國內(nèi)新型深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖裝備技術(shù)動向

湖北海洋工程裝備研究院 何 勇

近年來，隨著養(yǎng)殖海域水質(zhì)惡化、病害頻發(fā)、品質(zhì)下降等客觀問題以及國家監(jiān)管部門和消費者對海產(chǎn)品的品質(zhì)和安全越來越重視，傳統(tǒng)的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖面臨發(fā)展困境，海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖向深遠海海域發(fā)展以謀求新的發(fā)展空間勢在必行。

但深遠海海域不同于以往的封閉或半封閉海域，一般為完全開放海域，環(huán)境條件惡劣，且遠離大陸或海島，缺乏屏障和岸基支持。傳統(tǒng)的HDPE網(wǎng)箱難以抵抗惡劣的海況，也無法適應新的養(yǎng)殖模式，因此必須研發(fā)新型深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖裝備。近年來，我國海洋工程界和水產(chǎn)養(yǎng)殖界提出了一些新型深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖裝備的設計概念，本文選擇其中幾種已經(jīng)轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品的概念進行簡要介紹，以期對計劃部署此類裝備的使用方和進行此類裝備研發(fā)的工作者有所幫助和啟發(fā)。

單柱半潛式深海漁場

單柱半潛式深海漁場由De Maas SMC研發(fā)，目前已推出SSFF150和SSFF300兩種型號，有效養(yǎng)殖水體容積分別為15萬和30萬立方米，設計服役壽命25年，可在17臺風極限天氣情況下生存。該型漁場設計有工作吃水、風暴吃水和維護吃水三種狀態(tài)。工作狀態(tài)下漁場頂部外圍環(huán)形框架、連接環(huán)形框架和中央立柱的輻射狀撐桿以及大部分中央立柱均露出水面；風暴狀態(tài)下通過往與中間立柱底部相連的圓柱形大浮箱打壓載水使網(wǎng)箱下潛，直至僅有小部分中央立柱露出水面；維護狀態(tài)下整個中央立柱和頂網(wǎng)、部分浮箱和側(cè)網(wǎng)露出水面，方便檢修。

單柱半潛式深海漁場的漁網(wǎng)為復合材料或銅合金，魚飼料儲存在中央立柱的飼料艙內(nèi)，通過沿著中央立柱外側(cè)和輻射狀撐桿布置的管路分配到水上和水下投喂點。設有收獲系統(tǒng)、水下監(jiān)測系統(tǒng)、死魚收集系統(tǒng)和靠泊系統(tǒng)，可實現(xiàn)分區(qū)域和多層立體養(yǎng)殖。對于有人駐守型的漁場，中央立柱上還布置有生活艙室、直升機停靠系統(tǒng)和救生艇等。

據(jù)悉，臨高海豐養(yǎng)殖發(fā)展有限公司于2017年4月和De Maas SMC簽署了兩座SSFF-300型漁場的租賃合同，福鼎市城市建設投資公司在福建省馬尾造船股份有限公司訂造的SSFF150型漁場也于2018年1月19日開工，漁場建成后將由寧德市富發(fā)水產(chǎn)有限公司承租。

坐底式深海智能網(wǎng)箱

坐底式深海智能網(wǎng)箱由中集來福士海洋工程有限公司根據(jù)我國渤海灣水文情況研發(fā)，可適應渤海灣百年一遇的惡劣海況。網(wǎng)箱為正六邊形結(jié)構(gòu)，直徑66m，箱體高度18.5m，作業(yè)吃水15m，內(nèi)部凈體積30000m3，內(nèi)部分隔為六個體積一致的網(wǎng)箱，可對不同尺寸的魚分類養(yǎng)殖。

網(wǎng)箱配備自動投餌、網(wǎng)衣清洗、自動提網(wǎng)、水下監(jiān)測和死魚回收等設備，可實現(xiàn)養(yǎng)殖自動化。飼料儲存罐和養(yǎng)殖控制室布置在中央立柱頂部平臺上，投餌機和提網(wǎng)絞車分布在頂部連接桿上。值得一提的是，為了充分利用風能和太陽能這些清潔能源，中央立柱頂部平臺裝有一臺風力發(fā)電機，六根外圍立柱頂部各設置一組太陽能電池板。

2017年5月，中集來福士與長島佳益海珍品發(fā)展有限公司、長島弘祥海珍品發(fā)展公司各簽訂了一座深遠海智能化坐底式網(wǎng)箱的建造合同，兩座網(wǎng)箱將在龍口建造基地建造。

德海智能化養(yǎng)殖漁場

德海智能化養(yǎng)殖漁場由中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所和天津德賽環(huán)保科技有限公司聯(lián)合研制，現(xiàn)有標配、高配和簡配，養(yǎng)殖空間2～10萬噸級三個系列。

德海智能化養(yǎng)殖漁場適合在我國完全開放、水深20～100米的海域使用，抗風等級17級，設計服役壽命20年，7年免維護。主體結(jié)構(gòu)由箱型結(jié)構(gòu)和桁架結(jié)構(gòu)組合而成，在外形上酷似一艘?guī)焊∠涞陌霛摯ｔ剪簽橄湫徒Y(jié)構(gòu)，為養(yǎng)殖控制區(qū)、生產(chǎn)資料區(qū)、生活區(qū)和新能源供給區(qū)；艏艉之間為桁架結(jié)構(gòu)，為養(yǎng)殖區(qū)，分隔為三個養(yǎng)殖區(qū)域。中間桁架結(jié)構(gòu)頂部連接桿外側(cè)每隔一定距離綁扎有橡膠輪胎，方便作業(yè)船只安全靠泊；連接桿頂部布置有人行通道和欄桿，滿足人員在養(yǎng)殖區(qū)作業(yè)的要求。漁場采用艏部單點系泊進行定位。

