鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船合適間距的研究【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　題 目：鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船合適間距的研究</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　專 業(yè)：海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)</p><p>　班 級(jí)：</p><p>　指導(dǎo)教師：</

2、p><p>　起止日期：</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　1.前言3</b></p><p><b&

3、gt;　　2.材料和方法4</b></p><p><b>　　2.1材料4 </b></p><p>　　2.2合適作業(yè)間距模式5</p><p><b>　　2.3 方法6</b></p><p>　　2.3.1假設(shè)條件6</p><p>　　2.

4、3.2 點(diǎn)光源海水中照度的計(jì)算方法6</p><p><b>　　3.結(jié)果9</b></p><p>　　3.1鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與適宜照度E、水中深度h、魚群位置H的關(guān)系 9</p><p>　　3.2鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與適宜照度E關(guān)系的計(jì)算10</p><p>　　3.3鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與水中深

5、度h關(guān)系的計(jì)算11</p><p>　　3.4鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與魚群位置H關(guān)系的計(jì)算.12</p><p><b>　　4.分析13</b></p><p><b>　　5.討論15</b></p><p><b>　　謝辭15</b></p>&

6、lt;p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p>　　鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船合適間距的研究</p><p>　　[摘要] 根據(jù)鮐魚燈光圍網(wǎng)作業(yè)的情況，可知水下集魚燈在海水中的作業(yè)最適深度h為10-45m,鮐魚的適宜水層H為40-60m，鮐魚對(duì)燈光反應(yīng)的最適背景照度E為0.01-14 lx，運(yùn)用點(diǎn)光源在海水中的照度計(jì)算模式，分別對(duì)鮐魚燈光圍網(wǎng)船組內(nèi)各船間的合

7、適間距進(jìn)行計(jì)算研究，并建立漁船間距L與集魚燈水中照度E、水中深度h、魚群位置H的相互關(guān)系；得出L、E、h、H相互關(guān)系為：</p><p><b>　　1、</b></p><p><b>　　2、</b></p><p><b>　　3、</b></p><p>　　并通過(guò)相關(guān)

8、計(jì)算得出：</p><p>　　1、燈船與副燈船作業(yè)間距關(guān)系式為、、</p><p>　　2、副燈船與網(wǎng)船作業(yè)間距關(guān)系式為、、</p><p>　　3、主燈船與網(wǎng)船作業(yè)間距關(guān)系式為、、</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 鮐魚 燈光圍網(wǎng) 水下集魚燈 點(diǎn)光源 合適作業(yè)間距 </p><p>　　Suitable Li

9、ght Seiner Spacing Of Chub Mackerel</p><p>　　[Abstract] According to the experience of chub mackerel light purse seine , the most suitable depth of the underwater fish lamp working in the seawater 10-45m, as

10、 well as chub mackerel's best suitable water level is 40-60m, and chub mackerel’s most optimal background illuminance 0.01~14 lx for its response to light, using the illumination computational method of point light s

11、ource in the seawater ,calculation and study separately the best ship spacing of Mackerel purse seines of light within eac</p><p><b>　　1、</b></p><p><b>　　2、</b></p>

12、<p><b>　　3、</b></p><p>　　And through the relevant calculation and draw：</p><p>　　1、the operation distance relation of lightship and vice lightship: 、、</p><p>　　2、

13、the operation distance relation of vice lightship and network ship: 、、</p><p>　　3、the operation distance relation of the lightship and network ship: 、、</p><p>　　[key words] Chub Mackerel Lig

14、ht purse seine Underwater fishing lamp Point light source Suitable operation distance </p><p>　　鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船合適間距的研究</p><p><b>　　1．前言</b></p><p>　　鮐魚是我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)魚種，在海洋漁

15、業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位，鮐魚(Pneum a tophorus japonicus )屬鱸形目，鯖科，鮐屬。又名日本鯖、日本鮐, 俗稱“青占”、“花鯉”、“油筒魚”等，鮐魚屬近海浮游性魚類,是東海區(qū)漁業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位的經(jīng)濟(jì)魚種之一，分布在東海的鮐魚主要包括日本鮐(Scomberjaponicus)和澳洲鮐(Scomber aust ralasicus),主要被中國(guó)、日本、韓國(guó)等燈光圍網(wǎng)漁船所利用[1][2]。中國(guó)大陸大型燈光圍網(wǎng)作業(yè)

16、一般從每年3 月下旬在東海南部開(kāi)始捕撈產(chǎn)卵群體,但產(chǎn)量有限。夏季進(jìn)入漁汛期,以捕撈補(bǔ)充群體和剩余群體為主[3]。從作業(yè)生產(chǎn)情況上看，中國(guó)遠(yuǎn)洋漁業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,近幾年來(lái)東海大型燈光圍網(wǎng)(不含群眾燈光圍網(wǎng)漁業(yè)) 鮐魚產(chǎn)量在4萬(wàn)噸左右波動(dòng)，平均船組量穩(wěn)定在180噸左右。20世紀(jì)70年代以來(lái), 在國(guó)家政策的支持下,農(nóng)業(yè)部組織東海區(qū)的國(guó)營(yíng)漁業(yè)公司自行設(shè)計(jì)和建造了70多組機(jī)輪圍網(wǎng)漁船, 并陸續(xù)建造了專用燈船, 使圍網(wǎng)漁船及其配套船只數(shù)量達(dá)300

