循环水养殖池集污水动力学（水产养殖工程与前沿技术丛书）

《循环水养殖池集污水动力学》是一部聚焦现代水产养殖工程技术的专著，系统解决了陆基工厂化与池塘循环水养殖中的核心难题。本书以计算流体动力学理论为基础，结合多相流数值模拟与试验验证，深入剖析了养殖池的池型结构优化、进排水方式设计及推水集污装置效能，创新性地揭示了水动力特性与集污自净化效能的耦合机制。通过大量案例研究与数值仿真，为高效循环水养殖系统的构建提供了理论支撑与实践指导，尤其对提升固体污染物去除效率、降低能耗具有显著参考价值。
作为“水产养殖工程与前沿技术丛书”的重要分册，本书凝聚了上海海洋大学等科研团队的最新成果，兼具学术深度与实践指导性，是水产养殖从业者优化生产工艺、科研人员开展相关研究的B备工具书，对推动我国水产养殖业向智能化、生态化转型具有里程碑意义。

本书围绕陆基工厂化与池塘循环水养殖工程技术，运用计算流体动力学理论、 多相流数值模拟与试验验证相结合的研究方法，从养殖池的池型结构、进排水方式、推水与集污装置等方面展开系统剖析，通过分析养殖池水动力特性与集污自净化效能的相关影响机制，为构建节能高效循环水养殖系统提供理论参考。 
本书主要面向水产养殖从业者、科研人员及高校相关专业师生，助力解决循环水养殖池的高效集污难题，推动水产养殖业绿色、高效发展。

张俊：博士，教授，上海市“渔业工程与装备”重点创新团队与上海市“水产动物良种创制与绿色养殖”协同创新中心骨干成员。主要从事渔业工程水动力学研究，主持上海市自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题、上海市农业科技创新项目等15项，发表SCI及EI学术论文30余篇，获批专利10余项，成果转化1项，获上海市水务海洋科学技术奖、校科研育人示范团队、育才奖等奖励及荣誉称号。

曹守启：博士，教授，主要从事渔业工程装备及其自动化技术研究。主持或参与科技部蓝色粮仓科技创新项目、上海市科委创新行动计划、上海市农委科技兴农项目等20余项，在国内外核心期刊发表学术论文60余篇，授权发明专利10余项，获得上海市科技进步二等奖等省部级奖项5项。

王芳:博士，研究员，现任上海海洋大学工程学院院长，上海市地方高水平大学“渔业工程与装备”重点创新团队负责人。主持国家自然科学基金等项目20余项，获上海市科技进步奖等科技奖项16项，入选上海市东方英才(拔尖)计划，被评为上海市浦东新区十大杰出青年、首届浦东新区科技精英、上海市教育系统三八红旗手、上海市巾帼建功标兵、无锡市三八红旗手、无锡市优秀科技工作者等。

据《2024中国渔业统计年鉴》,2023年，我国水产养殖产量占渔业总产量的81.6%,养殖产量连续多年稳居世界第一。然而，池塘养殖占淡水养殖总面积的52.15%,多地依旧延续粗放散养模式，存在设施化水平低、尾水难处理、水域环境恶化、病害频发等问题。近年来，我国以扩产能、调结构、优布局为导向，以推进池塘标准化改造、发展工厂化循环水养殖、开发盐碱地水产养殖、建立深远海大型智能化养殖渔场为重点任务，制定了一系列总体实施方案。
循环水养殖模式是我国水产养殖业转型升级的重点方向。2023年，中央一号文件将“养殖池塘改造升级””列为重点任务。同年，国家《现代设施渔业建设专项实施方案(2023—2030)》提出“全面推进池塘标准化改造和工厂化渔场建设，到2030年，将完成池塘标准化改造1700万亩，新增现代工厂化养殖水体1500万立方米”。相比于传统水产养殖模式，循环水养殖实现了从散养到圈养、从静水到流水、从粗放到集约的变革，符合资源节约、节能减排的发展理念。但在实际应用中，循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System,RAS)常面临集排污效能低、换水率高、能耗大的突出问题，是制约水产养殖业高质量发展的难题。
循环水养殖池(RAT)是循环水养殖系统的基础设施。良好的水动力特性不仅是提高水循环能量利用率、空间利用率和集排污效能的关键，也是保持溶解氧均匀混合、确保水生生物健康生长的前提。循环水养殖池水体中的粪污、残饵等固体污染物如果不能快速去除，将会不断积累并分解，产生大量细小悬浮物、絮状物和有害化学物质，导致水质恶化。这不仅严重威胁水生生物的存活率，还增加了尾水处理的难度。由于循环水养殖池中的水体污染颗粒物排出率不仅与池型、进排水、推流及增氧方式有关，还与养殖品种、规格、密度相关，再加上污染物与水体、壁面及污染物之间的相互作用，导致其形状、粒径分布等物理性状不断变化，准确评估十分困难。
本书全面总结了循环水养殖池水动力学的研究方法与理论，分析了养殖池的池型结构参数、射流式进水方式、底流口集污装置、水车式增氧机对集污水动力特性的影响。以分割式池塘循环水养殖系统为例，本书介绍了集约化池塘循环水养殖系统的水动力特性，力求为相关研究人员和养殖实践者提供一定的理论指导和技术支持。
本书的出版得到了“十四五”国家重点研发计划——淡水池塘低碳养殖智慧渔场关键技术与装备(项目编号：2023YFD2400500)、上海市自然科学基金项目——集约化循环水养殖池塘高效集污水动力特性研究(项目编号：24ZR1429000),以及上海市科技兴农项目课题——水产养殖水体颗粒物去除技术与装备研发(项目编号：沪农科推字2021第3-1号)的支持，在此深表谢意。由于作者水平有限，书中若有不当之处，敬请谅解。
作 者
2025年2月