HDPE深水網(wǎng)箱由框架、網(wǎng)衣、錨碇三大系統(tǒng)構(gòu)成,HDPE深水網(wǎng)箱要在海洋環(huán)境中謀生存,必須依靠三大系統(tǒng)在運行中高度協(xié)同。目前,HDPE深水網(wǎng)箱主流系列網(wǎng)箱為HDPE C80-C100成套裝備,可按50年一遇臺風等級設(shè)計制造;理論養(yǎng)殖最大載荷達125~250噸/箱;適宜養(yǎng)殖生產(chǎn)載荷25~50噸/箱至50~100噸/箱。大部分抗風浪性能可達14級臺風、6級波浪,耐流能力達1.96節(jié)。
養(yǎng)殖海域最好選擇水位較深,流速不大,且流向不復雜的海域。適宜的養(yǎng)殖海域鹽度12~30,水溫22~31℃,流速在0.65米/秒以內(nèi)。理論上養(yǎng)殖海域深度為網(wǎng)箱網(wǎng)衣深度2倍以上,控制性深度網(wǎng)箱底部距離海底以最低潮位計最少應保持或大于2m以上。
放養(yǎng)規(guī)格與商品魚的養(yǎng)殖、產(chǎn)量及效益有著直接的關(guān)系,深水網(wǎng)箱由于體積大,養(yǎng)殖容量高,換網(wǎng)、倒箱等操作難度較大,而且深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖受流速、風浪的限制,應盡量選擇大規(guī)格的苗種進行放養(yǎng),可避免養(yǎng)殖操作的困難,縮短養(yǎng)殖周期,提高養(yǎng)殖效率。軍曹魚30cm以上,卵形鯧鲹8cm以上的苗種放養(yǎng),利于生產(chǎn)安排和養(yǎng)殖操作,同時也加快了效益轉(zhuǎn)換。一般來講,深水網(wǎng)箱的苗種放養(yǎng)密度以5~10kg/m3,最終養(yǎng)殖密度20~30kg/m3較為適宜。
在抗風浪網(wǎng)箱養(yǎng)殖系統(tǒng)研發(fā)方面,中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所(以下簡稱“南海所”)離岸網(wǎng)箱養(yǎng)殖裝備與工程創(chuàng)新團隊擁有30年的經(jīng)驗。1998年,南海所漁業(yè)工程研究室科研團隊圍繞設(shè)施漁業(yè)工程技術(shù)、裝備與配套養(yǎng)殖技術(shù)等開展相關(guān)基礎(chǔ)、數(shù)字養(yǎng)殖裝備和應用工程技術(shù)研究,是國內(nèi)最早介入深水網(wǎng)箱技術(shù)研究的組織團隊之一。同年,在原廣東省水產(chǎn)廳的項目的支持下,開展HDPE深水網(wǎng)箱裝備工程技術(shù)研究與應用研究,并參與了海南從挪威引進了12個深水網(wǎng)箱的應用技術(shù)研究。通過參與挪威網(wǎng)箱項目的引進,對挪威早在1972年形成的這項技術(shù),有了更清晰和深層次的理解,對思考實現(xiàn)技術(shù)裝備國產(chǎn)化意義重大。
經(jīng)過12年的消化吸收和改良創(chuàng)新,2001年7月,南海所漁業(yè)裝備工程技術(shù)科研團隊研發(fā)的第一組國產(chǎn)化升降式網(wǎng)箱在深圳鵝公灣下水。創(chuàng)制出我國第一套全國產(chǎn)業(yè)化具自主知識產(chǎn)權(quán)的HDPE升降式深水網(wǎng)箱,操作比挪威的同類型產(chǎn)品更方便、性價比更高、更適合我國海域情況。網(wǎng)箱設(shè)計使用年限達25年。