17、余艘, 以鮐魚為主要捕撈對(duì)象在東海進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)[4]。</p><p>　　在海洋經(jīng)濟(jì)魚類可捕量的統(tǒng)計(jì)中，得出中上層魚類的可捕量達(dá)到60%，同時(shí)這些中上層的經(jīng)濟(jì)魚種大多都具有趨光性和集群性，通過(guò)燈光圍網(wǎng)的作業(yè)方式能夠達(dá)到很高的生產(chǎn)效益，所以海洋漁業(yè)發(fā)到的國(guó)家對(duì)燈光圍網(wǎng)的發(fā)展都很重視。東海區(qū)鮐魚燈光圍網(wǎng)按其圍網(wǎng)漁船特點(diǎn)不同, 可以分為2種，一種是大型機(jī)輪圍網(wǎng)，一種機(jī)帆船燈光圍網(wǎng)，捕撈的對(duì)象主要為鮐魚，目前在東海以大

18、型機(jī)輪圍網(wǎng)作業(yè)的國(guó)家主要是中國(guó)、我國(guó)的臺(tái)灣省、韓國(guó)以及日本，以機(jī)帆船燈光圍網(wǎng)作業(yè)主要是我國(guó)的浙江省、福建省、上海市以及江蘇省的漁船做組成。</p><p>　　燈光圍網(wǎng)作業(yè)在東海區(qū)開(kāi)始于上世紀(jì)70年代，每年的作業(yè)時(shí)間為7至10份，并且以浙江省燈光圍網(wǎng)漁船為主,自20世紀(jì)70年代試驗(yàn)推廣以來(lái),燈光圍網(wǎng)漁船的數(shù)量迅速增加,在浙江主要分布在舟山、寧波、臺(tái)州以及溫州等地[5]。東海區(qū)鮐魚燈光圍網(wǎng)作業(yè)是利用鮐魚的正趨光性，

19、在夜間用人工光源將魚群誘集成高度密集的大魚群，利用長(zhǎng)帶形或一囊兩翼的網(wǎng)具包圍魚群，采用圍捕或結(jié)合圍張、圍拖等方式，迫使魚群集中于取魚部或網(wǎng)囊，從而達(dá)到捕撈目的一種作業(yè)方式。</p><p>　　集魚燈是燈光圍網(wǎng)作業(yè)中重要的誘魚設(shè)備，集魚燈分為水上集魚燈與水下集魚燈，本文在計(jì)算漁船間距時(shí)只考慮水下集魚燈，集魚燈的分布研究一直以來(lái)都是光誘漁業(yè)研究中的一個(gè)重要組成部分，水下集魚燈具有節(jié)能、誘集范圍廣、穿透水層深等特點(diǎn)，

20、于20世紀(jì)九十年代被廣泛應(yīng)用到圍網(wǎng)作業(yè)中。1990年以來(lái)，在太平洋中東部海域生產(chǎn)的中國(guó)、我國(guó)的臺(tái)灣省、日本、韓國(guó)的燈光圍網(wǎng)船逐漸裝備了水下燈。在燈光圍網(wǎng)中，集魚燈是十分重要的誘魚和集魚工作，集魚燈光源的選擇和合理配置直接影響到鮐魚燈光圍網(wǎng)漁業(yè)的生產(chǎn)效益。但是至上世紀(jì)70年代以來(lái)，漁民們都認(rèn)為在生產(chǎn)作業(yè)中集魚燈的功率越大其生產(chǎn)效益就越好，使得大家都盲目加大集魚燈的總功率，從而導(dǎo)致集魚燈燃油消耗占燈光圍網(wǎng)漁船總消耗的50%以上[6]，造成不

21、少的能源損失，所以為了使集魚燈得到合理的利用，同時(shí)有做到節(jié)能減排提高漁民的增收，有必要對(duì)鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船的合適作業(yè)間距進(jìn)行研究。</p><p>　　由于鮐魚通常是群居性魚類，隨著這幾年捕撈強(qiáng)度的不斷加大，鮐魚資源逐年減少，生活范圍不斷縮小，導(dǎo)致鮐魚燈光圍網(wǎng)作業(yè)的漁場(chǎng)相對(duì)集中，出現(xiàn)較多的燈光圍網(wǎng)漁船聚集于某一海域某一漁場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行捕撈作業(yè)的現(xiàn)象。然而，在這相對(duì)擁擠的作業(yè)海域漁場(chǎng)，各捕撈漁船組之間還存在著一種盲目的集

