黃一心， 徐　皓， 丁建樂

(農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所，上海200092)

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我國離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施裝備發(fā)展研究

黃一心， 徐皓， 丁建樂

(農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所，上海200092)

摘要：隨著我國人口的增多和生活水平的不斷提高，人們對優(yōu)質(zhì)海洋食品需求也在不斷增加。我國擁有近300萬km2的海洋國土面積，目前還未得到充分的利用，因此拓展海洋藍(lán)色資源的利用范圍，發(fā)展離岸養(yǎng)殖，尤其是深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖，緩解糧食安全保障壓力，成為今后養(yǎng)殖發(fā)展的重點(diǎn)。而這就需要通過采用現(xiàn)代新技術(shù)，大力發(fā)展離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施裝備。文章重點(diǎn)介紹了“十二五”期間我國筏式養(yǎng)殖設(shè)施裝備、網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施裝備和深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖設(shè)施裝備的發(fā)展?fàn)顩r、存在的主要問題和需求、國外發(fā)展現(xiàn)狀等，并對今后的發(fā)展提出了建議。

關(guān)鍵詞：離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖；設(shè)施裝備；發(fā)展；研究

隨著生活水平的不斷提高，人們對水產(chǎn)品的需求也在不斷提高。據(jù)估計(jì)，到2030年，我國將有2 000萬t水產(chǎn)品的缺口需要通過發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖來彌補(bǔ)[1]。但是，我國陸上水產(chǎn)養(yǎng)殖的潛力基本已經(jīng)挖盡，而我國擁有的近300萬km2的海洋國土面積，除占比較小的近海外，基本未被用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。因此，發(fā)展離岸養(yǎng)殖，尤其是深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖，形成優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的“藍(lán)色糧倉”，提供食物安全保證，成為今后養(yǎng)殖發(fā)展的重點(diǎn)。發(fā)展離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖，離不開漁業(yè)設(shè)施裝備的支撐。離岸水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施裝備主要包括筏式養(yǎng)殖設(shè)施裝備、網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施裝備和深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖設(shè)施裝備。與國外相比，我國的設(shè)施裝備比較落后，制約了深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的發(fā)展。

1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1筏式養(yǎng)殖設(shè)施裝備

我國從20世紀(jì)50年代海帶筏式養(yǎng)殖技術(shù)的完善和成熟開始，至今已經(jīng)發(fā)展成為涉及藻類、貝類等多品種的筏式養(yǎng)殖[2]，擁有筏式養(yǎng)殖面積44萬hm2(包括養(yǎng)殖吊籠)，養(yǎng)殖產(chǎn)量617萬t，占海水養(yǎng)殖總量的34%[3]，但同時(shí)筏式養(yǎng)殖也存在著工藝粗放、養(yǎng)殖設(shè)施不規(guī)范、生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度非常大等問題。“十二五”以來，在相關(guān)研究課題的支持下，初步構(gòu)建了筏式養(yǎng)殖工程技術(shù)體系，研發(fā)配套裝備，獲得了一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，示范效應(yīng)明顯。

筏式養(yǎng)殖設(shè)施有效構(gòu)筑及安全性研究主要采用數(shù)值模擬的方法，進(jìn)而提出改進(jìn)或創(chuàng)制新型浮筏模型。針對筏架穩(wěn)定性構(gòu)建問題，建立浮標(biāo)、筏繩的受力模型和運(yùn)動(dòng)方程，模擬研究浮標(biāo)在波浪作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及筏繩受力[4]；建立了水流作用下筏架設(shè)施動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算模型，通過對浮標(biāo)和吊籠結(jié)構(gòu)的最大位移及錨繩受力分析，提出最大位移與受力值[5]；對設(shè)施結(jié)構(gòu)建立數(shù)學(xué)模型，對不同位置浮標(biāo)與吊籠的位移和最大錨繩力進(jìn)行分析，探討筏架整體結(jié)構(gòu)在波浪作用下的周期性運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)[6]；在浮流式養(yǎng)殖基礎(chǔ)上發(fā)展起固定樁懸浮式養(yǎng)殖技術(shù)，拓展了養(yǎng)殖空間[7]。

筏式養(yǎng)殖配套裝備以促進(jìn)裝備機(jī)械化為重點(diǎn)，提高生產(chǎn)效率。設(shè)計(jì)了船上扇貝苗出艙、播撒一體化機(jī)械裝置，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度[8]。設(shè)計(jì)了電動(dòng)拔籠裝置、電動(dòng)拔梗等一系列機(jī)械化裝置，取代原來的人工作業(yè)方式[9]。

