淺海風(fēng)電場海域軟體圍網(wǎng)牧漁設(shè)施和生產(chǎn)模式

蔣欣慰，單樂州，王新峰，陳少波，羅一單，張立寧，沈侃敏

（1.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所，浙江 溫州 325005）

目前，對(duì)清潔能源的需求越來越多，我國沿海各省份都在大力發(fā)展海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，主要集中在江蘇、浙江、福建、廣東等省份。為了將海上風(fēng)電場與水產(chǎn)養(yǎng)殖相融合，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電良好經(jīng)濟(jì)效益和漁業(yè)發(fā)展的雙贏效果，中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司和浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所合作，開展淺海風(fēng)電場海域圍網(wǎng)牧漁設(shè)施和技術(shù)的研究。結(jié)合國內(nèi)尤其浙江省的海水圍網(wǎng)養(yǎng)殖設(shè)施現(xiàn)狀，并借鑒浙江樂清灣漁民的海上插網(wǎng)和漲網(wǎng)作業(yè)設(shè)施的建造經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目組在浙江樂清灣潮間帶灘涂開展了圍網(wǎng)模型建造試驗(yàn)，提出淺海海域軟體圍網(wǎng)設(shè)施建造方案?，F(xiàn)根據(jù)海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖工作經(jīng)驗(yàn)，介紹淺海風(fēng)電場海域超大型軟體圍網(wǎng)牧漁生產(chǎn)模式，為后續(xù)的泥沙軟質(zhì)底淺海風(fēng)電場海域進(jìn)行漁業(yè)開發(fā)提供參考。

1 淺海風(fēng)電場海域軟體圍網(wǎng)牧漁設(shè)施

1.1 圍網(wǎng)總體規(guī)模布局及對(duì)風(fēng)電場海域環(huán)境的要求

淺海風(fēng)電場海域軟體圍網(wǎng)牧漁區(qū)總體布局為內(nèi)外2層軟體浮繩式圍網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)為核心牧漁區(qū)，核心牧漁區(qū)圍住多個(gè)風(fēng)電柱子。核心牧漁區(qū)為邊長2 400 m的正方形，面積約5.7 km。距離內(nèi)網(wǎng)100 m外設(shè)外網(wǎng)，內(nèi)外網(wǎng)之間為防逃緩沖區(qū)，防逃緩沖區(qū)邊長2 600 m，面積約0.9 km，核心牧漁區(qū)和防逃緩沖區(qū)合計(jì)面積6~7 km。該模式適宜6~7 km及以上的超大范圍海域面積，要求海底為較平坦的泥沙軟底質(zhì)，最高潮水深在12 m以下。見圖1。

圖1 淺海風(fēng)電場海域軟體圍網(wǎng)牧漁區(qū)總體規(guī)模布局

1.2 圍網(wǎng)結(jié)構(gòu)和安裝工藝

采用分散可獨(dú)立拆卸式圍網(wǎng)方式，內(nèi)外圍網(wǎng)設(shè)施均采用10 m為一單位的分散可獨(dú)立拆卸式圍網(wǎng)，每一單位均由上部浮繩式浮筒連12 m高的上網(wǎng)片，海底泥下的毛竹樁系泊固定沉底鐵鏈，沉底鐵鏈綁連著1 m高的下網(wǎng)片。每10 m為一單位的上部浮筒鋼繩和沉底鐵鏈均用左右攀繩固定。圍網(wǎng)正面和側(cè)面如圖2和圖3所示。

圖2 圍網(wǎng)正面

圖3 圍網(wǎng)側(cè)面

軟體圍網(wǎng)采用分片式上下連接圍網(wǎng)工藝技術(shù)，先分片安裝下網(wǎng)和上網(wǎng)，并左右網(wǎng)片相互連接成6~7 km及以上超大圍網(wǎng)。每片上網(wǎng)長10 m，高12 m；每片下網(wǎng)長10 m，高1 m；上下網(wǎng)均為超高分子聚乙烯纖維網(wǎng)，8 cm菱形網(wǎng)目，網(wǎng)線規(guī)格為90股。毛竹樁長4 m，直徑0.18 m。每串沉底鐵鏈10 m長，質(zhì)量50 kg。直徑0.26 m，長0.24 m的塑料圓柱體浮筒為上網(wǎng)片的浮子。

