重力式深水網(wǎng)箱布局參數(shù)理論計(jì)算及影響因素分析

龐國(guó)良 ，黃小華，李 根 ，袁太平 ，胡 昱，陶啟友

1. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所/廣東省網(wǎng)箱工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510300

2. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(珠海)，廣東 珠海 519000

3. 三亞熱帶水產(chǎn)研究院/海南省深遠(yuǎn)海漁業(yè)資源高效利用與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 三亞 572000

網(wǎng)箱養(yǎng)殖是目前海水魚養(yǎng)殖的重要方式，在政府政策引領(lǐng)、行業(yè)發(fā)展共識(shí)推動(dòng)下，近年來網(wǎng)箱養(yǎng)殖發(fā)展迅速[1]，海水魚養(yǎng)殖份額逐步攀升。根據(jù)歷年漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù) (圖1)，可以看出網(wǎng)箱養(yǎng)殖已成為我國(guó)海水魚產(chǎn)量供給的主要部分，近幾年海水魚產(chǎn)量提升基本都依靠網(wǎng)箱養(yǎng)殖。開展網(wǎng)箱養(yǎng)殖涉及海域選址、規(guī)劃布局、箱體設(shè)計(jì)、品種篩選、養(yǎng)殖技術(shù)等多個(gè)環(huán)節(jié)，其中，網(wǎng)箱規(guī)劃布局作為養(yǎng)殖海域選定后的接續(xù)環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系到養(yǎng)殖產(chǎn)出效益，更是影響?zhàn)B殖區(qū)設(shè)施安全的關(guān)鍵因素。當(dāng)前，選定養(yǎng)殖海域后，關(guān)于網(wǎng)箱的布局方式多由養(yǎng)殖企業(yè)或養(yǎng)殖戶根據(jù)其養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)而定，由于缺乏一定的科學(xué)指引，且為多布放網(wǎng)箱、追求最大養(yǎng)殖量，部分網(wǎng)箱錨繩錯(cuò)亂交叉現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致在極端海況條件下網(wǎng)箱布局安全冗余度不足，存在較大隱患。

深水養(yǎng)殖設(shè)施主要包括重力式深水網(wǎng)箱(圖2，以下簡(jiǎn)稱為“重力式網(wǎng)箱”) 和大型桁架式鋼制養(yǎng)殖網(wǎng)箱。其中，重力式網(wǎng)箱發(fā)展較早，目前布放在中國(guó)沿海開展海水養(yǎng)殖的重力式網(wǎng)箱大約有2 萬個(gè)[2]，憑借著高性價(jià)比及高技術(shù)成熟度，可以預(yù)見在一定時(shí)期內(nèi)，尤其是在海水養(yǎng)殖不斷走向深遠(yuǎn)海的趨勢(shì)下，重力式網(wǎng)箱依然是發(fā)展海水養(yǎng)殖的主流養(yǎng)殖設(shè)施。由于發(fā)展早、技術(shù)相對(duì)成熟，關(guān)于重力式網(wǎng)箱的研究積累也較為豐富。重力式網(wǎng)箱的主要組成部件有網(wǎng)衣系統(tǒng)、浮架系統(tǒng)及系泊系統(tǒng)，相關(guān)研究大多針對(duì)這三個(gè)部分開展。網(wǎng)衣是形成養(yǎng)殖空間的關(guān)鍵部件，其水動(dòng)力評(píng)估是開展網(wǎng)箱相關(guān)研究的基礎(chǔ)工作，因此大多數(shù)學(xué)者針對(duì)網(wǎng)衣水動(dòng)力開展了系統(tǒng)性研究，物理水池/水槽試驗(yàn)是開展網(wǎng)衣水動(dòng)力分析最直接的手段，從平面網(wǎng)片到三維網(wǎng)衣[3-5]，從單純分析網(wǎng)衣到考慮生物附著的影響[6-7]。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)水平的提升，數(shù)值仿真逐漸成為網(wǎng)衣水動(dòng)力研究的重要手段，代表性的是利用流體動(dòng)力學(xué)軟件開展網(wǎng)衣精細(xì)流場(chǎng)計(jì)算[8-9]，此外，多孔介質(zhì)等效、Screen 模型以及基于網(wǎng)目群化的Morison 模型等多種網(wǎng)衣仿真處理方法也得到持續(xù)不斷的利用和優(yōu)化，提高了模擬的精度和計(jì)算效率[10-13]。網(wǎng)箱浮架系統(tǒng)漂浮于海面，主要起到支撐網(wǎng)衣的作用，宏觀上講，浮架系統(tǒng)主要是由細(xì)長(zhǎng)管組成，一般都是將其模擬為梁?jiǎn)卧猍14-15]，但有時(shí)為研究浮架局部變形，就應(yīng)當(dāng)將其模擬為面元[16]，鑒于浮架整體剛度較小，在波流載荷作用下其會(huì)呈現(xiàn)大變形特性，部分學(xué)者基于水彈性理論開展了相關(guān)研究[17-18]；此外，在浮架系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)安全方面也開展了一系列研究工作[19-21]。系泊系統(tǒng)是保證網(wǎng)箱主體在外部載荷擾動(dòng)下保持穩(wěn)固的關(guān)鍵部件，其研究主要借助物理試驗(yàn)與數(shù)值仿真手段聚焦在網(wǎng)箱系泊纜繩在波流條件下的受力與變形狀態(tài)[22-23]，分析系泊系統(tǒng)安全性和相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等[24-26]。此外，綜合考慮網(wǎng)箱網(wǎng)衣、浮架及系泊系統(tǒng)，針對(duì)三者相互作用下的網(wǎng)衣整體水動(dòng)力也有大量研究[27-30]。綜上所述，目前重力式網(wǎng)箱研究大多仍集中在網(wǎng)箱個(gè)體本身，而對(duì)重力式深水網(wǎng)箱規(guī)劃布局需要考慮的是多個(gè)網(wǎng)箱，對(duì)養(yǎng)殖海域進(jìn)行的重力式網(wǎng)箱布局研究目前還較缺乏。

