深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖裝備系統(tǒng)方案研究

黃溫赟，鮑旭騰，蔡計(jì)強(qiáng)，江 濤

(1 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所，上海 200092;2 農(nóng)業(yè)部遠(yuǎn)洋漁船與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092;3 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室深藍(lán)漁業(yè)工程裝備技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266237)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，海產(chǎn)品的需求量逐年提升。在世界海洋漁業(yè)捕撈產(chǎn)量增長(zhǎng)不大甚至萎縮的情況下，海產(chǎn)品的供應(yīng)將主要依賴水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[1]。中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)方式粗放，受內(nèi)陸和沿海近岸水域環(huán)境惡化和水質(zhì)劣化的影響，養(yǎng)殖產(chǎn)品的安全問(wèn)題日益突出，養(yǎng)殖空間也受到擠壓。人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和水產(chǎn)品生產(chǎn)供應(yīng)不平衡不充分的矛盾逐漸顯露。另外一方面，我國(guó)廣袤的深遠(yuǎn)海國(guó)土面積基本未被用于水產(chǎn)養(yǎng)殖；利用這片海域?yàn)閷?shí)現(xiàn)新時(shí)期我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)漁業(yè)供給側(cè)改革、滿足人們美好生活的需要，實(shí)施深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖戰(zhàn)略成為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要發(fā)展方向[2]。

深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖將海水養(yǎng)殖區(qū)域從現(xiàn)今的水深20 m以下[3]水域拓展到更深、更廣的外海區(qū)域，借助更好的水質(zhì)環(huán)境、更強(qiáng)的水體自凈能力，養(yǎng)殖病害將會(huì)減少，單位水體養(yǎng)殖量會(huì)提升，養(yǎng)殖產(chǎn)品的質(zhì)量亦可提高。隨著養(yǎng)殖區(qū)的外移，近岸區(qū)的養(yǎng)殖密度將可得以有效控制，甚至可以實(shí)施局部區(qū)域禁養(yǎng)等強(qiáng)有力的保護(hù)環(huán)境措施，有利于淺海生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和沿海生態(tài)旅游業(yè)的發(fā)展[4]；還可開(kāi)創(chuàng)深海旅游。

1 深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖工程裝備發(fā)展現(xiàn)況

實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的主要途徑是構(gòu)建大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱和浮式養(yǎng)殖平臺(tái)。前者是在離岸養(yǎng)殖網(wǎng)箱的基礎(chǔ)上，在設(shè)施與配套裝備技術(shù)的支撐下，不斷向深水、深海水域推進(jìn)；后者以專業(yè)化養(yǎng)殖工船為代表，在發(fā)展理念與技術(shù)方案上不斷成熟，開(kāi)始被列入到未來(lái)的發(fā)展計(jì)劃。

1.1 網(wǎng)箱養(yǎng)殖工程裝備

深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖最為普遍的是HDPE框架重力式網(wǎng)箱，新型的HDPE C60深水網(wǎng)箱載魚(yú)量高達(dá)60 t，與國(guó)外同類型相比，制造成本僅為后者的1/5[5]。目前養(yǎng)殖網(wǎng)箱設(shè)施向大型化、集約化發(fā)展[6]，并不斷地向更深水域、開(kāi)放性海域推進(jìn)。經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷深入，網(wǎng)箱抗風(fēng)浪、抗流能力不斷增強(qiáng)，出現(xiàn)了蝶形網(wǎng)箱、球形網(wǎng)箱等新形式。瑞典Fannocean公司養(yǎng)魚(yú)平臺(tái)，網(wǎng)箱容積2 500、3 500、4 500、6 000 m3等4種規(guī)格，可抗大于10 m的波浪，養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到150 t；日本北海道以一個(gè)養(yǎng)魚(yú)平臺(tái)控制5個(gè)6 000 m3養(yǎng)殖網(wǎng)箱，經(jīng)受了6級(jí)地震及隨后的海嘯襲擊，每年飼養(yǎng)大馬哈魚(yú)80 t，鱒魚(yú)160 t[7]。西班牙彼斯巴卡公司設(shè)計(jì)的養(yǎng)魚(yú)平臺(tái)，可管理7只2 000 m3的深水網(wǎng)箱，能經(jīng)受9 m海浪，年產(chǎn)魚(yú)250～400 t[8]。