漁場配備養(yǎng)殖自動控制和數(shù)字化管理系統(tǒng)、數(shù)字化自動化多路投喂專家決策系統(tǒng)、水下監(jiān)視系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)測設備、信息交互傳輸系統(tǒng)、漁獲機械、水下洗網(wǎng)機、海水制淡設備、風光互補能源系統(tǒng)、養(yǎng)殖集污處理設備等，并能在信息交互傳輸系統(tǒng)的支持下實現(xiàn)無人駐守養(yǎng)殖。

第一座德海智能化養(yǎng)殖漁場已于2018年1月12日在廣東順德華興船廠正式開工建造，預計2018年6月前投放試產(chǎn)。

黃海全潛式漁業(yè)養(yǎng)殖裝備

圖1：單柱半潛式深海漁場

圖2：坐底式智能深海網(wǎng)箱

黃海全潛式漁業(yè)養(yǎng)殖裝備由湖北海洋工程裝備研究院有限公司為日照市萬澤豐漁業(yè)有限公司研制，2017年9月開工，目前已完工交付使用。作業(yè)海域距岸一百多海里，水深近60米，是目前國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的距岸最遠、水深最大的大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱。

圖3：德海智能化養(yǎng)殖漁場

圖4：黃海全潛式漁業(yè)養(yǎng)殖裝備

黃海全潛式漁業(yè)養(yǎng)殖裝備設計了漂浮養(yǎng)殖和坐底養(yǎng)殖兩種基本的操作狀況，為了滿足曬網(wǎng)、投苗、收魚和檢修等作業(yè)的需要，還設計了對應的操作狀況。不同操作狀況的切換通過打排壓載水實現(xiàn)。壓載水艙設置在立柱和浮箱內(nèi)部。為了實現(xiàn)靈活配載并保證破艙穩(wěn)性，壓載水艙沿水平和垂直方向均作了適當?shù)乃芊指簟?/p>

黃海全潛式漁業(yè)養(yǎng)殖裝備設有壓載管路和飼料接口，壓縮空氣和飼料通過接口從養(yǎng)殖輔助船或平臺進入網(wǎng)箱并分配到對應的壓載艙或投喂點。側(cè)面設有輸送通道，作為成魚和魚苗的出入通道。網(wǎng)箱內(nèi)部設有攝影機和傳感器，用于實時監(jiān)視魚群的情況和測量水溫、鹽度、流速等參數(shù)。值得一提的是，黃海全潛式漁業(yè)養(yǎng)殖裝備的底網(wǎng)、側(cè)網(wǎng)和頂網(wǎng)均為雙層網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)為圍蔽網(wǎng)，用于將網(wǎng)箱內(nèi)部養(yǎng)殖水體和外面的海域隔離開；外網(wǎng)為保護網(wǎng)，用于防止鯊魚、海獅等捕食者破壞內(nèi)網(wǎng)。

上面所盤點的均為新造的深遠海漁場。除了新造漁場，還有用舊船改造而成的養(yǎng)殖裝備，比如中國水產(chǎn)科學院漁業(yè)機械儀器研究所為日照市萬澤豐漁業(yè)有限公司設計的養(yǎng)殖工船“魯嵐?jié)O養(yǎng)61699”和大連船舶重工集團船務工程有限公司改造的深遠海抗風浪智能化可移動養(yǎng)殖平臺等。限于篇幅，本文就不一一予以介紹了。

點評

從基本構(gòu)成而言，新型深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖裝備與傳統(tǒng)HDPE網(wǎng)箱無異，均包括框架、網(wǎng)囊和定位三大系統(tǒng)。新型深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖裝備的進步之處在于把傳統(tǒng)HDPE網(wǎng)箱的飼料儲存、投餌、起網(wǎng)和洗網(wǎng)等這些原本需要其他輔助船只配合才能完成的功能轉(zhuǎn)移并集成到漁場自身上面，自成體系，不需要外界設備的輔助即可獨立作業(yè)。

目前出現(xiàn)的這幾種設計概念，既有針對灣水淺、風浪較小、不受臺風影響的渤海海域的設計，又有適用于水深較大、海況惡劣、受臺風影響強烈的南海海域的設計。對于南海養(yǎng)殖裝備，多點系泊、下潛抗臺的方式能否抵抗得住南海臺風條件下的惡劣海況，尚需漁場投入使用后的實際效果作為驗證。

除了馬尾造船建造的15萬立方米SSFF150型漁場，目前國內(nèi)正在建造的深遠海漁場的有效養(yǎng)殖水體容積均小于10萬立方米。為了充分發(fā)揮規(guī)模化養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益，未來隨著深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖裝備這種新型裝備的技術(shù)逐漸成熟，容積超過10萬立方米的漁場會更多地涌現(xiàn)。

受國內(nèi)新能源開發(fā)熱潮的影響，有些設計概念配備了風力和光伏發(fā)電系統(tǒng)，這些新能源產(chǎn)生的電力供給照明和水下監(jiān)測設備使用應該是足夠的，但是投餌、洗網(wǎng)和起網(wǎng)等耗電量大的操作主要還是依賴柴油發(fā)電這種傳統(tǒng)供電方式。尤其是風力發(fā)電，如果漁場部署海域的風能資源并不豐富，風力發(fā)電的效能會不理想，因此在考慮配備風力發(fā)電系統(tǒng)時應考慮當?shù)氐娘L能資源。