1.2網(wǎng)箱養(yǎng)殖裝備

網(wǎng)箱可分為普通網(wǎng)箱和深水網(wǎng)箱。普通網(wǎng)箱主要用于沿海內(nèi)灣，結(jié)構(gòu)比較簡單。因其受養(yǎng)殖容量的限制，對環(huán)境影響很大，養(yǎng)殖規(guī)模受到控制。我國深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體約605萬m3，年產(chǎn)量8.8萬多t[3]，主要設(shè)置在沿海較深海域，具有一定抵御風(fēng)浪和水流的能力，而且設(shè)施化程度比較高。雖然近年我國網(wǎng)箱設(shè)施的抗風(fēng)浪能力有了進(jìn)一步提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模也得到迅速擴(kuò)大，但深水網(wǎng)箱設(shè)施的安全性問題依然存在，一旦遇到超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的正面襲擊，損毀概率很大?！笆濉币詠?，在國家科技支撐計(jì)劃、國家海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持下，我國在網(wǎng)箱設(shè)施安全性構(gòu)建與高效裝備研發(fā)等方面取得了一定的進(jìn)展，并在抗風(fēng)浪技術(shù)上處于世界領(lǐng)先水平。

網(wǎng)箱設(shè)施安全性研究以水動(dòng)力特性與設(shè)施構(gòu)建為重點(diǎn)，提升設(shè)施結(jié)構(gòu)性能，減小網(wǎng)箱變形。開展HDPE圓形重力式網(wǎng)箱受力實(shí)測研究[10]，為設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供經(jīng)驗(yàn)參數(shù)；開展水動(dòng)力特性水槽實(shí)驗(yàn)，建立了數(shù)學(xué)模型[11]；利用數(shù)值模擬技術(shù)研究表明網(wǎng)衣高度和網(wǎng)目尺寸是影響網(wǎng)箱受力的最顯著因素[12]；圓臺(tái)形網(wǎng)箱箱形變形率更低[13]；提出選擇HDPE重力式網(wǎng)箱設(shè)置的水流上限為0.75 m/s[14]。利用數(shù)值模擬技術(shù)，分析網(wǎng)箱群網(wǎng)格化布局水動(dòng)力特性；雙體相連網(wǎng)箱與單體相比，連接錨繩受力平均增加2.6倍，錨定錨繩受力增加65%[15]；波流作用方向由正向變?yōu)樾毕?5°時(shí)，錨碇錨繩與連接錨繩受力增加最大[16]。

深水網(wǎng)箱高效裝備以海上投喂、自動(dòng)檢測和配套設(shè)備為重點(diǎn)，開展裝備研發(fā)。研發(fā)了基于PLC控制的最大投送距離為320 m的網(wǎng)箱集中投喂系統(tǒng)[17]；設(shè)計(jì)了高壓射流式水下網(wǎng)衣清洗裝置[18]；研制的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)可對網(wǎng)箱魚群的總體存在進(jìn)行監(jiān)測[19]。

1.3深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)

我國水產(chǎn)科技工作者早在1979年就提出“未來海洋農(nóng)牧場”建設(shè)藍(lán)圖，勾畫了海上綜合養(yǎng)殖平臺(tái)和養(yǎng)殖工廠。20世紀(jì)90年代又開始跟蹤國外養(yǎng)魚工船研發(fā)進(jìn)程，梳理總結(jié)技術(shù)特點(diǎn)，提出要開創(chuàng)海上養(yǎng)魚平臺(tái)產(chǎn)業(yè)，建立海上養(yǎng)魚工船船隊(duì)[20]。2000年我國開始在南海美濟(jì)礁水域開展網(wǎng)箱軍曹魚、美國紅魚等品種養(yǎng)殖[21]。后在西沙永樂群島石嶼海域，投放了130只方形鍍鋅管網(wǎng)箱，并在晉卿島設(shè)置了3個(gè)80 t級冷庫，配備飼料粉碎機(jī)等設(shè)備[22]。

為了推進(jìn)我國海洋強(qiáng)國建設(shè)，中國工程院啟動(dòng)了“海洋生物資源工程發(fā)展戰(zhàn)略研究”，提出了我國離岸養(yǎng)殖工程發(fā)展策略[23]，提出了依托遠(yuǎn)海島礁或原鉆井平臺(tái)發(fā)展深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖基站，以及以老舊大型船舶為平臺(tái)構(gòu)建大型養(yǎng)殖工船的戰(zhàn)略構(gòu)想。