網(wǎng)箱養(yǎng)殖還配備了許多高效設(shè)備，包括具有自動(dòng)化遠(yuǎn)程管理的投喂系統(tǒng)、定量投送裝備、數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)等，飼料投送、輔助作業(yè)等的養(yǎng)殖工作船，在網(wǎng)箱起魚(yú)過(guò)程中能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工效的吸魚(yú)泵與分級(jí)裝備[9]。此外，還有魚(yú)苗計(jì)數(shù)器、疫苗注射機(jī)、海水過(guò)濾循環(huán)裝置等先進(jìn)、實(shí)用的各類設(shè)施[10]。

1.2 深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖工船

1980年代提出的養(yǎng)殖工船，包括浮體平臺(tái)、船載養(yǎng)殖車間、船艙養(yǎng)殖以及半潛式網(wǎng)箱工船等多種形式[1]。挪威國(guó)際漁業(yè)集團(tuán)Sal-Mar公司投建由挪威Global Maritime公司設(shè)計(jì)、青島武船承建的全新三文魚(yú)海上漁業(yè)養(yǎng)殖平臺(tái)[11]。該平臺(tái)總高69 m、直徑110 m，空船重7 700 t，箱體總?cè)萘?0多萬(wàn)m3，在100 m至300 m水深區(qū)域進(jìn)行三文魚(yú)養(yǎng)殖，設(shè)計(jì)養(yǎng)魚(yú)量150萬(wàn)條，設(shè)計(jì)死亡率低于2%，設(shè)備配員9人[12]。該平臺(tái)具備深遠(yuǎn)海魚(yú)類養(yǎng)殖與輸送、飼料儲(chǔ)藏和投放、智能化管理與運(yùn)營(yíng)等功能。

挪威NSK船舶設(shè)計(jì)公司的大型深海養(yǎng)殖工船，全長(zhǎng)430 m、寬度54 m；單艘養(yǎng)殖工船可以容納1萬(wàn)t三文魚(yú)成魚(yú)或超過(guò)200萬(wàn)尾幼魚(yú)，還可以降到海平面10 m以下。養(yǎng)殖工船為鋼架結(jié)構(gòu)，可以安裝6個(gè)50 m×50 m的養(yǎng)殖網(wǎng)箱，網(wǎng)箱深度可達(dá)60 m[13]。

養(yǎng)殖工船(魯嵐?jié)O養(yǎng)61699)[14]，由中國(guó)海洋大學(xué)與中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所聯(lián)合設(shè)計(jì)。該船總長(zhǎng)86 m，型寬18 m，型深5.2 m；設(shè)計(jì)養(yǎng)魚(yú)艙14個(gè)，配備飼料艙、加工間、魚(yú)苗孵化室、魚(yú)苗實(shí)驗(yàn)室等配套齊全的艙室及設(shè)備。該船將在日照離岸100海里的黃海作業(yè)，作業(yè)時(shí)養(yǎng)殖工船將取水管底端深入冷水團(tuán)內(nèi)，抽取低溫海水循環(huán)進(jìn)行冷水魚(yú)類養(yǎng)殖，原理見(jiàn)圖1[15]。

“十二五”期間，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所開(kāi)展了大型養(yǎng)殖工船系統(tǒng)研究，在10萬(wàn)噸級(jí)阿芙拉型油船船體平臺(tái)上，設(shè)計(jì)養(yǎng)殖水體7.5萬(wàn)m3，可以形成年產(chǎn)4 000 t以上石斑魚(yú)養(yǎng)殖能力及50～100艘南海漁船漁獲物初加工與物資補(bǔ)給能力的養(yǎng)殖工船[16]。

圖1 冷水團(tuán)養(yǎng)殖工船

2 深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖工船功能設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，世界貿(mào)易低迷，全球運(yùn)輸需求不振，船舶供應(yīng)又過(guò)剩，全球航運(yùn)業(yè)持續(xù)蕭條[17]。全球航運(yùn)業(yè)風(fēng)向標(biāo)—波羅的海干散貨指數(shù)(BDI)長(zhǎng)期萎靡不振，航運(yùn)業(yè)低迷，船價(jià)也大幅縮水。將空置的大型貨船改造成深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖工船，不僅解決了資產(chǎn)閑置的難題，而且可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)利益，還是國(guó)家供給側(cè)改革的需要。