22、魚燈功率競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，錯(cuò)誤地認(rèn)為集魚燈的功率越大集魚的效果越好，使得各船集魚燈總功率一再盲目增大。這不僅造成了漁船之間燈光互相干擾現(xiàn)象，而且直接導(dǎo)致能源的過(guò)度浪費(fèi)，嚴(yán)重地?fù)p害了鮐魚燈光圍網(wǎng)漁業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　截止目前對(duì)鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船水下集魚燈還沒(méi)有相關(guān)學(xué)者進(jìn)行進(jìn)一步的研究，通過(guò)實(shí)際作業(yè)經(jīng)驗(yàn)得知，水下集魚燈在燈光圍網(wǎng)作業(yè)生產(chǎn)中，具有節(jié)能、誘集范圍廣、穿透水層深等特點(diǎn)，對(duì)誘魚的作用具有非常的明顯的優(yōu)勢(shì)

23、，了解和掌握水下集魚燈在水中的照度分布顯得很重要，通過(guò)這一研究，可以合理布置水下燈，擴(kuò)大有效誘集范圍，從而為提高捕撈效率提供科學(xué)的依據(jù)，因此有必要對(duì)水下集魚燈進(jìn)行研究，從而使鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船之間保持合適的作業(yè)間距。</p><p>　　本論文通過(guò)點(diǎn)光源在海水中的計(jì)算方法，對(duì)鮐魚燈光圍網(wǎng)作業(yè)中的水下集魚燈在水中照度分布進(jìn)行了計(jì)算研究，得出漁船間距L與適宜照度E、集魚燈水中作業(yè)深度h、魚群位置深度H的相互關(guān)系，總結(jié)出

24、相應(yīng)的計(jì)算方法，并對(duì)方法的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析、討論，為實(shí)際燈光圍網(wǎng)作業(yè)提供參考。</p><p><b>　　2.材料和方法</b></p><p><b>　　2.1材料</b></p><p>　　圖1是一組鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船各船位置的布置情況，目前鮐魚燈光圍網(wǎng)作業(yè)船組一般由網(wǎng)船、主燈船和副燈船所組成。為了形成最適的光誘距

25、離，三船一般采用三角形布置，即網(wǎng)船在上風(fēng)或上流位置，而主燈船和副燈船在下風(fēng)或下流位置，如果風(fēng)與流方向不一致，則以作用大的為主。</p><p><b>　　圖1光誘時(shí)船舶位置</b></p><p>　　Fig.1 The ship’ positions when light luring</p><p>　　表1是一組燈光圍網(wǎng)漁船各船水下集魚

26、燈基本配置參數(shù)，其中網(wǎng)船水下集魚燈個(gè)數(shù)為10個(gè)，副燈船水下集魚燈個(gè)數(shù)為6個(gè)，主燈船水下集魚燈個(gè)數(shù)為8個(gè)，其中水下集魚燈的功率均為2kw/個(gè)，此數(shù)據(jù)來(lái)源于上海海洋大學(xué)。</p><p>　　表1燈光圍網(wǎng)漁船船組內(nèi)集魚燈的布置參數(shù)</p><p>　　Tab.1 The arrangement parameters of fishing lamps on the light purse sei

27、ne vessels</p><p>　　2.2合適的作業(yè)間距模式</p><p>　　一組合適的作業(yè)間距模式圖如圖2。其中：m為主燈船與副燈船的有效光誘距離，m為副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離，m主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離。</p><p>　　圖2 一燈光圍網(wǎng)漁船船組內(nèi)各船的間距</p><p>　　Fig.2 The space ship

28、of light purse seine fishing within each group</p><p>　　由于鮐魚燈光圍網(wǎng)水下集魚燈的作業(yè)深度在15-45 m之間，魚群位置在40-60 m之間，鮐魚的適宜照度在0.01 lx-14 lx之間[7]，本文運(yùn)用點(diǎn)光源的計(jì)算模式，對(duì)鮐魚燈光圍網(wǎng)船組中各漁船之間的作業(yè)間距進(jìn)行計(jì)算分析研究。</p><p>　　本文以適宜照度值lx為例，為求

29、得鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船在水下燈集魚光相互不干擾情況下的合適間距，需先求得一船水下燈能夠達(dá)到目標(biāo)水層上的離船最大距離（考慮到兩船燈光在海面的相互疊加，下圖以該照度值為lx為例）。我們可知船中水平方向?yàn)槟繕?biāo)水層上已知照度值在該船上的最大距離，故選取船中方向?yàn)樵撜斩任恢秒x船最大距離的計(jì)算方向（圖3）。當(dāng)水下集魚燈總功率變化時(shí)，計(jì)算方向水中照度為lx處與船的距離，對(duì)于船一該距離以表示，對(duì)于船二該距離以表示。</p><p>

30、　　圖3 鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船合適作業(yè)間距示意圖</p><p>　　Fig.3 The available distance between two light purse seine vessels of mackerel</p><p>　　由圖3可見(jiàn), 當(dāng)船上集魚燈總功率發(fā)生變化時(shí),即計(jì)算分析不同的適宜照度時(shí)，均可計(jì)算照度值的不同和，即可得到。</p><p>