“十二五”期間，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所開展了大型養(yǎng)殖工船系統(tǒng)研究，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并在2014年與有關(guān)企業(yè)聯(lián)合啟動(dòng)了我國首個(gè)深遠(yuǎn)海大型養(yǎng)殖平臺(tái)的構(gòu)建工作。項(xiàng)目建立在10萬t級阿芙拉型油船船體平臺(tái)上，設(shè)計(jì)養(yǎng)殖水體7.5萬m3，可以形成年產(chǎn)4 000 t以上石斑魚養(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。

2國外發(fā)展現(xiàn)狀

基于生產(chǎn)力水平和勞動(dòng)力成本以及綜合科技水平，發(fā)達(dá)國家在水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施裝備方面整體水平較高，在應(yīng)用基礎(chǔ)研究與現(xiàn)代工業(yè)科技運(yùn)用等方面處于領(lǐng)先地位，在網(wǎng)箱養(yǎng)殖等領(lǐng)域發(fā)展優(yōu)勢明顯。

2.1筏式養(yǎng)殖

筏式養(yǎng)殖是世界水產(chǎn)養(yǎng)殖主要的生產(chǎn)方式之一，在發(fā)達(dá)國家，針對養(yǎng)殖對象形成了多種工程化水平較高的設(shè)施模式，其設(shè)施及器件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度很高，配以機(jī)械化的作業(yè)裝備，具有很高的生產(chǎn)效率。

(1)針對不同的養(yǎng)殖要求形成了不同的設(shè)施模式。筏架的主要形式包括平臺(tái)式、浮繩式、半潛式等，雖然結(jié)構(gòu)不盡相同，但構(gòu)件統(tǒng)一，排列整齊，工程化水平較高。吊養(yǎng)平臺(tái)主要設(shè)置于半封閉式海灣水域，易于拆裝，便于管理；浮繩式筏架具有一定的下沉功能，能躲避風(fēng)浪的侵襲；半潛式筏架將筏繩吊置于離水面更深處，使吊養(yǎng)的貝類免受浪流、海鳥的侵損與漂浮物的羈絆，一些貝類養(yǎng)殖還采用單體浮動(dòng)管件，潛入水中放置，便于轉(zhuǎn)移和搬運(yùn)[24]。

(2)在設(shè)施工程化的基礎(chǔ)上發(fā)展機(jī)械化裝備，作業(yè)效率高。國外養(yǎng)殖筏架設(shè)施系統(tǒng)的構(gòu)建，設(shè)施的排列及部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，已經(jīng)形成了筏式養(yǎng)殖的機(jī)械自動(dòng)化。如在貽貝養(yǎng)殖中，配備專業(yè)化海上作業(yè)平臺(tái)，對貽貝進(jìn)行采收、清洗、分級，自動(dòng)化程度很高[25]。韓國的牡蠣采捕已全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，被采捕好的牡蠣在船上洗好后直接送往工廠進(jìn)行加工，然后進(jìn)入市場[26]。

2.2網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施裝備

深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖在歐美國家已有30多年的發(fā)展歷史，是水產(chǎn)養(yǎng)殖主要生產(chǎn)方式之一。沿岸水域養(yǎng)殖網(wǎng)箱以挪威HDPE重力式網(wǎng)箱、日本浮繩式網(wǎng)箱和金屬框架式網(wǎng)箱為代表。為了尋求更好的水質(zhì)環(huán)境、減少養(yǎng)殖系統(tǒng)對水域環(huán)境的影響，各種大型的鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)箱應(yīng)運(yùn)而生，設(shè)置在開放性深水區(qū)域開展養(yǎng)殖生產(chǎn)。