將一條30萬(wàn)t級(jí)的礦砂船，縮小舷側(cè)壓載艙，將貨艙改建成養(yǎng)魚(yú)艙，改建成一艘養(yǎng)殖工船。并增加繁育車間、加工車間、冷藏冷凍艙、飼料儲(chǔ)藏艙，加大淡水艙、燃料艙，增設(shè)深層測(cè)溫取水裝置、自動(dòng)化投飼裝置、排污換水裝置、機(jī)械化起魚(yú)裝置等，方案見(jiàn)圖2[18]。

圖2 30萬(wàn)t大型養(yǎng)殖工船改造方案

針對(duì)養(yǎng)殖工船的布置及配備，其有如下特點(diǎn)：

(1)適宜的養(yǎng)殖環(huán)境。優(yōu)良的水質(zhì)是開(kāi)展健康養(yǎng)殖、提高產(chǎn)品品質(zhì)的必要條件；環(huán)境水溫的變化范圍與養(yǎng)殖品種最佳生長(zhǎng)溫度的對(duì)應(yīng)程度越高，生長(zhǎng)周期越短，養(yǎng)殖系統(tǒng)的產(chǎn)能就越高。在深海海域，盡管氣候條件隨季節(jié)變化，但通過(guò)深層取水，在特定水域和特定水深下，可以獲得水溫、鹽度合適的水源。

(2)優(yōu)質(zhì)健康魚(yú)類產(chǎn)品。相比近海沿海海域，深遠(yuǎn)海的水質(zhì)環(huán)境更好，水體面積更廣，水體自凈能力強(qiáng)；外加適宜養(yǎng)殖魚(yú)類生長(zhǎng)的水溫和鹽度以及足夠的換水次數(shù)，細(xì)菌及微生物得到了抑制，從根本上解決了病害問(wèn)題，避免了養(yǎng)殖過(guò)程中的藥物和抗生素的使用，魚(yú)產(chǎn)品可達(dá)到準(zhǔn)野生的優(yōu)質(zhì)水平。

(3)高效的養(yǎng)殖生產(chǎn)模式。大型深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖工船集成了繁育、養(yǎng)殖、加工、冷凍冷藏等魚(yú)貨物供給的一條龍功能，提供了階段性分艙養(yǎng)殖、自動(dòng)化投喂、自動(dòng)換水排污、機(jī)械化起捕、魚(yú)貨物加工等一系列先進(jìn)的養(yǎng)殖生產(chǎn)加工方式，最大程度減少海上作業(yè)人員數(shù)量，減輕養(yǎng)殖工人勞動(dòng)負(fù)荷。

(4)利于近岸生態(tài)保護(hù)。養(yǎng)殖工船的實(shí)施及養(yǎng)殖區(qū)域的外移，勢(shì)必減少近岸區(qū)的養(yǎng)殖密度，保護(hù)近海水域生態(tài)環(huán)境；還可調(diào)整現(xiàn)階段以遠(yuǎn)洋捕撈和近海養(yǎng)殖為主的海鮮產(chǎn)品供應(yīng)方式，促進(jìn)漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè)，引領(lǐng)全球漁業(yè)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

(5)自主游弋。由礦砂船改裝而成的養(yǎng)殖工船，保留了原有的動(dòng)力系統(tǒng)，可以根據(jù)需求追逐適溫海流、駛?cè)胩囟O場(chǎng)、躲避臺(tái)風(fēng)侵襲等；其與捕撈漁船相結(jié)合，可以構(gòu)建馳騁遠(yuǎn)海大洋、持續(xù)開(kāi)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)的航母船隊(duì)；建立漁業(yè)維權(quán)海上移動(dòng)工作站，對(duì)深遠(yuǎn)海作業(yè)漁船和漁業(yè)執(zhí)法船進(jìn)行物流補(bǔ)給，且可機(jī)動(dòng)布局于邊遠(yuǎn)海疆，維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益[19]。