31、　　則兩船的合適照度間距為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　2.2方法</b></p><p>　　2.2.1 假設(shè)條件</p><p>　　在探討鮐魚燈光圍網(wǎng)水下集魚燈水中照度分布，即一組漁船中各船的合適作業(yè)間距的計(jì)算方法時(shí)，為了研究方便，一般應(yīng)作如下的假

32、設(shè)：</p><p>　　1、忽略水上集魚燈的干擾。</p><p>　　2、假定不同深度的海水對(duì)光的吸收率相同，以及假定海況天氣都是良好的前提條件下進(jìn)行水中照度的計(jì)算。</p><p>　　3、水下集魚燈具備相同的配光特性，且所有燈的離水面的垂直距離都相等。</p><p>　　4、水流對(duì)水下集魚燈在海水中穩(wěn)定性的影響不計(jì)。</p&g

33、t;<p>　　2.2.2點(diǎn)光源的計(jì)算方法</p><p>　　所謂點(diǎn)光源計(jì)算方法就是將水下集魚燈光源當(dāng)作是各向同性的點(diǎn)光源來(lái)考慮的一種照度計(jì)算方法，當(dāng)發(fā)光體的直徑小于其至受照面距離的1/5或線形發(fā)光體的長(zhǎng)度小于照射距離或斜距的1/4時(shí)，可視為點(diǎn)光源。</p><p>　　點(diǎn)光源計(jì)算有兩種不同的方法，第一種：將所有的集魚燈考慮成一個(gè)位于漁船下方一定深度的大功率的點(diǎn)光源；第二種

34、：將每一個(gè)集魚燈都單獨(dú)對(duì)被照點(diǎn)進(jìn)行照度計(jì)算，然后將該點(diǎn)的照度全部疊加起來(lái)。</p><p>　　由于本文研究鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船的水下集魚燈的個(gè)數(shù)較少，且上述第二種計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果相對(duì)誤差較小，因此采用上述方法中的疊加法計(jì)算可使結(jié)果更為精確。</p><p>　　2.2.3點(diǎn)光源的計(jì)算模式</p><p>　　當(dāng)某點(diǎn)光源（圖4）的光線照射到q點(diǎn)時(shí)，水平面的光照強(qiáng)度可用

35、（2）、（3）公式求得：</p><p>　?。?） </p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　公式（2）、（3）中：</p><p><b>　　為q點(diǎn)的光照強(qiáng)度；</b></p><p>　　為光源到q

36、點(diǎn)的直線距離,單位為m；</p><p>　　為光源在光線與法線的夾角；</p><p>　　為點(diǎn)光源處的光照強(qiáng)度,單位為lx；</p><p>　　為集魚燈的光通量,單位為lm；</p><p>　　通過(guò)上海嘉寶2kw國(guó)產(chǎn)集魚燈燈光照度測(cè)試報(bào)告可知2kw國(guó)產(chǎn)集魚燈的光通量為220000 lm[8]；</p><p>

37、　　圖4點(diǎn)光源在空氣中計(jì)算方法示意圖</p><p>　　Fig.4 The calculation diagram of point source in air</p><p>　　朗伯（Lambert）與比爾（Beer）定律：是光吸收的基本定律，適用于所有的吸光物質(zhì)，包括液體海水。</p><p><b>　?。?）</b></p&g

38、t;<p>　　在以上的條件下，經(jīng)過(guò)朗伯（Lambert）多年的實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)得出，除真空以外，任何介質(zhì)對(duì)光波都不是透明的，因此光的強(qiáng)度隨著在介質(zhì)中傳播距離的增加而逐漸減弱。得出如下公式[9]：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　公式（5）中： </b></p><p>　

39、　為吸收后的光強(qiáng)強(qiáng)度,單位為lx； </p><p>　　為吸收前的光照強(qiáng)度,單位為lx；</p><p>　　為介質(zhì)的吸收系數(shù)； </p><p>　　為光的傳播距離,單位為m；</p><p>　　1852年比爾（Beer）用實(shí)驗(yàn)證明，吸收系數(shù)正比于單位體積中的吸收分子數(shù)，即正比于吸收物質(zhì)的濃度[9],有</p>

40、<p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　公式（6）中：</b></p><p>　　為吸收后的光強(qiáng)強(qiáng)度，單位為lx； </p><p>　　為吸收前的光照強(qiáng)度，單位為lx；</p><p>　　為與濃度無(wú)關(guān)的常數(shù)；</p><p>

41、;　　為吸收物質(zhì)的濃度（一般取3.54），單位為mol/L</p><p>　　由于海水對(duì)燈光的吸收，當(dāng)鮐魚燈光圍網(wǎng)水下集魚燈所處一定深度時(shí)，在此深度下（距離海面）處的點(diǎn)光源照射的光線到達(dá)點(diǎn)q時(shí)，由式（6）可得（圖5）：</p><p><b>　　（7）</b></p><p><b>　?。?）</b></p&g