(1)網(wǎng)箱設(shè)施結(jié)構(gòu)可靠、安全性強(qiáng)。網(wǎng)箱設(shè)施的研發(fā)基于養(yǎng)殖生物生理學(xué)和網(wǎng)箱設(shè)施水動(dòng)力學(xué)研究，形式多樣，結(jié)構(gòu)可靠，具有沉浮功能，具有很強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力。美國SeaStation柔性網(wǎng)箱在流速1 m/s時(shí)有效容積可保持在90%以上；以色列開發(fā)的柔性網(wǎng)箱可設(shè)置在水深60 m的開放性海域，能抵御15 m波高的風(fēng)浪；德國Gaatem公司開發(fā)的BECK-Fish可移動(dòng)下潛式圓柱形網(wǎng)箱，能抵御26 m浪高侵襲，通過下潛避免養(yǎng)殖魚類受到波浪帶來的應(yīng)激壓力[27]。美國等研制的球形和蝶形網(wǎng)箱，可避免臺(tái)風(fēng)造成的傾覆[28]。

(2)系統(tǒng)裝備配備全面，自動(dòng)化程度高。國外養(yǎng)殖網(wǎng)箱配有先進(jìn)的自動(dòng)投餌系統(tǒng)、傷殘死魚收集器、監(jiān)控系統(tǒng)、洗網(wǎng)機(jī)及配套裝備[29]?？衫脭z像監(jiān)控、水聲探測技術(shù)對養(yǎng)殖對象的游動(dòng)狀況、攝食狀態(tài)、生長情況進(jìn)行觀測和評估。投飼駁船設(shè)施完善，并裝有先進(jìn)的飼料投送系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)，以及攝像機(jī)、傳感器等設(shè)備。活魚運(yùn)輸船配備魚分級系統(tǒng)、魚計(jì)數(shù)器、監(jiān)測與自動(dòng)化系統(tǒng)等整套魚處理系統(tǒng)與裝備[30]。

(3)網(wǎng)箱設(shè)施呈大型化發(fā)展趨勢。以大型游泳性魚類為養(yǎng)殖對象的網(wǎng)箱養(yǎng)殖，不斷向大型化發(fā)展，如澳大利亞林肯港的金槍魚養(yǎng)殖網(wǎng)箱，圓周長達(dá)到120 m，直徑40 m[31]；蘇格蘭Meridian公司在設(shè)得蘭群島的14個(gè)鮭魚養(yǎng)殖網(wǎng)箱直徑為100 m，連接成魚排[32]；加拿大Mainstream公司在溫哥華島鮭魚養(yǎng)殖場安裝了2個(gè)銅合金網(wǎng)箱，單個(gè)容量近1萬m3[33]。

2.3深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)

由于高度的集約化養(yǎng)殖與規(guī)?；a(chǎn)，國外的深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖包括了設(shè)施、飼喂、操作、管理等全過程的系統(tǒng)技術(shù)與裝備，形成了完整的生產(chǎn)平臺(tái)。隨著養(yǎng)殖設(shè)施不斷向外海發(fā)展，生產(chǎn)平臺(tái)逐漸脫離陸上基地，向深遠(yuǎn)海發(fā)展，并進(jìn)一步走向裝備工程化。

(1)形成了海上養(yǎng)殖平臺(tái)的基本功能。圍繞海上規(guī)?；W(wǎng)箱養(yǎng)殖生產(chǎn)，利用島礁或浮式船體平臺(tái)，國外先進(jìn)的養(yǎng)殖系統(tǒng)形成了功能全面的生產(chǎn)平臺(tái)，包括環(huán)境監(jiān)控、投喂管理、視頻監(jiān)控、維護(hù)作業(yè)等系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)集中控制、遠(yuǎn)程操控、機(jī)械化作業(yè)和信息化管理。如挪威Akva公司的海水網(wǎng)箱生產(chǎn)管理平臺(tái)，圍繞網(wǎng)箱設(shè)施群，具有集中投喂與生產(chǎn)管理功能的浮式船體平臺(tái)、作業(yè)工船以及專業(yè)化設(shè)備。

(2)提出了深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)的構(gòu)建設(shè)想。英國提出利用北海油田大量退役鉆井平臺(tái)作為基站，配以大型網(wǎng)箱設(shè)施，構(gòu)建深海養(yǎng)殖系統(tǒng)。挪威SalMar公司設(shè)計(jì)了基于鉆井平臺(tái)的巨型鮭魚養(yǎng)殖設(shè)施，結(jié)構(gòu)高度達(dá)67 m，下部形成網(wǎng)箱養(yǎng)殖面積245 m2，上層建筑可儲(chǔ)存600 t飼料，能承受9 m高的海浪，預(yù)計(jì)2016年投產(chǎn)[34]。