(6)系統(tǒng)齊備。為了養(yǎng)殖利潤(rùn)的最大化，養(yǎng)殖工船上配備了：深層測(cè)溫取水系統(tǒng)、階段性分艙養(yǎng)殖系統(tǒng)、自動(dòng)化投喂系統(tǒng)、自動(dòng)換水排污系統(tǒng)、機(jī)械化起捕系統(tǒng)，鮮活飼料加工系統(tǒng)等。還可增配海洋環(huán)境檢測(cè)、資源調(diào)查等的實(shí)驗(yàn)室。

(7)可期的經(jīng)濟(jì)性。雖然養(yǎng)殖工船系統(tǒng)復(fù)雜，改建費(fèi)、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)高，但通過(guò)深層測(cè)溫取水，常年獲取適宜溫度鹽度的深層海水，養(yǎng)殖魚(yú)類一直處于快速生長(zhǎng)階段，配合科學(xué)養(yǎng)殖方案和投飼方案，養(yǎng)殖產(chǎn)量和效益可顯著提升；同時(shí)綠色海鮮產(chǎn)品價(jià)格逐年上漲，國(guó)人消費(fèi)量節(jié)節(jié)高攀，經(jīng)濟(jì)性可期。

3 結(jié)構(gòu)改建

礦砂船中間是單個(gè)礦砂艙，兩側(cè)設(shè)置有巨大的壓載艙(圖3)。

圖3 礦砂船橫剖面圖

肋骨骨材均位于壓載艙內(nèi)，結(jié)構(gòu)部件復(fù)雜，突出部分易造成魚(yú)類受傷，不適合養(yǎng)殖，且不利于飼料均勻投飼、魚(yú)貨物起捕作業(yè)等；要使得船舶達(dá)到設(shè)計(jì)吃水，僅靠中間大艙內(nèi)的養(yǎng)殖水體不足以達(dá)到，兩側(cè)壓載艙還需保持一定水量，造成水體及能源的浪費(fèi)；中間大艙自由液面大，對(duì)船舶穩(wěn)性有著不利影響。該結(jié)構(gòu)養(yǎng)殖水體少，養(yǎng)殖量小，無(wú)法發(fā)揮其大噸位的優(yōu)勢(shì)。

因此，為了最大化養(yǎng)殖水體和船舶安全，需對(duì)貨艙分艙布局進(jìn)行改動(dòng)：將貨艙壁外移；船中增設(shè)槽型艙壁；加寬底部空艙至新縱艙壁；為利用水面至主甲板的空間，在養(yǎng)殖艙兩舷增設(shè)艙室等，詳見(jiàn)圖7。

根據(jù)自由液面對(duì)船舶穩(wěn)性的影響公式[20]：

(1)

式中：GM—船舶重心與穩(wěn)心之間的垂直距離；ix—自由液面的面積傾斜的橫向慣性矩；w1—自由液面物質(zhì)的重量；Δ—船舶總排水量。

4 系統(tǒng)方案構(gòu)建

本船主要在中國(guó)外海海域(黃海、東海和南海)進(jìn)行養(yǎng)殖、繁育及魚(yú)貨物加工作業(yè)，并兼做漁船油料淡水食品補(bǔ)給站、漁業(yè)維權(quán)海上移動(dòng)工作站、資源調(diào)查觀測(cè)站、教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)基地以及休閑旅游場(chǎng)所。養(yǎng)殖是本船主要功能及經(jīng)濟(jì)收入來(lái)源。

流程2：在使用映射服務(wù)器的基礎(chǔ)上，入口隧道路由器ITR能夠迅速查找出EID2所對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)識(shí)RLOC2，之后在RLOC1為源地址和RLOC2為目的地址的數(shù)據(jù)包內(nèi)將步驟1的數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，最后再將封裝后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至IP承載網(wǎng)；

4.1 魚(yú)群調(diào)撥系統(tǒng)

合理的養(yǎng)殖密度可以保證在養(yǎng)殖期間內(nèi)，飼養(yǎng)出達(dá)到預(yù)期的魚(yú)種規(guī)格[21]。養(yǎng)殖工船中由于每個(gè)養(yǎng)殖艙艙容是一定的，而魚(yú)群每天都在成長(zhǎng)，養(yǎng)殖密度就不斷增長(zhǎng)。為了保持本艙內(nèi)的最佳養(yǎng)殖密度，每隔一定時(shí)期需將魚(yú)群的部分轉(zhuǎn)移至另外的艙內(nèi)，保持魚(yú)類最佳生長(zhǎng)速度，也最大化地利用養(yǎng)殖水體[22]。本船擬采用這種階段性分艙養(yǎng)殖方案。