42、t;<p><b>　　公式（7）中：</b></p><p>　　為q點(diǎn)的光照強(qiáng)度，單位為lx；</p><p>　　為水下集魚燈某深度的光照強(qiáng)度，單位為lx；</p><p>　　為光在海水傳播的吸收系數(shù)</p><p>　　圖5點(diǎn)光源在海水中中計(jì)算方法示意圖</p><p>　

43、　Fig.5 The calculation diagram of point source in seawater </p><p><b>　　由式（2）可得：</b></p><p>　?。?） </p><p><b>　　（10）</b></p><p>

44、　　公式（9）、（10）中：</p><p>　　為水下集魚燈某深度的光照強(qiáng)度，單位為lx；</p><p>　　為水下燈距離q點(diǎn)的直線距離, 單位為m；</p><p>　　為q點(diǎn)的光照度, 單位為lx；</p><p>　　根據(jù)公式（7）-（10），求得為：</p><p><b>　?。?1）</

45、b></p><p><b>　?。?2）</b></p><p>　　圖6 點(diǎn)光源水中計(jì)算方法示意圖</p><p>　　Fig.6 The calculation diagram of point source in air</p><p>　　運(yùn)用公式（1）-（12），就可以對(duì)水下集魚燈在水中的照度分布進(jìn)行計(jì)

46、算，從而得出集魚燈在水中傳播的直線距離，確定漁船在該照度下能夠達(dá)到的水平距離，最終確定一船組內(nèi)各船的作業(yè)間距與適宜照度、集魚燈位置以及魚群位置的關(guān)系。</p><p>　　為了評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果的精確程度，本文引用相對(duì)誤差對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較；相對(duì)誤差的表達(dá)式如下：</p><p><b>　　(13) </b></p><p><b>

47、;　　公式（16）中：</b></p><p><b>　　為相對(duì)誤差</b></p><p>　　為計(jì)算值與真值之差 </p><p><b>　　為真實(shí)值</b></p><p><b>　　3、結(jié)果</b></p><p>　　3

48、.1鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與適宜照度E、水中深度h、魚群位置H的關(guān)系</p><p>　　對(duì)公式（1）-（12）進(jìn)行化簡(jiǎn)消元轉(zhuǎn)化得到：漁船間距L與集魚燈水中適宜照度E、水中深度h、魚群位置H的推導(dǎo)公式：</p><p><b>　　（14）</b></p><p><b>　?。?5）</b></p><

49、;p><b>　?。?6） </b></p><p>　　公式（14）、（15）、（16）中：</p><p>　　、、分別為主燈船與副燈船的間距、副燈船與網(wǎng)船的間距、主燈船與網(wǎng)船的間距，單位為m； </p><p>　　3.2鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與適宜照度E關(guān)系的計(jì)算</p><

50、;p>　　本文定主燈船與副燈船的有效光誘距離為，副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為，主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為。假設(shè)將漁船的水下各個(gè)集魚燈考慮成位于漁船中心下方的點(diǎn)光源，當(dāng)魚群位置（50m）與集魚燈的作業(yè)深度（18m）確定時(shí)，適宜照度分別為0.01 lx，0.02lx，0.04 lx，0.08lx ,0.16 lx , 0.32lx.，0.64 lx，1.28lx，2.56lx，5.12lx，10.24lx時(shí)，運(yùn)用公式（14）-（16

51、）分別求出有效光誘距離m、m、m。</p><p>　　表2適宜照度確定時(shí)各漁船間的合適距離</p><p>　　Tab.2 The suitable distance between fishing vessels when appropriate illumination is determined</p><p>　　對(duì)表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出一組漁船各船

52、之間有效光誘距離與適宜照度的關(guān)系方程式（>0.99，說(shuō)明這是一個(gè)冪特征非常明顯的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，即說(shuō)明擬合方程能夠以大于99.99%的解釋涵蓋了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，具有很好的一般性，可以作為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線用于合適作業(yè)距離的測(cè)量）：</p><p><b>　　（17）</b></p><p><b>　?。?8）</b></p><p&g

53、t;<b>　?。?9）</b></p><p>　　根據(jù)方程式(17)，(18)與(19)，在魚群位置與集魚燈的作業(yè)深度確定時(shí)，若照度E=8lx,可得知一組燈光圍網(wǎng)漁船之間的光誘距離，即主燈船與副燈船的光誘距離為L(zhǎng)1=82.12m，副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為L(zhǎng)2=83.13m，主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為L(zhǎng)3=85.36m。</p><p>　　圖7各漁船間的合適

54、距離與適宜照度的關(guān)系圖</p><p>　　Fig.7 The relation graph of ships’ appropriate distance and proper illumination </p><p>　　3.3鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與集魚燈水中作業(yè)深度h關(guān)系的計(jì)算</p><p>　　本文定主燈船與副燈船的有效光誘距離為，副燈船與網(wǎng)船的有效光誘