圖2 圓形重力式深水網(wǎng)箱示意圖Fig. 2 Diagram of circular gravity deep water net cage

本研究旨在從理論角度開展重力式網(wǎng)箱布局參數(shù)計(jì)算，分析相關(guān)布局參數(shù)間的相互影響，提出了交叉式和無交叉兩種重力式網(wǎng)箱布局型式，給出系泊纜根數(shù)、系泊長(zhǎng)度、安全控制距離等網(wǎng)箱布局輸入?yún)?shù)與相鄰網(wǎng)箱間距、海域利用率等網(wǎng)箱布局結(jié)果參數(shù)間的理論計(jì)算公式，并探討了不同布局控制參數(shù)對(duì)網(wǎng)箱布局結(jié)果參數(shù)的影響，以期為深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖中重力式網(wǎng)箱的規(guī)劃布局提供理論借鑒與支撐。

1 圓形重力式網(wǎng)箱布局理論

1.1 布局形式

在重力式網(wǎng)箱規(guī)劃布局中主要利用網(wǎng)箱俯視平面圖開展設(shè)計(jì)，圖3 所示為一種含8 根系泊纜的重力式網(wǎng)箱俯視平面示意。需要說明的是，為保證布局的安全性，本研究?jī)H考慮網(wǎng)箱獨(dú)立放置的布局方式，未考慮網(wǎng)箱共用系泊的聯(lián)排布局方式。根據(jù)相鄰重力式網(wǎng)箱系泊纜布置方式，將其分為交叉式布局和無交叉布局(圖4)，所謂交叉式布局就是相鄰網(wǎng)箱系泊纜間有交叉，即考慮系泊纜后重力式網(wǎng)箱占海區(qū)域與相鄰重力式網(wǎng)箱占海區(qū)域有重疊，如圖4-a 所示綠色方格填充部分即為重疊區(qū)域；無交叉布局即相鄰網(wǎng)箱系泊纜間無交叉，也就是相鄰重力式網(wǎng)箱占海區(qū)域無重疊。

圖3 含8 根系泊纜的重力式網(wǎng)箱平面示意Fig. 3 Plan diagram of gravity net cage with eight mooring lines

圖4 重力式網(wǎng)箱兩種布局型式示意Fig. 4 Two layout styles of gravity net cage

1.2 布局參數(shù)及理論計(jì)算

根據(jù)所劃分的交叉式布局和無交叉布局分別進(jìn)行不同布局方式下的布局參數(shù)梳理及相關(guān)理論計(jì)算，需要說明的是本文所述系泊纜長(zhǎng)度即為系泊纜投影長(zhǎng)度。