將養(yǎng)殖工船14個(gè)養(yǎng)殖艙平分為左右2組，根據(jù)月初投放的目標(biāo)魚(yú)規(guī)格、養(yǎng)殖魚(yú)種在最佳養(yǎng)殖密度下每月的成長(zhǎng)量，對(duì)每個(gè)艙推算月末艙內(nèi)養(yǎng)殖魚(yú)類總量；月末重新調(diào)度每艙內(nèi)魚(yú)群數(shù)量，以保證下個(gè)月最佳養(yǎng)殖密度和魚(yú)類最佳生長(zhǎng)速度。通過(guò)一定的規(guī)劃，確保每個(gè)月每個(gè)養(yǎng)殖艙內(nèi)都有足夠的養(yǎng)殖魚(yú)群，養(yǎng)殖水體得到充分利用。

根據(jù)養(yǎng)殖工船養(yǎng)殖艙布置特性，月末的魚(yú)群重新分配調(diào)撥有3種方式：左側(cè)養(yǎng)殖艙之間調(diào)撥，右側(cè)養(yǎng)殖艙之間調(diào)撥，第7養(yǎng)殖艙左右兩艙之間調(diào)撥。在船兩舷側(cè)的壓載艙/空艙中設(shè)置魚(yú)群輸送管，并設(shè)置閥門(mén)，通過(guò)閥門(mén)開(kāi)閉、養(yǎng)殖水艙之間的液位調(diào)節(jié)及艙底網(wǎng)架升降，借助安裝在輸送管上的精密魚(yú)群檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)同側(cè)養(yǎng)殖艙之間的魚(yú)群精準(zhǔn)調(diào)撥；第7養(yǎng)殖艙左右兩艙之間的槽型壁上增開(kāi)流通口，并設(shè)閘，開(kāi)閘即可實(shí)現(xiàn)魚(yú)群的調(diào)撥。

4.2 深層測(cè)溫取水系統(tǒng)

深層測(cè)溫取水是本船最重要的系統(tǒng)之一。通過(guò)該系統(tǒng)，養(yǎng)殖艙可以源源不斷地獲得所需溫度的深層海水；利用這些富含礦物質(zhì)、適宜水溫及鹽度的海水，養(yǎng)殖魚(yú)類可以長(zhǎng)時(shí)間處于快速生長(zhǎng)過(guò)程中。

本系統(tǒng)包括深層取水裝置[24](以下簡(jiǎn)稱取水管)、帶補(bǔ)償裝置的液壓吊機(jī)、循環(huán)水泵、溫控閥、聲吶探測(cè)裝置等(圖4)。

圖4 深層測(cè)溫取水系統(tǒng)方案圖

取水管長(zhǎng)度約120 m，養(yǎng)殖工況時(shí)用吊機(jī)將取水管緩慢放入海水中，由取水管底端的溫度傳感器測(cè)得符合養(yǎng)殖水產(chǎn)品的溫度時(shí)發(fā)出信號(hào)，將取水管固定在該水深處，啟動(dòng)循環(huán)水泵對(duì)養(yǎng)殖水艙供水；循環(huán)水泵亦可以根據(jù)養(yǎng)殖艙內(nèi)的液位傳感器自動(dòng)啟停。取水管放下之前需先打開(kāi)聲吶探測(cè)系統(tǒng)，對(duì)水下障礙物持續(xù)進(jìn)行探測(cè)，保證取水管及船舶的安全。當(dāng)船舶由于波浪的作用顛簸或者取水管在洋流的作用下產(chǎn)生搖擺時(shí)，吊機(jī)上的補(bǔ)償裝置可以隨著船顛簸和取水管的搖擺進(jìn)行補(bǔ)償，從而消除對(duì)船舶穩(wěn)性產(chǎn)生的威脅。

4.3 投飼系統(tǒng)

