随着世界人口的不断增长和社会经济的日益繁荣,市场对鱼类的需求也不断扩大,水产养殖业发展前景广阔。由于近海养殖对浅海内湾的开发已经趋于饱和,且易对海域生态环境造成严重破坏,网箱养殖业正向外海或深水海域迅速发展。然而深水海域的海况较近海复杂多变,强风浪流肆虐的环境对网箱系统和养殖鱼类的安全保障提出了很高的挑战。可沉浮式网箱是一种对深水海域适应性较强的养殖装备,网箱有漂浮和下潜两种状态,当海域出现恶劣海况时,可以把网箱临时下沉到海面下一定深度,由于波浪强度随水深增加而呈指数衰减,下潜后的网箱系统受到风浪冲击影响大幅度减小。目前常见的可沉浮式网箱在升降过程中常出现网箱倾角过大、损伤养殖鱼类的问题,为研究可沉浮式网箱升降运动特性,提高网箱沉浮性能,本文构建了一种使用螺旋浮管的可沉浮式网箱升降系统,螺旋浮管沿圆周螺旋排列,通过对浮管注水和充气实现网箱稳定地下沉和上浮,并以此进行物理模型实验研究网箱的升降动力响应。同时,网箱下沉深度过大将导致网箱触底破坏,因此,本文采用数值模拟的方法进一步研究了极端波浪下网箱网底最佳下沉深度与波浪高度、波浪周期的关系。本文主要内容包括:1.介绍了本文的研究背景、可沉浮式网箱的发展以及国内外研究现状,提出本文的研究内容和方法。2.结合网箱实际参数对可沉浮式网箱物理模型各部分的设计进行了详细介绍。3.通过模型实验的方法,研究了网箱在静水和纯流作用下的升降动力响应。4.对网箱在波浪作用下的升降进行了实验,研究了网箱在波浪作用下的升降动力响应。5.通过网箱升降的波流联合实验,研究了网箱在波流联合作用下的动力响应特性。6.对波浪作用下下潜状态网箱运动触底进行了数值模拟,研究了极端波浪作用下网底最佳下沉深度和该深度下网箱的动力响应。