(3)游弋式養(yǎng)殖工船形成了多種設(shè)計(jì)方案。美國研發(fā)了19 m直徑的自行式網(wǎng)箱，配備有4.6 kW的推進(jìn)螺旋槳[35]。歐洲漁業(yè)委員會(huì)建造了大型半潛式增殖船，在魚苗養(yǎng)殖艙內(nèi)設(shè)置有浮游生物過濾系統(tǒng)，可進(jìn)行魚苗養(yǎng)殖。西班牙設(shè)計(jì)了長190 m的半潛式藍(lán)鰭金槍魚養(yǎng)殖工船，通過附加剛性網(wǎng)，可增加養(yǎng)殖容量[36]。

3存在的主要問題和需求

3.1筏式養(yǎng)殖設(shè)施

(1)筏架設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化程度低。我國的養(yǎng)殖筏架一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，就地取材，因地制宜發(fā)展而來，沒有相對一致的建設(shè)規(guī)范，筏繩排列與浮標(biāo)及吊繩、吊籠設(shè)置各異，筏架控制及升降工程化程度低，制約了生產(chǎn)的規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。形式各異的養(yǎng)殖筏架成為機(jī)械化采收作業(yè)主要的制約因素。

(2)生產(chǎn)過程勞動(dòng)強(qiáng)度大。我國筏式養(yǎng)殖生產(chǎn)機(jī)械化水平低，主要依靠大量的人力，缺乏吊繩植苗機(jī)械及海帶、紫菜等大型藻類養(yǎng)殖采收機(jī)械，以及吊籠養(yǎng)殖飼喂、收獲輕簡化工具和專業(yè)化養(yǎng)殖工作船等，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展及效益保障的主要制約因素。

(3)養(yǎng)殖環(huán)境問題較為突出。我國筏式養(yǎng)殖主要在海灣水域，海水的交換量有限，而且缺乏對筏式養(yǎng)殖容量的合理確定，未能整體性發(fā)揮筏式養(yǎng)殖的生產(chǎn)與生態(tài)效能，不能保證必要的水流條件，大量死亡的養(yǎng)殖生物和養(yǎng)殖貝類的排泄物沉積于養(yǎng)殖水域，對環(huán)境造成不利的影響。

3.2網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施裝備

(1)設(shè)施安全性問題依然存在。我國的深水網(wǎng)箱經(jīng)過數(shù)十年的研究與發(fā)展，抵御風(fēng)浪的性能有了很大的提高，網(wǎng)箱養(yǎng)殖向深海逐步推進(jìn)，但安全性問題依然存在，主要是缺乏基于養(yǎng)殖區(qū)域海況與地質(zhì)條件的網(wǎng)箱設(shè)施錨泊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與工程規(guī)范和安全性能更為可靠的大型網(wǎng)箱，這限制了網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)走向深水、開放性海域，實(shí)現(xiàn)可靠的安全生產(chǎn)。

(2)海上工程化裝備配備不足。我國一些龍頭企業(yè)的深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模達(dá)數(shù)百上千只，但缺少具有飼料投運(yùn)、活魚運(yùn)輸、起捕作業(yè)、設(shè)施維護(hù)等功能的養(yǎng)殖工船，以及具有遠(yuǎn)程投喂、養(yǎng)殖監(jiān)測和生活保障功能的浮式平臺(tái)等專業(yè)化工程設(shè)施及裝備，養(yǎng)殖過程依然依靠人力完成，制約了網(wǎng)箱養(yǎng)殖生產(chǎn)效率的提高。隨著人力成本愈來愈高，企業(yè)效益和規(guī)模提升受到很大的影響。

(3)集約化養(yǎng)殖尚未與生態(tài)修復(fù)結(jié)合發(fā)展。由于缺乏對基于養(yǎng)殖水域海洋生態(tài)動(dòng)力學(xué)機(jī)制的網(wǎng)箱養(yǎng)殖容納量和基于水域生態(tài)工程學(xué)構(gòu)建的“網(wǎng)箱-人工魚礁-藻場”復(fù)合生產(chǎn)系統(tǒng)等的研究，集約化養(yǎng)殖發(fā)展也未與養(yǎng)殖區(qū)域生態(tài)修復(fù)相結(jié)合，我國沿海水域富營養(yǎng)化問題日益突出，水域環(huán)境的生態(tài)容納量越來越小，養(yǎng)殖排放更加劇了養(yǎng)殖水域富營養(yǎng)化，一些新設(shè)置的網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域使用不久，病害問題隨之而來，一些優(yōu)良品種如石斑魚的養(yǎng)殖受到限制。

