温州南麂岛海域大黄鱼养殖基地水文动力特征研究

薛彬 李铁军 梁君 徐菲菲 杜素艳

摘 要 对温州南麂岛大黄鱼养殖基地海域进行了全潮观測，数据经整理后，进行了数值模拟研究。通过对州南麂岛国姓岙海域连续实测海流数据与模拟结果进行比较，可以看出两者趋势基本符合，模型能较精确地反映该海域工程前后的潮流场分布情况，该海域为大黄鱼适养区。

关键词 水动力特征；数值模拟；南麂岛

中图分类号：P752 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.29.085

大黄鱼[Pseudosciaena crocea（Riciardson）]属鲈形目、石首鱼科、黄鱼属，为温热带浅海近底层肉食性洄游鱼类。大黄鱼是我国一种最重要的高档、名贵的海产经济鱼类，经济价值很高。水动力条件是制约大黄鱼养殖区选址的重要因子[1-2]。为了解和掌握该海域的水文分布特征及其变化规律及大黄鱼适养性，浙江省海洋水产研究所、浙江杭海环保科技有限公司对南麂国姓岙海域进行了大、小潮水文和潮位观测，为适养区的研究提供了依据和验证资料。

1 调查背景

在湾外、湾口、湾内布设大、小潮汛进行3条垂线，编号为N1～N3，具体位置见图1，观测内容包括水深、潮流（流速、流向）；同时再1号站位附近布设了一个临时潮位站。

观测要求水文测验的定点测船应用锚碇固定船位，如有走锚等现象应加测定位，并及时调整、修复站位。各定点垂线均应进行大、小潮汛三个航次的水文测验，每航次应进行连续观测二涨二落（2个完整潮期）26小时的观测。

2 数据整编与计算

根据实测的各层流速、流向，采用矢量分解、合成的方法计算垂线平均流速、流向，首先计算出各层流速的北分量、东分量，然后根据流速加权后的北分量、东分量均值，合成计算垂线平均流速、流向，其计算公式如下：

在实测资料审查后，由计算机整编生成各垂线大、小潮汛《潮流观测记录报表》，内含水深、流速、流向、风速和风向；并绘制各垂线潮位（水深）、垂线平均（分层）流速、流向过程曲线及垂线平均（分层）流速、流向矢量图；水深、垂线平均流速、流向矢量图。

3 数据分析与计算

3.1 实测潮汐特征值分析

根据《逐时潮位观测报表》，还可以统计出各站实测的潮汐特征值，从而了解它们最高、最低潮位，平均高、低潮位，最大、最小潮差，平均潮差以及涨、落潮历时的分布与变化。

3.2 潮流类型

按《海港水文规范》JTS 145-2—2013中9.3.3所定义的标准，N1站（WK1+WO1）/WM2之比，无论是分层，还是垂线平均，介于0.40～0.45，均小于0.50，故潮流属于规则半日潮流的类型。N2站（WK1+WO1）/WM2之比介于0.59～0.87，大于0.50，小于2.0，故潮流属于不规则半日潮流的类型。

N3站（WK1+WO1）/WM2之比介于0.50～0.60，亦属于不规则半日潮流的类型。各站WM4/WM2比值介于0.24～0.48，表明浅海分潮占较大的比重，故潮流性质应归属为非正规半日浅海潮流的类型。

3.3 潮流的运动形式

潮流运动形式可从实测潮流流矢图2及M2分潮流椭圆率|K|来判定。如|K|值小，则潮流运动的往复流形式显著；反之，则旋转流特征强烈。当K值为正时，潮流呈逆时针向旋转；K为负时，呈顺时针向旋转。

N1站|K|值在0.01～0.09，项目码头前沿潮流呈现典型的往复流运动形式。N2站|K|值在0.23～0.30，基本为往复流形式，但亦具有一定的旋转流特征。N3站|K|值在0.06～0.16，潮流呈现典型的往复流运动形式。这一特征在各站流矢图上亦可得到明显的反映。至于K值所表示的顺、逆转趋势，N1站各层|K|很小，表现不明显。N2站呈逆时针旋转。N3站则呈顺时针旋转。

4 结论

为反映实测流况的基本特征，通过数值模拟和调和分析，可以了解南麂岛国姓岙大黄鱼养殖基地水文特征具有如下特征。

1）实测最大流速。大潮期间最大涨潮流速为34 cm·s-1，对应的流向为142°，出现于N3垂线0.6H层；最大落潮流为35 cm·s-1，对应的流向为287°，出现于N3垂线的表层。小潮期间最大涨潮流速为40 cm·s-1，对应的流向为141°，出现于N3垂线0.6H层；最大落潮流为26 cm·s-1，对应的流向为291°，出现于N3垂线0.6H层。

2）实测最大流速平面分布。3个测站距离相对较近，因此就实测最大涨潮流而言，总体上相差不大。大潮期间，N3站最大，各层的最大流速介于28～33 cm·s-1，其次为N1站，各层最大流速介于27～28 cm·s-1，N2站各层最大流速介于20～28 cm·s-1。实测最大落潮流速的平面分布，基本与涨潮流相似，各站最大落潮流相差不大。小潮汛亦有类似的变化规律。

3）实测最大流速涨、落潮流的比较。大潮期间，N1、N2站涨潮流最大流速大于落潮流，N3站则表现为落潮流大于涨潮流。小潮期间，N1与N2站涨落潮流相差不大，N3站则为涨潮流大于落潮流。

4）实测最大流速随潮汛的变化。就最大涨潮流速而言，大潮期间最大流速为小潮最大流速的0.85～4.67倍，平均为2.45倍；就最大落潮流速而言，大潮期间的最大落潮流速为小潮期间的1.25～2.83倍，平均为1.75倍。

5）实测最大流速对应时刻的垂向分布。从统计结果看，各测站各层之间最大流速垂向变化差异不大，潮流垂向混合强烈。

6）实测最大流速对应的流向。最大流速对应的流向，对于了解测区的流场具有重要的意义。一般而言，由于各垂线所处的具体位置不同，受其岸线与水下地形的影响亦不同，故实测最大流速所对应流向也不尽相同。本次3个测站相距较近，故流向变化不大。岸线为西北-东南走向，比较平直，因此涨潮流指东南方向（岙内），落潮流多指西北方向（岙外）。

综合上述分析可以看出，该海域的水文特征条件能够满足大黄鱼的人工养殖环境要求，但仍需防范灾害性天气对人工养殖设施的风险。

参考文献：

[1] 徐君卓.海水网箱养鱼综述[J].中国水产，2001（8）：56-57.

[2] 徐永健，钱鲁闽.海水网箱养殖对环境的影响[J].应用生态学报，2004，15（3）：532-536.

（责任编辑：刘昀）