下網(wǎng)衣和系泊系統(tǒng)構(gòu)造和安裝：每片10 m長的下網(wǎng)配4根毛竹樁，1串沉底鐵鏈連著1片下網(wǎng)片，毛竹樁打入海底約4 m深，毛竹樁綁尼龍拉繩連帶沉底鐵鏈和下網(wǎng)片至海底泥下0.6 m深，下網(wǎng)片露出海底0.4 m。

上網(wǎng)片和浮繩系統(tǒng)構(gòu)造和安裝：每片10 m長的上網(wǎng)片配10個(gè)浮筒，浮筒與網(wǎng)衣的上鋼繩連接，浮筒帶著上網(wǎng)衣鋼繩浮出水面。上網(wǎng)片下部和下網(wǎng)片上部穿繩連接。

圍網(wǎng)左右固定攀繩系統(tǒng)構(gòu)造和安裝：距離沉底鐵鏈30 m距離左右各打沉底毛竹樁1個(gè)，毛竹樁系上攀繩連接上浮筒綱；系下攀繩連接沉底鐵鏈綱。每10 m長的1片網(wǎng)衣有2個(gè)毛竹樁在上下左右共拉4根攀繩，固定好浮筒綱和沉底鐵鏈綱。在海水中的主體網(wǎng)衣為軟體，隨水流可左右擺動(dòng)。

此工程建造工藝適宜大范圍的軟質(zhì)海底圍網(wǎng)，其建設(shè)施工靈活簡單，相對(duì)投資少，毛竹樁打入海底固定圍網(wǎng)底部，在海中和海面上無管樁，對(duì)海洋環(huán)境無影響，恢復(fù)海洋原狀容易；軟體式的圍網(wǎng)隨潮流和海浪而動(dòng)，抗臺(tái)抗風(fēng)浪效果好。

1.3 圍網(wǎng)網(wǎng)片維護(hù)和修補(bǔ)

采用上下左右分片式圍網(wǎng)，一則是為了方便超大圍網(wǎng)工程施工，二是為了方便網(wǎng)片的日常維護(hù)修補(bǔ)。下網(wǎng)片設(shè)計(jì)是不修補(bǔ)維護(hù)，下網(wǎng)片帶沉底鐵鏈至海底，露出海泥底部分僅高0.4 m，不易破損。而上網(wǎng)片高12 m，均在海水中，是圍網(wǎng)的主體，海水中漂浮的堅(jiān)硬雜物或其他多種原因均可能造成網(wǎng)片破損，如日常巡視中發(fā)現(xiàn)上網(wǎng)片破損，由于上下左右網(wǎng)片均為穿繩活連接，由潛水員解開穿繩將破損的網(wǎng)片單元拆卸分離并更換新網(wǎng)片，每一單元圍網(wǎng)片可方便地拆卸維修和安裝可有效保障牧漁生產(chǎn)不出現(xiàn)規(guī)模逃逸情況。

1.4 工程施工流程

圍網(wǎng)工程首先進(jìn)行毛竹樁打樁工作，由空壓打樁機(jī)完成1萬根毛竹樁打樁作業(yè)，包括0.8萬根主毛竹樁和0.2萬根攀繩輔毛竹樁，每根毛竹樁預(yù)留拉繩露出海底泥上。毛竹樁打樁完成后需7 d以上時(shí)間淤積，使毛竹樁在海底泥中更扎實(shí)，然后繼續(xù)下一步網(wǎng)片投放和左右連接工作。上網(wǎng)片和浮筒、下網(wǎng)片和沉底鐵鏈、上下網(wǎng)片等均在岸上預(yù)先連接好。為提高工作效率，減少在水底下的連接工作，左右網(wǎng)片可10~20片在岸上預(yù)先穿繩活連接，一次性投放10~20片網(wǎng)，由潛水員潛水至海底，通過毛竹樁上預(yù)留的拉繩將沉底鐵鏈和深埋入海底泥的主毛竹樁相連接，并將沉底鐵鏈帶著下網(wǎng)片拉陷入海底泥下0.6 m左右。同時(shí)在每張上網(wǎng)片的上浮筒綱和下網(wǎng)片的沉底鐵鏈綱的左右共拉4根攀繩連接海底左右輔毛竹樁，毛竹樁和繩限定了網(wǎng)片浮筒綱和沉底鐵鏈綱的左右移動(dòng)幅度。相鄰未連接的網(wǎng)片由潛水員在水中穿繩活連接，最后進(jìn)行檢查、加固等工作，并在牧漁區(qū)內(nèi)外網(wǎng)各開一道活動(dòng)網(wǎng)門，方便工作船進(jìn)出牧漁區(qū)。