1.2.1 交叉式布局

在進(jìn)行重力式網(wǎng)箱布局時(shí)所涉及的網(wǎng)箱系統(tǒng)基本參數(shù)有：網(wǎng)箱浮架周長(zhǎng)Lt、系泊纜根數(shù)Nm和系泊纜長(zhǎng)度Lm；在交叉式布局中額外引入1 個(gè)關(guān)鍵控制參數(shù)：網(wǎng)箱錨點(diǎn)距相鄰網(wǎng)箱錨繩安全控制距離Dm；此外，在網(wǎng)箱布局計(jì)算中求得并需要關(guān)注的參數(shù)有：網(wǎng)箱間距Dn以及網(wǎng)箱海域利用率P；重力式網(wǎng)箱交叉式布局參數(shù)示意如圖5 所示。

圖5 重力式網(wǎng)箱交叉式布局參數(shù)示意Fig. 5 Diagram of cross layout parameters of gravity net cage

網(wǎng)箱間距Dn的表達(dá)式為：

式中：La為錨點(diǎn)距重力式網(wǎng)箱中心點(diǎn)距離；Rt為重力式網(wǎng)箱浮架半徑；La和Rt的表達(dá)式分別為：

結(jié)合式 (1)—(3)，可得網(wǎng)箱間距Dn的表達(dá)式為：

關(guān)于網(wǎng)箱海域利用率P，將其分為不計(jì)入水下系泊部分的網(wǎng)箱海域利用率P1和計(jì)入水下系泊部分的網(wǎng)箱海域利用率P2，為方便討論分析，本研究中僅考慮了m行×n列的網(wǎng)箱布局型式 (圖6) 。在m行×n列網(wǎng)箱交叉式布局下，重力式網(wǎng)箱占海面積Ss為：

圖6 m 行×n 列的重力式網(wǎng)箱布局型式示意Fig. 6 Diagram of m×n layout of gravity net cage

在m行×n列網(wǎng)箱交叉式布局下，不計(jì)入水下系泊部分的網(wǎng)箱投影面積Sc1為：

關(guān)于P1，則：

如果計(jì)入水下系泊部分，因?yàn)樯婕暗较噜従W(wǎng)箱重疊部分，所以求取網(wǎng)箱投影面積Sc2時(shí)會(huì)復(fù)雜些，圖7 所示為計(jì)入水下系泊后重力式網(wǎng)箱重疊區(qū)域面積計(jì)算示意，圖中綠色格子陰影部分即為重疊面積Sov，其表達(dá)式為：

圖7 計(jì)入水下系泊后重力式網(wǎng)箱重疊區(qū)域面積計(jì)算示意Fig. 7 Diagram of overlapping area of gravity net cage with consideration of mooring system

式中：Ssec為網(wǎng)箱重疊部分所對(duì)應(yīng)的扇形面積，即圖6 中1/2 個(gè)綠色陰影部分面積加上紅色陰影部分面積；Stri為圖6 中三角形紅色陰影部分面積，其表達(dá)式分別為：

那么，在m行×n列網(wǎng)箱交叉式布局下，計(jì)入水下系泊部分的網(wǎng)箱投影面積Sc2為：

關(guān)于P2，則：

1.2.2 無交叉布局

重力式網(wǎng)箱無交叉布局時(shí)，所涉網(wǎng)箱系統(tǒng)基本參數(shù)與交叉式布局相同，含網(wǎng)箱浮架周長(zhǎng)Lt、系泊纜根數(shù)Nm和系泊纜長(zhǎng)度Lm；但在無交叉布局中同樣額外引入1 個(gè)關(guān)鍵控制參數(shù)：相鄰網(wǎng)箱間安全控制距離Dl；此外，在布局計(jì)算中求得并需要關(guān)注的參數(shù)同樣為網(wǎng)箱間距Dn以及網(wǎng)箱海域利用率P；重力式網(wǎng)箱無交叉布局參數(shù)示意如圖8 所示。

圖8 重力式網(wǎng)箱無交叉布局參數(shù)示意Fig. 8 Diagram of non-cross layout parameters of gravity net cage

網(wǎng)箱間距Dn的表達(dá)式為：

關(guān)于網(wǎng)箱海域利用率P，同樣將其分為不計(jì)入水下系泊部分的網(wǎng)箱海域利用率P1和計(jì)入水下系泊部分的網(wǎng)箱海域利用率P2，在m行×n列網(wǎng)箱交叉式布局下，重力式網(wǎng)箱占海面積Ss為：