后來,由于升降式網(wǎng)箱維護成本高、需配套裝備及專業(yè)潛水人員,還有我國臺風防災72小時預警的實施等問題,經(jīng)多年實踐,認為不符合規(guī)?;a(chǎn)業(yè)發(fā)展,目前僅作為一種技術(shù)儲備保留。此后,南海所漁業(yè)裝備工程技術(shù)科研團隊馬上調(diào)整技術(shù)研究方向,以懸浮式HDPE深水網(wǎng)箱為研究方向,以結(jié)構(gòu)安全和生物養(yǎng)殖安全為目標,提出綜合技術(shù)解決方案。2004年,業(yè)界再一次傳來好消息,團隊所研發(fā)的重力式網(wǎng)箱正式面世。其具有明顯優(yōu)勢,系統(tǒng)更可靠,功能更強大,背后支撐的是科學而精密的數(shù)據(jù)?!白鳛闃?gòu)成養(yǎng)殖網(wǎng)箱的三大系統(tǒng),框架、網(wǎng)衣、錨碇都必須以正確的姿態(tài)站在正確的位置上?!毕嚓P(guān)負責人表示,研究及實踐顯示,要達到結(jié)構(gòu)安全和生物養(yǎng)殖安全的目標,框架、網(wǎng)衣、錨碇三大系統(tǒng)必須高度協(xié)同工作?!芭c‘木桶理論’一樣,‘短板’決定成??!”從設(shè)計上、操作中都有嚴謹?shù)募夹g(shù)要求與部署。對于框架而言,其作為主要的浮力裝置支撐整個網(wǎng)箱,管徑的大小、彎曲的弧度都影響著整體的安全性。經(jīng)過計算,建議網(wǎng)箱大小為周長80米的,管的直徑控制在315~400mm;周長為100米的,管的直徑控制在400~450mm。對于錨碇而言,其發(fā)揮著網(wǎng)箱定點的“扎馬步”作用,配合框架,確定錨的數(shù)量、大小、位置、方向、夾角等,比如,100米周長的框架配16個錨、80米周長配12個錨;又如,錨的走向應與海底呈28°~35°,此時錨抓力能抗衡總阻力,否則兩者在不相等的情況下會產(chǎn)生加速度,最終產(chǎn)生偏移,將夾角換算成長度即錨的繩長等于水深的3~5倍,太短錨抓力不足,太長又會發(fā)生纏繞……對于網(wǎng)衣而言,其構(gòu)建了養(yǎng)殖魚類的生長空間,進口網(wǎng)箱的網(wǎng)衣是上下等寬的圓柱形,當風浪來襲,網(wǎng)衣發(fā)生形變會出現(xiàn)夾角,魚群集聚于此會造成損傷。系統(tǒng)創(chuàng)造性發(fā)明了圓臺形網(wǎng)衣,配重后有水平拉力,能在1~1.5水流沖擊下變形情況小于10%。
按照極限海況設(shè)定,再進行精密的公式計算以及反復的海試論證,最終實現(xiàn)“過三關(guān)”——框架不散、網(wǎng)衣不破、錨不跑??芍^匠心之作,每一個細節(jié)之處都盡顯科技智慧。該負責人強調(diào),“保障三大系統(tǒng)協(xié)同有效發(fā)揮功能,是最根本的要求。”
廣東是國內(nèi)最早開展深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的省份,也是率先開展依托大型鋼制養(yǎng)殖網(wǎng)箱探索深遠海養(yǎng)殖的省份,現(xiàn)已建成桁架式大型網(wǎng)箱4座,并實現(xiàn)了向福建、海南、廣西等地的技術(shù)輸出。
早在“十一五”期間,南海所就安排了一支技術(shù)力量進軍深遠海養(yǎng)殖裝備研究領(lǐng)域。2018年,南海所與天津德賽集團公司聯(lián)合設(shè)計制造出全球首個單點系泊半潛桁架結(jié)構(gòu)大型養(yǎng)殖漁場“德海1號”,是迄今為止我國唯一一個通過超強臺風實況檢驗的大型智能養(yǎng)殖漁場,成果入選2020中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村10大重大新裝備。