55、距離為，主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為。假設(shè)將漁船的水下各個(gè)集魚燈考慮成位于漁船中心下方的點(diǎn)光源，當(dāng)魚群位置（50m）與適宜照度（1.0lx）確定時(shí)，集魚燈作業(yè)深度分別為10 m、15 m、20m、25m、30m、35m、40m、45m時(shí)，運(yùn)用公式（14）-（16）分別求出有效光誘距離m、m、m。</p><p>　　表3水下集魚燈水中深度確定時(shí)各漁船間的合適距離</p><p>　　Tab

56、.3 The suitable distance between fishing vessels when the fishing light’ appropriate underwater depth is determined</p><p>　　對(duì)表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出一組漁船各船之間有效光誘距離與集魚燈作業(yè)深度的關(guān)系方程式（>0.99，說(shuō)明這是一個(gè)冪特征非常明顯的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停凑f(shuō)明擬合方程能夠以

57、大于99.99%的解釋涵蓋了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，具有很好的一般性，可以作為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線用于合適作業(yè)距離的測(cè)量）：</p><p><b>　　(20)</b></p><p><b>　　(21)</b></p><p><b>　　(22)</b></p><p>　　根據(jù)方程式(17

58、)，(18)與(19)，在魚群位置與適宜照度確定時(shí)，若集魚燈深度h=27m,可得知一組燈光圍網(wǎng)漁船之間的光誘距離，即主燈船與副燈船的光誘距離為L(zhǎng)1=90.23m，副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為L(zhǎng)2=94.18m，主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為L(zhǎng)3=98.94m。</p><p>　　圖8各漁船間的合適距離與適宜照度的關(guān)系圖</p><p>　　Fig.8 The relation graph

59、of ships’ appropriate distance and proper illumination </p><p>　　3.4鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與魚群位置H關(guān)系的計(jì)算</p><p>　　本文定主燈船與副燈船的有效光誘距離為，副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為，主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為。假設(shè)將漁船的水下各個(gè)集魚燈考慮成位于漁船中心下方的點(diǎn)光源，當(dāng)適宜照度（1.0lx）與集魚燈

60、的作業(yè)深度(18m)確定時(shí)，魚群位置分別為40m、42m、44m、46m、48m、50m、52m、54m、56m、58m、60m時(shí)，運(yùn)用公式（14）-（16）分別求出有效光誘距離m、m、m。</p><p>　　表4魚群位置確定時(shí)各漁船間的合適距離</p><p>　　Tab.4 The suitable distance between fishing vessels when the

61、fish school position is determined</p><p>　　對(duì)表4的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出一組漁船各船之間有效光誘距離與魚群位置的關(guān)系方程式（>0.99，說(shuō)明這是一個(gè)冪特征非常明顯的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，即說(shuō)明擬合方程能夠以大于99.99%的解釋涵蓋了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，具有很好的一般性，可以作為標(biāo)準(zhǔn)工作曲線用于合適作業(yè)距離的測(cè)量）：</p><p>　?。?3）

62、 （24）</p><p><b>　　（25）</b></p><p>　　根據(jù)方程式(17)，(18)與(19)，在集魚燈作業(yè)深度與適宜照度確定時(shí)，若魚群位置H=53m,可得知一組燈光圍網(wǎng)漁船之間的光誘距離，即主燈船與副燈船的光誘距離為L(zhǎng)1=86.28m，副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離為L(zhǎng)2=90.23m，主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離

63、為L(zhǎng)3=93.75m。</p><p>　　圖9各漁船間的合適距離與魚群位置的關(guān)系圖</p><p>　　Fig.9 The relation graph of ships’ appropriate distance and fish school position</p><p><b>　　4.分析</b></p><p

64、>　　4.1在本文中， 運(yùn)用點(diǎn)光源海水中照度的計(jì)算方法，對(duì)一組鮐魚燈光圍網(wǎng)內(nèi)各漁船間的合適作業(yè)間距進(jìn)行了計(jì)算，分別得出了相應(yīng)的關(guān)系式。對(duì)于本文中點(diǎn)光源的計(jì)算模式，有關(guān)研究表明[10] [11]，若光源的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)離燈的距離（或高度）大于5×L時(shí)，該光源是可以被看作為點(diǎn)光源進(jìn)行計(jì)算的，且計(jì)算誤差在以內(nèi)，表示計(jì)算結(jié)果是合理的，而當(dāng)距離大于200米時(shí)，使用點(diǎn)光源來(lái)計(jì)算也是比較合適的。根據(jù)鮐魚燈光圍網(wǎng)作業(yè)的情況，水下集魚燈在海

65、水中的作業(yè)最適深度h為10-45m,同時(shí)可知鮐魚的適宜水層H為40-60m，以及鮐魚對(duì)燈光反應(yīng)的最適背景照度E為0.01-14 lx，根據(jù)公式（13）-（15）可得出一組鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船內(nèi)各船作業(yè)間距的最值：</p><p>　　燈船與副燈船的有效光誘距離m最值為：、</p><p>　　副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m最值為：、</p><p>　　主燈船與網(wǎng)船的有效

