环水养殖池体设计工艺（一）：池体形状选择及优缺点

    循环水养殖池是现代工业化循环水养殖过程中最重要的生产单元，是养殖对象赖以生存的场所，池内流态和水质直接影响养殖对象的生存和生长。水产养殖系统中养殖池的设计是提供鱼类最佳生存条件、提高水利用率、减少环境污染的关键问题。

养殖池型
在进行养殖池型的设计中需要重点考虑两个因素:

     第一是空间利用率。土地资源是最大的成本之一，如何在有限的土地资源上实现最大的产出，空间利用率就是最重要的指标。

 

     第二就是自清洁效率。循环水养殖的核心之一就是如何将养殖动物产生的废物尽快的排出养殖单元进入水处理单元。也只有实现养殖废物的及时处理才能实现养殖水体的循环使用。

 

     基于上述两点，我们来分析一下常见的养殖循环水养殖池型的优劣。

一、圆形养殖池
1、优点：

     水流条件好：四周没有死角，水流动顺畅，能形成稳定的环流，提高水的循环率，使水质更加清洁均匀，溶氧分布也更均匀，为养殖生物提供优良的水动力条件。比如在养殖鲑鱼等对水质和水流要求较高的鱼类时，圆形池能更好地模拟自然水流环境，促进其生长.

 

     自清洁能力强：池内较高的流速可使固体废弃物快速集中于池底中央排污口排出，有效减少池内污染物的积累，降低水质恶化的风险，减少了人工清理的工作量和难度

2、缺点：

     空间利用率相对方形池略低，但在工厂化养殖中，其优点更为突出，是目前循环水养殖池的主流池型之一.

二、方形养殖池
1、优点

     空间利用率高：可以更紧密地排列和规划，在有限的场地内能够容纳更多的养殖水体，提高养殖产量和土地利用率，适合大规模、高密度的养殖生产.

 

     建设成本低：形状规则，在建造时相对简单，尤其是在使用土建材料时，施工难度和成本都相对较低.

2、缺点

     易出现“死水区”：由于池壁几何形状的制约，水流会在直角处急剧转弯并与池壁发生撞击，导致能量损失较大，剩余能量难以维持水体较高速度的旋转运动，易形成低流速区域和 “死水区”，使固体废弃物难以排出，可能导致水质恶化、鱼群分布不均、鱼类品质下降等问题.

三、方形弧角养殖池（八角池）
1、优点

     在尽量保持方形池空间利用率的前提下，通过将直角改为圆弧角，改善了养殖池内的流场特性，减少了水流在急弯处的能量损失，使水力混合条件得到优化，从而实现了方形池和圆形池优点的有效结合，兼具一定的空间利用率和较好的水流循环及排污效果，适用于一些不好砌出整圆的水泥养殖池.

圆形池和八角池的空间利用率对比

2、缺点

     通过将直角改为圆弧角，改善了池内的水流循环，减少了水流在急弯处的能量损失，使水力混合条件得到优化，形成相对稳定的环流，能将水中的残饵、粪便等污染物带到排污口附近 。但其环流效果和水流速度不如圆形池，对污染物的携带和排出效率稍低，自净率相对圆形池略差。

 

     计算流体力学可以借助软件将数学模型、物理化学反应模型等进行数值模拟。其模拟结果几乎接近真实的现场实验结果因而适应于工业化养殖系统的模拟设计，为寻找最优设计参数提供可靠的理论撑。通过分析养殖池内水流云图和向量图分析不同池型在相同进水流量下的集污能力，对比相同集污效果下的能耗情况。

 

     设置水流量0.5循环／小时，进水口初速度为0.2m/ s 。八角池中水流速度为0.07m/ s ，面圆形池为0.12m/ s ；八角池内部水流的流场小涡流较多，方向无序，圆形池中的小涡流较少，对比池内水流速度，八角池的集污能力比圆形池低41%。

 

     以八池流量0.5循环／小时为基准，此时进水口的流速为0.2m/ s ，当圆形池的进水口流速为0.13m/ s 时，内部流场速度云图的分布与八角形相似。通过观察圆形池和八角池的水流分布，在集污效果相仿的情况下，圆形池与八角池相比，能够节省大约35％的进水流速。