養(yǎng)殖魚(yú)類的投飼分為顆粒飼料投飼(圖5)和鮮活魚(yú)飼料投飼(圖6)[25-26]，其中顆粒飼料投飼設(shè)計(jì)了4種不同規(guī)格的飼料。顆粒飼料倉(cāng)一分為四，儲(chǔ)存4種不同規(guī)格的飼料。

圖5 顆粒飼料投飼方案圖圖

圖6 鮮活魚(yú)飼料投飼方案圖

在料倉(cāng)底部設(shè)置配料秤系統(tǒng)，通過(guò)配料輸送機(jī)將每次需要投飼的飼料量經(jīng)配料秤秤重后，提升至兩邊的刮板輸送機(jī)，分別向艏艉方向送料。

通過(guò)控制刮板輸送機(jī)下方的氣動(dòng)閘門(mén)及三通，確定投飼的養(yǎng)魚(yú)艙。根據(jù)養(yǎng)殖魚(yú)類的數(shù)量，可計(jì)算出料倉(cāng)所需容積。在主甲板加工車間下方設(shè)有冰凍雜魚(yú)板冷庫(kù)。投飼時(shí)，通過(guò)小吊機(jī)，將儲(chǔ)藏室內(nèi)的冰凍雜魚(yú)塊起吊至甲板。操作人員將魚(yú)板放置皮帶輸送機(jī)上，提升至魚(yú)板破碎機(jī)。破碎后進(jìn)入刮板輸送機(jī)，分別向艏艉方向送料。通過(guò)控制刮板輸送機(jī)下方的氣動(dòng)閘門(mén)及三通，確定投飼的養(yǎng)魚(yú)艙。投飼量以冰凍雜魚(yú)板的數(shù)量計(jì)。

4.4 換水排污系統(tǒng)

本船采用循環(huán)換水系統(tǒng)(圖7左側(cè))，通過(guò)深層測(cè)溫取水系統(tǒng)將深層水泵至養(yǎng)殖水艙中，養(yǎng)殖水艙內(nèi)的水位高于外部水位，自動(dòng)換水。通過(guò)傳感器檢測(cè)艙內(nèi)水溫，自動(dòng)開(kāi)啟閥門(mén)進(jìn)行溢流排水，而艙內(nèi)水位排至一定時(shí)觸發(fā)循環(huán)水泵泵入新的深層水。強(qiáng)制換水即排污，養(yǎng)殖艙底設(shè)置為斜底結(jié)構(gòu)，便于艙內(nèi)污物(魚(yú)類排泄物及殘余餌料等)的收集和排出。斜底結(jié)構(gòu)上方安置非水密格柵，防止養(yǎng)殖魚(yú)群進(jìn)入斜底區(qū)域攪動(dòng)污物。斜底區(qū)域設(shè)置兩個(gè)推流器[27]。在排污期間造就旋流，便于污物轉(zhuǎn)移至艙底中心部位的排污口。在每天適當(dāng)?shù)臅r(shí)候開(kāi)啟排污模式，啟動(dòng)推流器，打開(kāi)排污泵進(jìn)行排污，艙內(nèi)水位排至一定時(shí)觸發(fā)循環(huán)水泵泵入新的深層水。為了養(yǎng)殖水體的水質(zhì)，每天需保證足夠的換水次數(shù)[28]。

圖7 養(yǎng)殖工船橫剖面圖

4.5 起魚(yú)系統(tǒng)

艙內(nèi)結(jié)構(gòu)的特殊性(繁育車間/顆粒飼料艙嵌在養(yǎng)殖艙內(nèi))，需專門(mén)裝置才可將魚(yú)從養(yǎng)殖艙內(nèi)捕撈起來(lái)。在艙內(nèi)安置一個(gè)網(wǎng)架，通過(guò)四周的鋼纜及滑輪與主甲板上的絞綱機(jī)相連[29]；養(yǎng)殖過(guò)程中，網(wǎng)架沉入艙底，上方水體部分進(jìn)行養(yǎng)殖作業(yè)，污物通過(guò)網(wǎng)孔沉入斜底；網(wǎng)架上做相應(yīng)的設(shè)計(jì)，可以讓死魚(yú)沉入斜底中，通過(guò)換水排污系統(tǒng)排出船外；起魚(yú)作業(yè)時(shí)，通過(guò)絞綱機(jī)將網(wǎng)架逐漸提升，同時(shí)開(kāi)啟排污泵降低艙內(nèi)水位，網(wǎng)架到一定高度、魚(yú)群集中后，通過(guò)主甲板上的吊機(jī)將吸魚(yú)泵吸口吊入艙內(nèi)，將魚(yú)吸走；艙內(nèi)四周設(shè)置平臺(tái)，方便在過(guò)程中人員查看。