2 圍網(wǎng)牧漁生產(chǎn)方案

2.1 生產(chǎn)思路

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，漁業(yè)養(yǎng)殖規(guī)模日益增大，中低端水產(chǎn)品價(jià)格長期低迷，高品質(zhì)野生或仿野生養(yǎng)殖的海產(chǎn)品卻供不應(yīng)求。漁業(yè)生產(chǎn)需開展供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，以提高漁產(chǎn)品品質(zhì)。牧漁區(qū)生產(chǎn)總體思路是在6~7 km的大型牧漁區(qū)的海洋生態(tài)環(huán)境下，以牧漁方式改善漁產(chǎn)品的品質(zhì)和上市時(shí)間，謀求牧漁經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 牧漁放養(yǎng)品種的選擇及規(guī)格

由于牧漁區(qū)圍網(wǎng)采用8 cm的大網(wǎng)目網(wǎng)衣，體質(zhì)量0.15 kg以下的海水魚類及蟹類均能順利地通過圍網(wǎng)網(wǎng)衣，個(gè)體較小的魚、蝦、蟹等海洋生物和海洋浮游動(dòng)植物也能自由進(jìn)出牧漁區(qū)。牧漁區(qū)不投飼料，有自由進(jìn)出牧漁區(qū)的海洋生物餌料，在圍網(wǎng)中自成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)。

大網(wǎng)目網(wǎng)衣不會(huì)影響圍網(wǎng)牧漁區(qū)內(nèi)外海水流通交換，因此就海洋環(huán)境條件而言，牧漁區(qū)和周邊海域是相似的。根據(jù)淺海風(fēng)電場海域軟體圍網(wǎng)牧漁區(qū)所在的海域位置條件，可選擇投放適宜的漁業(yè)品種。在浙江、福建、江蘇沿海的淺海風(fēng)電場海域可選擇放養(yǎng)周邊海域捕獲的野生梭子蟹和人工養(yǎng)殖的大規(guī)格大黃魚。按海水池塘粗放式生態(tài)養(yǎng)殖低值減半確定牧漁區(qū)放養(yǎng)生物量，牧漁區(qū)每年放養(yǎng)7.5×10kg/km左右漁產(chǎn)品，其中三疣梭子蟹1.5×10kg/km，大黃魚6×10kg/km。放牧的梭子蟹可攝食自由進(jìn)出牧漁區(qū)的天然海洋餌料生物，而人工網(wǎng)箱養(yǎng)殖的大黃魚在圍網(wǎng)牧漁區(qū)內(nèi)放養(yǎng)后，由于習(xí)慣于人工高密度養(yǎng)殖投喂攝食習(xí)性，其將長期處于不攝食或很少攝食的狀態(tài)，且大黃魚活動(dòng)范圍大，其體形會(huì)因脫脂變得瘦長，經(jīng)過3個(gè)月的暫養(yǎng)陸續(xù)回捕，可達(dá)到野生大黃魚品質(zhì)。

2.3 三疣梭子蟹和大黃魚放牧技術(shù)方案

浙江、江蘇、福建海域盛產(chǎn)三疣梭子蟹，在每年8月初禁蟹期結(jié)束后直至10月中旬，蟹籠可捕獲大量活梭子蟹；11月份后，由于海水水溫降低，三疣梭子蟹野生捕獲量將逐漸減少，從而導(dǎo)致其市場價(jià)格上漲。在每年的8—10月中旬收購附近海域蟹籠捕獲的活梭子蟹，按1.5×10kg/km的量在牧漁區(qū)放養(yǎng)。牧漁區(qū)不投餌料，放養(yǎng)的梭子蟹攝食自由進(jìn)出的天然海洋餌料生物，而達(dá)到育肥的效果。于當(dāng)年農(nóng)歷年前后，用底拖網(wǎng)捕撈牧漁區(qū)的梭子蟹上市。