66、光誘距離m最值為：、</p><p>　　4.2鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與適宜照度E關(guān)系為：、、。</p><p>　　對(duì)于本文中點(diǎn)光源的計(jì)算模式，有關(guān)研究表明表明[10] [11]，若光源的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)離燈的距離（或高度）大于5×L時(shí)，該光源是可以被看作為點(diǎn)光源進(jìn)行計(jì)算的，且計(jì)算誤差在以內(nèi)，表示計(jì)算結(jié)果是合理的。本文中適宜照度的值范圍為0.01-14lx,則可求出主燈船與副燈船的

67、有效光誘距離m和副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m以及主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m的最值：</p><p>　　燈船與副燈船的有效光誘距離m最值為：、</p><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則燈船與副燈船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m最值為：、</p><

68、;p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則副燈船與網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m最值為：、</p><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則主燈船與網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　4.3鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間

69、距L與集魚燈水中作業(yè)深度h關(guān)系為：、、</p><p>　　對(duì)于本文中點(diǎn)光源的計(jì)算模式，有關(guān)研究表明表明[10] [11]，若光源的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)離燈的距離（或高度）大于5×L時(shí)，該光源是可以被看作為點(diǎn)光源進(jìn)行計(jì)算的，且計(jì)算誤差在以內(nèi)，表示計(jì)算結(jié)果是合理的。本文中集魚燈的作業(yè)深度的范圍為10-45m. 則可求出主燈船與副燈船的有效光誘距離m和副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m以及主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m的最

70、值：</p><p>　　主燈船與副燈船的有效光誘距離最值為：、</p><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則主燈船與副燈船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離最值為：、</p><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><

71、;p>　　則副燈船與網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離的最值為：、</p><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則主燈船與網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　4.4鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船間距L與魚群位置H關(guān)系為：、、</p><p>　　對(duì)于本

72、文中點(diǎn)光源的計(jì)算模式，有關(guān)研究表明[10] [11]，若光源的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)離燈的距離（或高度）大于5×L時(shí)，該光源是可以被看作為點(diǎn)光源進(jìn)行計(jì)算的，且計(jì)算誤差在以內(nèi)。表示計(jì)算結(jié)果是合理的。本文中魚群適宜水層深度為40-60m,則可求出主燈船與副燈船的有效光誘距離m和副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m以及主燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離m的最值。</p><p>　　主燈船與副燈船的有效光誘距離的最值為：、</p

73、><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則主燈船與副燈船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　副燈船與網(wǎng)船的有效光誘距離的最值為：、</p><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則副燈船與網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　主燈

74、船與網(wǎng)船的有效光誘距離m的最值為：、</p><p>　　運(yùn)用公式（16）得出相對(duì)誤差為：、</p><p>　　則主燈船與網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為：</p><p>　　4.5燈光圍網(wǎng)是目前使用較廣泛的漁具，燈光圍網(wǎng)漁船水下集魚燈水中照度分布又是度量燈光圍網(wǎng)誘集魚類性能的指標(biāo)，因此，探討水下燈分布及三船間的距離是非常必要的。如何有效利用集魚燈是光誘漁業(yè)研究的重要課題。

75、對(duì)于本文中點(diǎn)光源的計(jì)算模式，有關(guān)研究表明[10] [11]，若光源的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)離燈的距離（或高度）大于5×L時(shí)，該光源是可以被看作為點(diǎn)光源進(jìn)行計(jì)算的，且計(jì)算誤差在以內(nèi)，表示計(jì)算結(jié)果是合理的，而當(dāng)距離大于200米時(shí)，使用點(diǎn)光源來(lái)計(jì)算也是比較合適的。本文引用相對(duì)誤差對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，得知相對(duì)誤差均在之間，則說(shuō)明本文運(yùn)用點(diǎn)光源在海水中的計(jì)算模式是合理的，即有：主燈船與副燈船的合適作業(yè)間距為，副燈船與網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為，主燈船與

76、網(wǎng)船的合適作業(yè)間距為。在本文中運(yùn)用點(diǎn)光源的方法對(duì)漁船的間距進(jìn)行了計(jì)算，分別得出了相應(yīng)的計(jì)算公式，即在確定水下集魚燈的深度和魚群的位置以及適宜照度時(shí)，就可以確定一組漁船內(nèi)各船的最大作用間距和最小作用間距，進(jìn)而得出合適的作業(yè)間距，同時(shí)本文中也得出，鮐魚的適宜照度值、魚群位置深度以及集魚燈的作業(yè)深度越大，相應(yīng)兩船的合適間距越小，反之亦然。</p><p><b>　　5、討論</b></p&

77、gt;<p>　　5.1燈光圍網(wǎng)在東海是十分重要的作業(yè)方式，所以集魚燈的有效利用是漁業(yè)研究中的一個(gè)重要組成部分，針對(duì)漁場(chǎng)相對(duì)擁擠的作業(yè)狀態(tài)，為保證作業(yè)漁船取得較好的捕撈效益，應(yīng)避免燈光能源的不必要的浪費(fèi)以及漁船燈光之間的相互干擾，所以漁船之間應(yīng)該保持合適的作業(yè)間距。</p><p>　　5.2關(guān)于集魚燈在水中照度的計(jì)算, 錢衛(wèi)國(guó)王飛[12] [13]等對(duì)計(jì)算漁船間距的方法進(jìn)行了比較，包括經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法