廣東海域遼闊、岸線漫長,適宜發(fā)展深遠海養(yǎng)殖。但是,存在峽灣少、開放性海域多且臺風頻發(fā)等天然不利條件,這對深遠海養(yǎng)殖裝備研發(fā)提出更高的要求。從市場的角度來看,造價更具經(jīng)濟性和操作更方便的產(chǎn)品顯然具有更強的生命力。以市場為導向,緊貼企業(yè)需求,“德海1號”的誕生具有劃時代意義,事實證明:“德海1號”具有結(jié)構(gòu)可靠,網(wǎng)衣可更換,既可單點系泊又可多點系泊,方便運輸船停泊、放苗和收魚等七大優(yōu)點,獲得業(yè)界一致好評?!?/p>
這些年來,南海所在深海養(yǎng)殖方面頻頻亮出優(yōu)異的成績單,背后離不開整個團隊的辛勞付出,臺風過后,他們總是第一時間到現(xiàn)場查看網(wǎng)箱的受損情況,平日里,經(jīng)常外出學習成功經(jīng)驗?!笆〉脑蚴鞘裁??成功是偶然還是合理的?通過思考分析,總結(jié)經(jīng)驗教訓?!鄙罡麧O業(yè)工程領(lǐng)域,團隊始終秉承著“只做原創(chuàng),不做仿制”的理念,在過去條件有限的情況下,科研人員親自潛水至海底全方位攝像記錄情況,并查看系統(tǒng)在水下的運行情況是否與原設(shè)計相同?!耙粋€產(chǎn)品從設(shè)計到成型,再到最終推出市場,至少需要6-7年時間?!痹撠撠熑搜a充道,3年做出產(chǎn)品原型,2-3年海試,海試的重點是經(jīng)受臺風考驗,若沒有“捕捉”到臺風,海試時間需要延長,如此一來產(chǎn)品性能才能經(jīng)得起考驗。
現(xiàn)階段,全省已建成重力式深水網(wǎng)箱近 5000個,主要分布在湛江,陽江,珠海,惠州等地,其中80%~90%技術(shù)來源于南海所團隊。同時,南海所授權(quán)了廣東海寶網(wǎng)箱科技有限公司、深圳深水網(wǎng)箱科技有限公司,對該技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)應用。通過免費的技術(shù)指導,加速了成果落地轉(zhuǎn)化,提升了推廣應用效果。目前,我國已經(jīng)有30多家從事深遠海養(yǎng)殖的企業(yè)采用由該技術(shù)支撐的網(wǎng)箱,遍布福建、浙江等多省。
30年苦練內(nèi)功,科技工匠紡織深藍之網(wǎng)。長期的實踐沉淀和科技進步,顯著提升了軟件和硬件實力,讓科研更有底氣。在人員組成方面,南海所已經(jīng)建成一支多學科、全能型的人才隊伍;在電子技術(shù)方面,南海所引入仿真智能系統(tǒng)?!霸谶@個系統(tǒng)里,細至一條線的受力都可以模擬分析,有了高科技的支撐,讓研究工作提速不少?!?/p>
中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)裝備工程技術(shù)首席科學家郭根喜研究員認為,推動廣東省深遠海養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,要從政策、技術(shù)、經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)鏈等方面發(fā)力。在技術(shù)層面,強化三大系統(tǒng),把保障生物安全和結(jié)構(gòu)安全放在突出位置。在產(chǎn)業(yè)鏈層面,補齊種業(yè)短板,構(gòu)建互利多贏的良性競爭市場?!翱梢灶A期,未來我省乃至我國的深遠海養(yǎng)殖裝備技術(shù)更成熟、系統(tǒng)更穩(wěn)定、投資回報率更高?!?/p>