在m行×n列網(wǎng)箱無交叉布局下，不計(jì)入和計(jì)入水下系泊部分的網(wǎng)箱投影面積Sc1和Sc2分別為：

關(guān)于P1和P2，則：

2 不同網(wǎng)箱布局參數(shù)間的影響與布局型式分析

2.1 網(wǎng)箱2×2 布局

重力式網(wǎng)箱布局涉及的系泊纜根數(shù)、系泊長(zhǎng)度以及本文所提出的安全控制距離是進(jìn)行網(wǎng)箱布局的關(guān)鍵輸入?yún)?shù)，網(wǎng)箱間距、計(jì)入和不計(jì)入系泊系統(tǒng)的網(wǎng)箱海域利用率是開展網(wǎng)箱布局的關(guān)鍵結(jié)果參數(shù)。由于涉及參數(shù)較多，為方便計(jì)算，選擇圖4 所示的2×2 網(wǎng)箱布局型式開展相關(guān)分析，網(wǎng)箱類型選擇典型的周長(zhǎng)為90 m 的C90 重力式深水網(wǎng)箱，根據(jù)上文推導(dǎo)的理論公式，分別探討交叉式布局以及不交叉布局下，不同系泊纜根數(shù) (8～16 根)、長(zhǎng)度 (80～140 m) 和安全控制距離條件下網(wǎng)箱間距以及海域利用率的變化規(guī)律。其中，交叉式布局下安全控制距離選擇10～26 m 不等，無交叉布局下安全控制距離選擇0～25 m 不等。

交叉式布局下，布局參數(shù)對(duì)網(wǎng)箱間距和海域利用率的影響如圖9 所示?？梢钥闯?，隨著系泊纜根數(shù)、系泊纜長(zhǎng)度和安全控制距離的增加，網(wǎng)箱間距均線性增大；但對(duì)于網(wǎng)箱海域利用率，分考慮和不考慮系泊系統(tǒng)兩種情形，隨著布局參數(shù)的變化其呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。從圖9-a 中可以看出，隨著系泊纜根數(shù)的增加，考慮和不考慮系泊系統(tǒng)的網(wǎng)箱海域利用率均下降，但是考慮系泊系統(tǒng)的網(wǎng)箱海域利用率隨著系泊纜根數(shù)的增加降幅逐漸增大；隨著安全控制距離的增加，兩種網(wǎng)箱海域利用率的變化(圖9-c) 呈現(xiàn)出與圖9-a 相似的規(guī)律。而對(duì)于，隨著系泊纜長(zhǎng)度的增加，不考慮系泊系統(tǒng)的網(wǎng)箱海域利用率減小，而考慮系泊系統(tǒng)的則增加 (圖9-b)，主要原因是在網(wǎng)箱用海中，系泊纜占用海面積的絕大部分，增加其長(zhǎng)度意味著在一定海域面積內(nèi)有更高的網(wǎng)箱海域利用率。

圖9 2×2 交叉式布局不同布局參數(shù)下網(wǎng)箱間距及海域利用率Fig. 9 Distance between cages and sea area utilization rate by different layout parameters (2×2 cross layout)

無交叉布局下，布局參數(shù)對(duì)網(wǎng)箱間距和海域使用率的影響如圖10 所示。對(duì)于網(wǎng)箱間距，隨著系泊纜長(zhǎng)度、安全控制距離的增加，網(wǎng)箱間距均線性增大，這與交叉式網(wǎng)箱布局的規(guī)律一致，但是在其他布局參數(shù)一定的前提下，改變系泊纜的根數(shù)對(duì)無交叉布局網(wǎng)箱間距和海域利用率均無影響 (圖10-a)。對(duì)于網(wǎng)箱海域利用率，無交叉布局下隨著系泊纜長(zhǎng)度的增加，不考慮系泊系統(tǒng)的海域利用率同樣減小，而考慮系泊系統(tǒng)后的海域利用率變化同樣呈相反的變化趨勢(shì) (圖10-b)，與圖9-b 類似。但在不同的安全控制距離下，無交叉布局時(shí)隨著安全控制距離的增加，兩種網(wǎng)箱海域利用率均呈現(xiàn)線性減小的趨勢(shì) (圖10-c)。此外，從圖9 和圖10 中可以明顯看出，不考慮和考慮系泊系統(tǒng)的網(wǎng)箱海域利用率數(shù)值差別很大，不考慮系泊系統(tǒng)的網(wǎng)箱海域利用率介于0.8%～2.1%，而考慮系泊系統(tǒng)的介于70%～90%。