78、和點(diǎn)光源方法以及線光源計(jì)算方法，鄭國(guó)富[14] 與傅恩波[15]也在燈光魷魚釣船中運(yùn)用點(diǎn)光源的方法對(duì)海面的照度進(jìn)行了計(jì)算研究，國(guó)外學(xué)者今村、柳川[11]也曾使用點(diǎn)光源方法對(duì)各光誘漁業(yè)中的海面照度進(jìn)行計(jì)算研究，通過(guò)總結(jié)對(duì)比理論上來(lái)說(shuō)點(diǎn)光源的計(jì)算更為確切些, 但在集魚燈水中照度分布的計(jì)算中, 也沒(méi)有考慮各光源之間的干擾, 同時(shí)忽略了背景光的影響, 以及假定海況天氣都是良好的前提條件下進(jìn)行計(jì)算的。實(shí)際情況和需考慮的因素十分復(fù)雜, 應(yīng)作更全面的

79、分析和研究，所以在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)該考慮各種因素的影響，才能獲得較為準(zhǔn)確的漁船間距，以此來(lái)提高生產(chǎn)效益。</p><p>　　5.3本文所使用的計(jì)算方法是在理想的狀態(tài)下進(jìn)入的，忽略了風(fēng)、流對(duì)船體的影響，并且僅對(duì)鮐魚燈光圍網(wǎng)作業(yè)中一個(gè)船組內(nèi)各船的水下集魚燈的燈光照度情況進(jìn)行了初步的計(jì)算，沒(méi)有結(jié)合水上集魚燈，因此此文所得數(shù)據(jù)與公式僅為理論結(jié)果，與生產(chǎn)實(shí)際漁船間距有一定的誤差。</p><p>

80、;　　5.4本文中對(duì)鮐魚燈光圍網(wǎng)漁船船組內(nèi)的合適作業(yè)間距采用點(diǎn)光源在海水中照度的方法進(jìn)行了初步的計(jì)算，分別得出相應(yīng)的理論公式，所得計(jì)算結(jié)果與實(shí)踐還有一定的差距，需要做進(jìn)一步的研究</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　論文是在王飛老師的悉心指點(diǎn)下完成的，在這里我向我的老師表示深深的謝意。</p><p><b>

81、;　　[參 考 文 獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 程家驊,林龍山.東海區(qū)鮐魚生物學(xué)特征及其漁業(yè)現(xiàn)狀的分析研究[J]，海洋漁業(yè),2004,23(2),1-2</p><p>　　[2] 鄭元甲，陳雪忠．程家驊，東海大陸架生物資源與環(huán)境[M]．上海：科技出版社，2003</p><p>　　[3] 李　綱，陳新軍．東海鮐魚資源和漁場(chǎng)時(shí)空分布特征的

82、研究[j],中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，</p><p>　　[4] 崔建章，漁具漁法學(xué)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 1997: 195- 196.</p><p>　　[5] 鄭基.關(guān)于東海區(qū)燈光圍網(wǎng)管理的研究[J]，浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)，自然科學(xué)版, 2008</p><p>　　[6] 錢衛(wèi)國(guó).魷釣漁業(yè)中集魚燈的優(yōu)化配置研究[D].上海水產(chǎn)大學(xué)博士論文，20

83、05.</p><p>　　[7] 何大仁,蔡厚才.魚類行為學(xué)[M].廈門：廈門大學(xué)出版社,1998.</p><p>　　[8] 上海嘉寶2kw國(guó)產(chǎn)集魚燈燈光照度測(cè)試報(bào)告，現(xiàn)代漁業(yè)信息，2004:19-6.</p><p>　　[9] 湯俊雄.光學(xué)[M]. 北京：北京大學(xué)出版社,2001.</p><p>　　[10] 陳東分.鮐魚燈光圍網(wǎng)

84、發(fā)展前景的探討[ J ].海洋水產(chǎn)科技，1998,13（4）：23-27</p><p>　　[11] 柳川三郎. 集魚炻の特性に閿系研究する研究- I燾光源による水中照度の計(jì)算法について[ J ]. 東水大研報(bào), 1973, 60 (1) : 1 - 7.</p><p>　　[12] 錢衛(wèi)國(guó), 王 飛. 集魚燈海面照度計(jì)算方法的比較研究[ J] . 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版) ,

85、 2004,</p><p>　　[13] 錢衛(wèi)國(guó),陳新軍,孫滿昌. 2 種水下集魚燈水中光強(qiáng)分布及其比較研究[J]. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué). 2005，（12）</p><p>　　[14] 鄭國(guó)富. 誘魚燈光場(chǎng)計(jì)算及其對(duì)光誘魷魚浮拖網(wǎng)作業(yè)的影響[ J] . 臺(tái)灣海峽, 1999, 18( 2) : 215- 220.</p><p>　　[15] 傅恩波, 陳永茂, 吳