5 亟待解決的問(wèn)題

深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖是一個(gè)綜合體系。適養(yǎng)物種、養(yǎng)殖技術(shù)和養(yǎng)殖平臺(tái)是深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的主體；實(shí)時(shí)水文監(jiān)測(cè)、養(yǎng)殖人員、物資和養(yǎng)成品的海上運(yùn)輸和陸地物流等，是深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖體系周邊配套支撐網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)還必須考慮海流(暖流)、風(fēng)暴潮等對(duì)養(yǎng)殖活動(dòng)的影響以及一定的減災(zāi)防災(zāi)策略等。在我國(guó)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖己有的基礎(chǔ)下對(duì)面臨的問(wèn)題分析如下：

(1)我國(guó)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖技術(shù)還缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。雖然近海養(yǎng)殖技術(shù)已經(jīng)成熟，但因我國(guó)海域橫跨緯度大，水溫水文特性差異大，養(yǎng)殖品種適應(yīng)性、養(yǎng)殖飼料適宜性還未確認(rèn)，養(yǎng)成品的保活保鮮及加工還未得到驗(yàn)證，各個(gè)外海海域均未有成熟的養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)。

(2)配套深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的設(shè)備有待驗(yàn)證。我國(guó)漁業(yè)設(shè)備一向以簡(jiǎn)單實(shí)用為原則，自動(dòng)化程度偏低，而深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)需要高可靠性、機(jī)械化、自動(dòng)化的裝備；近海養(yǎng)殖設(shè)施是否適應(yīng)深遠(yuǎn)海海域有待驗(yàn)證；為深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖新設(shè)計(jì)養(yǎng)殖設(shè)施也有待驗(yàn)證。

(3)對(duì)深遠(yuǎn)海水文規(guī)律[30]的撐握以及宜養(yǎng)水域的選擇等技術(shù)應(yīng)用仍需加強(qiáng)，包括對(duì)適溫洋流、海底冷水團(tuán)的撐握以及深層海水的獲取等。

(4)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖人員及岸基配套欠缺。不同于近海個(gè)體養(yǎng)殖，深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖需要更先進(jìn)的管理模式、管理系統(tǒng)，而現(xiàn)今國(guó)內(nèi)基本無(wú)深遠(yuǎn)海岸基配套設(shè)施，雖然有國(guó)外經(jīng)驗(yàn)可參考，但舶來(lái)品是否適合國(guó)內(nèi)狀況還需時(shí)間驗(yàn)證。

(5)政策法規(guī)的缺失及政府的支持力度不明。養(yǎng)殖工船適用的建造及檢驗(yàn)規(guī)范未明確；養(yǎng)殖工船裝備要求高，整體投入大，政府對(duì)于這新興的、民生的生產(chǎn)方式還未有明確的、詳細(xì)的扶持措施，著手投入的企業(yè)少。

6 展望

漁業(yè)走向深藍(lán)海域已是大勢(shì)所趨。深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖裝備是開(kāi)拓水產(chǎn)養(yǎng)殖新空間、構(gòu)建戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的前提和保障。“深藍(lán)漁業(yè)”隨之而出。深藍(lán)漁業(yè)不僅可為廣大民眾提供健康綠色的水產(chǎn)品，轉(zhuǎn)變漁業(yè)生產(chǎn)方式、減輕漁民勞動(dòng)負(fù)荷、提高漁民收入水平，加快近海沿岸水環(huán)境修復(fù)等；還可開(kāi)展深遠(yuǎn)海科學(xué)觀測(cè)、島礁及海域國(guó)土綜合管理，形成漁業(yè)航母船隊(duì)，屯漁戍邊，守衛(wèi)海疆。深藍(lán)漁業(yè)是我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展的需要，是漁業(yè)供給側(cè)改革的需要，更是企業(yè)轉(zhuǎn)型、提升競(jìng)爭(zhēng)力的需要。

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