圖10 2×2 無交叉布局不同布局參數(shù)下網(wǎng)箱間距及海域利用率Fig. 10 Distance between cages and sea area utilization rate by different layout parameters (2×2 non-cross layout)

2.2 多個(gè)網(wǎng)箱m 行×n 列布局

上文中主要針對(duì)4 個(gè)網(wǎng)箱2×2 布局型式展開分析，而對(duì)于多個(gè)網(wǎng)箱來說，m行×n列布局中m、n的取值可能是多個(gè)，為此考慮交叉式和無交叉兩種網(wǎng)箱布局型式，針對(duì)1—30 個(gè)網(wǎng)箱，探究不同m行×n列布局、系泊纜根數(shù)、系泊纜長(zhǎng)度及安全控制距離下網(wǎng)箱海域利用率變化特征。需要說明的是，考慮到海洋是具有深度的立體空間，網(wǎng)箱養(yǎng)殖用海的海域利用率測(cè)算，不能僅考慮水面上的網(wǎng)箱浮架系統(tǒng)，而要考慮占據(jù)大范圍海域的網(wǎng)箱系泊系統(tǒng)，因此本研究分析了考慮系泊系統(tǒng)后的網(wǎng)箱海域利用率。1—30 個(gè)網(wǎng)箱m行×n列不同布局型式及其編號(hào)如表1 所示，以編號(hào)4 和5 舉例，編號(hào)4 代表4 個(gè)網(wǎng)箱1×4 布局型式，編號(hào)5 則代表4 個(gè)網(wǎng)箱2×2 布局型式。

表1 網(wǎng)箱布局型式編號(hào)Table 1 Cage layout No.

圖11 所示為多個(gè)網(wǎng)箱m行×n列不同布局型式及布局參數(shù)下網(wǎng)箱海域利用率變化，很顯然網(wǎng)箱交叉式布局的海域利用率大于網(wǎng)箱無交叉布局；并且隨著布局網(wǎng)箱數(shù)量的增加，以海域利用率78.54%為起始點(diǎn)，交叉式布局呈現(xiàn)更高的海域利用率，無交叉布局呈現(xiàn)更低的海域利用率；其中78.54%為單個(gè)網(wǎng)箱的海域利用率，也是網(wǎng)箱無交叉布局時(shí)安全控制距離為0 m 時(shí)的海域利用率。如圖11 -c 所示，當(dāng)網(wǎng)箱無交叉布局安全控制距離為0 m 時(shí)，隨布局網(wǎng)箱數(shù)量的增加，海域利用率無變化，均為78.54%；此外，對(duì)于相同數(shù)量的網(wǎng)箱，采用交叉式布局，當(dāng)網(wǎng)箱布局愈加緊密時(shí)對(duì)應(yīng)更高的海域利用率，而對(duì)于無交叉布局，當(dāng)網(wǎng)箱布局愈加緊密時(shí)對(duì)應(yīng)更低的海域利用率。以圖11-a 為例，布局30 口網(wǎng)箱，對(duì)應(yīng)布局編號(hào)54—57，當(dāng)采用8 根系泊纜交叉式布局時(shí)，1×30 布局下海域利用率為89.11%，5×6 布局下可達(dá)94.77%；反觀8 根系泊纜無交叉布局，1×30 布局下海域利用率為75.06%，5×6 布局下降至72.73%，原因主要在于網(wǎng)箱交叉式布局可以共用相鄰網(wǎng)箱系泊所占海域空間，而網(wǎng)箱無交叉布局由于安全控制距離的存在會(huì)使得網(wǎng)箱聚集排列時(shí)占海空間快速擴(kuò)大。另外，從圖11-a 中還可以看出，交叉式布局下系泊纜根數(shù)越多，海域利用率變化對(duì)布局網(wǎng)箱數(shù)量增加越不敏感，無交叉布局下，系泊纜根數(shù)改變對(duì)海域利用率變化無影響。從圖11-b 可以看出，交叉式布局海域利用率曲線隨系泊纜長(zhǎng)度的增加愈加緊密，說明布局網(wǎng)箱數(shù)量一定時(shí)，交叉式布局海域利用率對(duì)系泊纜長(zhǎng)度變化相對(duì)于無交叉布局更為敏感，且表現(xiàn)為隨系泊纜長(zhǎng)度的增加海域利用率增勢(shì)趨緩，這與圖9-b 中所得結(jié)論一致。類似的，由圖11-c 中可見，當(dāng)網(wǎng)箱數(shù)量一定時(shí)，隨著安全控制距離的增加，交叉式布局海域利用率加速減小，而無交叉布局海域利用率呈線性減小的趨勢(shì)，這與圖9-c 和圖10-c 中所得結(jié)論一致。