大黃魚是目前國內(nèi)人工養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的海水魚類，我國大黃魚養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)分布在福建省，年產(chǎn)量可達(dá)10萬t以上。福建普通海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖商品規(guī)格的大黃魚市場價(jià)格約為30元/kg?，F(xiàn)有一種經(jīng)濟(jì)效益好，受消費(fèi)市場歡迎的養(yǎng)殖方式，即從福建購買普通海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的商品規(guī)格大黃魚，在浙江沿海的深水大網(wǎng)箱或圍網(wǎng)中暫養(yǎng)3個(gè)月以上，養(yǎng)殖期間可不投餌料，使暫養(yǎng)的大黃魚脫脂變瘦，暫養(yǎng)后的大黃魚雖然體質(zhì)量變小，但口感好、條形佳，售價(jià)可達(dá)原價(jià)格的4倍以上。該牧漁模式同樣采用上述接力養(yǎng)殖方式以改善養(yǎng)殖大黃魚品質(zhì)。理論上，由于圍網(wǎng)范圍大，放牧式暫養(yǎng)后將會(huì)達(dá)到更好的品質(zhì)。因此，可在每年3月，當(dāng)水溫逐漸回升時(shí)，從福建購入尾質(zhì)量0.5 kg左右的商品規(guī)格大黃魚，活水船?；钸\(yùn)輸至牧漁區(qū)放養(yǎng)，放養(yǎng)3個(gè)月后，在6月份采用釣、籠捕、流刺網(wǎng)等捕撈方式開始陸續(xù)起捕上市。根據(jù)牧漁區(qū)海水水溫情況，一般在當(dāng)年農(nóng)歷年前后，在水溫下降到8℃前，基本完成捕撈。

3 討論

項(xiàng)目組借鑒浙江樂清灣漁民的海上插網(wǎng)和漲網(wǎng)作業(yè)設(shè)施的建造經(jīng)驗(yàn)，在浙江樂清灣潮間帶灘涂進(jìn)行了圍網(wǎng)模型建造試驗(yàn)，總結(jié)提出淺海海域軟體圍網(wǎng)設(shè)施建造方案。該方案設(shè)計(jì)內(nèi)外圍網(wǎng)共2萬m長，面積達(dá)6~7 km，為超大型圍網(wǎng)。其特點(diǎn)是圍網(wǎng)造價(jià)低，分片安裝和維修；毛竹樁打入海底固定圍網(wǎng)底部，在海中和海面上無管樁，易恢復(fù)海洋原狀；采用內(nèi)外雙層網(wǎng)，規(guī)避了單層網(wǎng)衣破損逃逸的風(fēng)險(xiǎn)；圍網(wǎng)上下左右用攀繩固定，而軟體式的圍網(wǎng)隨潮流和海浪而動(dòng)，以柔克剛抗臺(tái)抗風(fēng)浪效果好。

該設(shè)計(jì)方案為軟體浮繩式，圍網(wǎng)面積為6~7 km海域，數(shù)百倍于國內(nèi)常見的圍網(wǎng)養(yǎng)殖模式面積，其漁業(yè)養(yǎng)殖管理模式和普通圍網(wǎng)養(yǎng)殖模式有質(zhì)的區(qū)別。由于放養(yǎng)的梭子蟹和大黃魚具有游動(dòng)性，該方案采用了軟體圍網(wǎng)等工程設(shè)施，將投放的梭子蟹和大黃魚的活動(dòng)范圍限制在6~7 km的海域中，不僅有效地利用自由進(jìn)出海上風(fēng)電場中的餌料生物，而且圍網(wǎng)內(nèi)的風(fēng)電柱也具有擋流和聚魚作用，有利于海洋生物的生活和生長，為真正意義的圍網(wǎng)牧漁模式，在國內(nèi)尚未見報(bào)道。