物栖息地遭到严重破坏,为了修复受损的栖息地和养护渔业资源,沿海各地开展了规模较大的人工鱼礁建设。人工鱼礁作为一种渔业生态工程设施,其投放入海域后会产生流场效应、遮蔽效应和生物效应,对渔业资源养护和生态资源修复有突出作用,而人工鱼礁的各项设计参数和环境工况对于人工鱼礁投放后能否发挥良好的流场效应和安全稳定性都会产生重要影响,且投放的规模与投放布局都和礁体投放后所产生的上升流和背涡流规模和效果密切相关,因此对于人工鱼礁的流场效应以及水动力研究显得至关重要。近年来对于人工鱼礁流场和水动力特性的研究主要局限于礁体开口大小和内部结构的特征变化,而对于礁体顶面的改变对流场与水动力的影响研究还鲜见报道。而人工鱼礁所产生的上升流规模和效果除了与鱼礁迎流面开口大小有关外,还与其顶面倾斜程度密切相关。人工鱼礁顶面倾斜导流板的设计,在混凝体体积相差不大的前提下,增大了空腔体积,透水性更佳,有利于大涡流的实现,在保证稳定性的前提下,更有利于流场效果的实现。因此,本文采用Fluent作为数值模拟工具,以顶面倾斜型方形人工鱼礁为研究对象,较为系统的的研究了4种正面开口比（φ=0.2、0.3、0.4、0.5）,4种迎流角度（β=0°、15°、30°、45°）以及5种顶面倾斜角度（θ=0°、5°、10°、15°、20°）条件下,顶面倾斜型方形人工鱼礁水动力特性与稳定性性能;为了探讨不同间距对顶面倾斜型人工鱼礁流场效应的影响,研究了双礁体横向布设间距（0.5L、1L、1.5L、2L）与纵向布设间距（1L、2L、3L、4L）的流场特征;同时通过最动水槽模型试验方法对顶面倾斜型方形人工鱼礁模型进行了流场特性和水动力性能进行了试验研究,进一步验证了数值模拟的可靠性。主要结果如下:（1）来流速度从0.2m/s～1.5m/s的变化范围内对流场效应的体积基本未产生影响,表现为基本恒定;（2）对于上升流强度方面。控制顶面倾斜角度为15度与来流角度0度不变,改变正面开口比0.2～0.5,上升流体积表现为Vα（0.2）＞Vα（0.3）＞Vα（0.4）＞Vα（0.5）,上升流相对体积也同样随开口比的增大而减小;控制顶面倾斜角度15度,开口比为0.3时,改变迎流角度从0度到45度变化,总体趋势上升流体积表现为Vβ（30）＞Vβ（45）＞Vβ（0）＞Vβ（15）;控制迎流角度为0度与正面开口比0.3不变,改变顶面倾斜角度0度～20度变化,上升流相对体积总体表现为随着顶面倾斜角度的增大而增大,即Vθ（20）＞Vθ（15）＞Vθ（10）＞Vθ（5）＞Vθ（0）。综上,在开口比为0.2时,顶面倾斜角度为20度时,迎流角度为30度时上升流效果最佳。（3）对于背涡流强度方面。控制顶面倾斜角度为15度与来流角度0度不变,改变正面开口比0.2～0.5,背涡流体积表现为Vα（0.2）＞Vα（0.3）＞Vα（0.4）＞Vα（0.5）;控制顶面倾斜角度15度,开口比为0.3时,改变迎流角度从0度到45度变化,背涡流则表现为Vβ（45）＞Vβ（30）＞Vβ（15）＞Vβ（0）,0度到15度,以及30度到45度时背涡流体积显著增加。背涡流总体表现为Vα（20）＞Vα（0）≈Vα（5）＞Vα（10）＞Vα（15）。综上,在开口比为0.2时,顶面倾斜角度为20度时,迎流角度为45度时背涡流效果最佳。（4）进行人工鱼礁流场效应定量分析,得到通透系数与设计参数间的关系,即=-0.1803+0.8352-0.2834+0.0464;上升流相对体积与来流速度呈现非显著性相关,与速度比取值和通透系数表现为极显著相关,并得到其间等量关系,(11=44.6560)(-22.67（1）,(12=0.0827(1+5.4591,(13=8.065-37.92+92.20~2-69.79~3;背涡流相对体积与来流速度呈现非显著性相关,与速度比取值和通透系数表现为极显著相关,并得到其间等量关系,(1(（71）=432.37(1~2-531.1(1+175.95,(1(（72）=0.3531(1~2-0.1257(1+25.328,(1(（73）=35.25-98.94+216.7~2+64.1~3。（6）在不同的开口比条件下,礁体所受阻力随开口比的增大而降低,阻力系数呈现随开口比的增大而增大;在不同的迎流角度下,礁体所受阻力呈现为Fβ（45）≈Fβ（30）＞Fβ（15）＞Fβ（0）,阻力系数的关系为Cd（0）＞Cd（45）≈Cd（30）＞Cd（15）;在不同的顶面倾斜角度下,礁体所受阻力呈现为Fθ（20）＞Fθ（15）＞Fθ（0）＞Fθ（10）＞Fθ（5）,阻力系数关系为Cd（0）＞Cd（5）≈Cd（10）≈Cd（15）≈Cd（20）;实验在各参数与工况下,均符合抗滑移与抗倾覆安全系数要求,不会发生滑移和倾覆现象;（7）当迎流角度为0度时,得到阻力系数与开口比间的关系为:(（9）=1.378-4.648+14.46~2（R~2=85.315,P＜0.001）;当迎流角度不为0度时,得到阻力系数与通透开口比、投影开口比的关系:(（9）=0.1062+0.341+3.737（R~2=0.87,P＜0.001）。（8）当礁体成横向布设时,上升流体积与背涡流体积随着布设间距的增大而逐渐减小,在布设间距为0.5L时,上升流体积和背涡流体积较大,上升流效应与背涡流效应最佳。当礁体成纵向布设时,上升流体积与背涡流体积随着布设间距的增大而逐渐增大,在布设间距为4L时,上升流体积和背涡流体积较大,上升流效应与背涡流效应最佳。