圖11 多個(gè)網(wǎng)箱不同布局型式及布局參數(shù)下網(wǎng)箱海域利用率變化Fig. 11 Sea area utilization rate by different layout types and parameters

2.3 布局建議

上文分析了圓形重力式深水網(wǎng)箱不同布局型式以及不同關(guān)鍵布局輸入?yún)?shù)下的網(wǎng)箱關(guān)鍵布局結(jié)果參數(shù)變化，交叉式布局的海域利用率明顯大于無交叉布局，但綜合各種因素，交叉式布局卻并不一定優(yōu)于無交叉布局。網(wǎng)箱規(guī)劃布局是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，涉及網(wǎng)箱數(shù)量、型式、規(guī)格、海域水深、底質(zhì)等諸多因素，以系泊部分為例，就涉及系泊長(zhǎng)度、系泊纜根數(shù)、系泊纜材質(zhì)、錨固型式等多個(gè)因素。交叉式布局更多是基于經(jīng)濟(jì)性考量，在海域面積有限的情況下布置更多網(wǎng)箱，追求經(jīng)濟(jì)效益最大化；但在面臨海上養(yǎng)殖環(huán)境諸多不可控影響因素的前提下，網(wǎng)箱安全性永遠(yuǎn)都是不可忽略的核心問題，并且有部分實(shí)例證明現(xiàn)有的養(yǎng)殖漁場(chǎng)網(wǎng)箱尤其是在中國(guó)南海區(qū)發(fā)生的極端天氣下網(wǎng)箱走錨移位的情形，導(dǎo)致了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。交叉式布局的最大風(fēng)險(xiǎn)在于當(dāng)一口網(wǎng)箱發(fā)生走錨移位后，易誘發(fā)相鄰網(wǎng)箱產(chǎn)生骨牌效應(yīng)，當(dāng)然這并不意味著無交叉布局不會(huì)發(fā)生這種情況，但其安全系數(shù)相對(duì)更高。無論何種布局，究其根本無非涉及經(jīng)濟(jì)性和安全性兩個(gè)方面，在海域面積有限并且漁獲產(chǎn)出有要求的條件下，交叉式布局必定為網(wǎng)箱布局方式的首選，此時(shí)網(wǎng)箱系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)需做相應(yīng)加強(qiáng)。但需要說明的是，由于目前尚未形成行之可靠的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來指導(dǎo)網(wǎng)箱的布局設(shè)計(jì)，建議仍采用更高安全性的無交叉布局，選定充分安全的控制距離來防范風(fēng)險(xiǎn)，只有在保障安全的基礎(chǔ)上才有機(jī)會(huì)追求經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3 小結(jié)

本研究給出了重力式深水網(wǎng)箱在交叉式布局和無交叉布局下的理論參數(shù)計(jì)算公式，并分析了系泊纜根數(shù)、系泊長(zhǎng)度和安全控制距離等不同布局輸入?yún)?shù)對(duì)網(wǎng)箱間距、海域利用率的影響，總結(jié)如下：

1) 將重力式深水網(wǎng)箱布局分為交叉式和無交叉兩種，提出安全控制距離等關(guān)鍵布局參數(shù)，推導(dǎo)出網(wǎng)箱間距、網(wǎng)箱海域利用率等關(guān)鍵布局結(jié)果參數(shù)的理論公式表達(dá)。

2) 考慮或不考慮系泊系統(tǒng)的網(wǎng)箱海域利用率，隨布局參數(shù)的改變其變化趨勢(shì)不同，并且相對(duì)于無交叉布局，交叉式布局下隨系泊纜根數(shù)、長(zhǎng)度和安全控制距離的變化，網(wǎng)箱海域利用率變化更為敏感。

3) 網(wǎng)箱布局是涉及諸多影響因素的系統(tǒng)性工程，在保障安全的基礎(chǔ)上才有機(jī)會(huì)追求最大經(jīng)濟(jì)效益，目前仍推薦采用安全性更高的無交叉布局，選定充分安全控制距離來防范風(fēng)險(xiǎn)。