[发明专利]一种海洋养殖网箱设施破坏风险评估方法

说明书

本发明提供一种海洋养殖网箱设施破坏风险评估方法，包括如下步骤：S1：灾害危险性H计算；S2：承载体脆弱性V计算；S3：结构抗力Z计算；S4：网箱破坏风险指数RI计算，S5：养殖网箱破坏风险评估；根据网箱破坏风险指数RI的数值评估养殖网箱破坏风险，当RI≧0.5时，养殖网箱破坏风险性随着数值的增大而增大；当RI﹤0.5时，所述网箱结构安全；当RI﹥0.7时，所述网箱结构破坏。本方法可用于复杂海况下海洋养殖网箱设施破坏风险的评估，可同时考虑风暴潮增水、台风浪、海流等多重致灾因子的影响，并可实现对不同致灾强度的定量计算，从而能够全面反映养殖网箱所处海洋环境的危险性。

技术领域

本发明涉及海洋工程防灾减灾技术领域，具体而言是一种海洋养殖网箱设施破坏风险评估方法。

背景技术

我国是世界第一水产养殖大国，养殖产量占世界总产量的70％以上。但总体而言，我国海水养殖的设施化和工程化水平不高，养殖生产基本处于低技术水平的数量规模化发展。2002年我国所拥有海水养殖网箱就超过100万箱，近海筏式养殖面积达100万公顷。但由于养殖设施简陋、装备水平落后，无法抵御较大风浪和较恶劣的海况条件。据不完全统计，我国每年因风暴潮和台风给近海养殖造成的损失均在几十亿元以上，养殖生产仍主要“靠天吃饭”。

海洋养殖是一大系统工程，养殖设施结构安全是制约海洋养殖产业发展的最大瓶颈。外海海域天然屏障少，养殖设施势必将受到恶劣的海况条件的考验。作为高投入、高产出、高风险的海洋养殖业，养殖设施装备的安全将决定整个生产的成败。海洋养殖设施具有一定抵御风浪和海流的能力；但海洋养殖网箱设施的安全性问题依然存在，一旦遇到超强台风的正面袭击，损毁概率很大。

我国东南沿海处于热带气旋等海洋灾害性天气高发区域，设施渔业遭受风暴潮、台风浪、强流等恶劣海况的严峻威胁，养殖设施及养殖鱼类受灾损失严重，严重阻碍了我国海洋设施养殖产业的健康发展。海洋养殖网箱是目前我国最为典型、应用最广的一种海水养殖设施，它主要由浮架系统、网衣系统、锚碇系统和配重系统四部分组成。海洋养殖网箱通常布放在水域面积开阔、水体交换较好的海域，水深、浪大，海洋灾害风险极大。海洋养殖网箱受灾破坏形式主要表现为网箱浮架断裂、变形，网衣破裂、脱落，系泊系统断缆、走锚。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种海洋养殖网箱设施破坏风险评估方法。本发明主要利用网箱破坏风险指数RI＝危险性H×脆弱性V×结构抗力Z，并根据网箱破坏风险指数RI的数值来判断网箱的破坏风险。

本发明采用的技术手段如下：

一种海洋养殖网箱设施破坏风险评估方法，包括如下步骤：

S1：灾害危险性计算；

基于目标海域实测或推算的海况资料，计算灾害的危险性H；危险性主要是指可对网箱造成破坏的风暴潮灾害，主要包括风暴潮增水、灾害性海浪(重现期和浪高的综合效应)和海流的作用。

危险性H应依据下列公式计算：

其中：为波浪影响值；p为累计频率，H_m为最大浪高(单位为m)；为d₀₁的权重；

d₀₂为风暴潮增水影响值，其等于风暴潮增水值与水深的比值；为d₀₂的权重；

d₀₃为海流影响值，其等于海流流速与该海域历史最大流速的比值；为d₀₃的权重。

S2：承载体脆弱性计算：

采用现场调研的方法，获得目标海域海洋养殖网箱的结构参数，利用物理模型试验或数值模拟方法，计算网箱的水动力指标。

根据网箱的锚绳张力指标、网衣节点张力指标和浮架应力指标计算网箱的脆弱性V；