3.3深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)

(1)發(fā)展養(yǎng)殖平臺(tái)需要以優(yōu)質(zhì)規(guī)?；a(chǎn)為前提。深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)遠(yuǎn)離大陸基地，需要相當(dāng)大的投入與運(yùn)行成本，必須以規(guī)模化生產(chǎn)為前提，形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。養(yǎng)殖對象的選擇，必須是近海陸基養(yǎng)殖難以形成規(guī)模的品種，生產(chǎn)規(guī)模必須建立在高度集約化、工業(yè)化的生產(chǎn)方式上。由于人員不便撤離，養(yǎng)殖平臺(tái)的構(gòu)建，需要確保絕對的安全。需要發(fā)展集生產(chǎn)物質(zhì)、生活補(bǔ)給和活魚運(yùn)輸為一體的多功能專業(yè)運(yùn)輸船，配套陸基周轉(zhuǎn)基地。

(2)發(fā)展養(yǎng)殖平臺(tái)需要考慮環(huán)境生態(tài)效應(yīng)。深遠(yuǎn)海水域生態(tài)的環(huán)境容納量雖然遠(yuǎn)高于沿岸近海，但在選址與布局過程中依然要以環(huán)境保護(hù)為基本原則。需要就集約化、規(guī)?；B(yǎng)殖系統(tǒng)的物質(zhì)排放進(jìn)行評價(jià)，合理選擇基于生態(tài)系統(tǒng)水平的養(yǎng)殖水域。設(shè)置在島礁瀉湖內(nèi)的養(yǎng)殖系統(tǒng)應(yīng)尤為慎重，避免養(yǎng)殖排放與設(shè)施工程對生態(tài)環(huán)境造成不可修復(fù)的影響。

(3)發(fā)展養(yǎng)殖平臺(tái)需要全面構(gòu)建海上漁業(yè)生產(chǎn)體系。在人工配合飼料技術(shù)未能解決的情況下，海上低值漁獲物是養(yǎng)殖大型生產(chǎn)平臺(tái)必需的生產(chǎn)保障。圍繞養(yǎng)殖平臺(tái)的捕撈漁船，將漁獲物交給平臺(tái)處置，并從養(yǎng)殖平臺(tái)獲取燃油、淡水等生產(chǎn)、生活物質(zhì)補(bǔ)給。養(yǎng)殖平臺(tái)上設(shè)有分類加工系統(tǒng)，飼料魚進(jìn)入養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)，其它漁獲物經(jīng)分級加工后及時(shí)冷藏、冷凍。物流船還可帶回品質(zhì)優(yōu)良的捕撈產(chǎn)品。加工船對養(yǎng)殖產(chǎn)品和捕撈漁獲物進(jìn)行產(chǎn)品化深加工，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

4發(fā)展建議

4.1筏式養(yǎng)殖

要開展工程化筏式養(yǎng)殖模式構(gòu)建，研發(fā)機(jī)械化裝備與輕簡化勞動(dòng)工具。以淺海筏式養(yǎng)殖設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建和機(jī)械化采收為目標(biāo)，對應(yīng)主要養(yǎng)殖模式及生產(chǎn)過程，進(jìn)行系統(tǒng)化構(gòu)建，研發(fā)機(jī)械化育苗、采收裝備，研制輕簡化勞動(dòng)工具，提升筏式養(yǎng)殖的工程化水平，有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率。在基礎(chǔ)研究方面，開展養(yǎng)殖筏架結(jié)構(gòu)與錨泊水動(dòng)力學(xué)研究，提出浮式、半潛式養(yǎng)殖筏架設(shè)施模型，建立數(shù)值模擬技術(shù)平臺(tái)。在技術(shù)研發(fā)方面，重點(diǎn)開展主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械化裝備技術(shù)研究，研發(fā)專業(yè)化采收船。在集成構(gòu)建方面，開展工程化筏架與機(jī)械化裝備筏式養(yǎng)殖模式研究，建立規(guī)?；な金B(yǎng)殖技術(shù)體系、設(shè)施規(guī)范與構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)系列，構(gòu)建淺海筏式養(yǎng)殖主要示范模式。

4.2網(wǎng)箱養(yǎng)殖設(shè)施裝備

要研發(fā)大型深水網(wǎng)箱設(shè)施及系統(tǒng)裝備。以開放海域網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)?；a(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建為目標(biāo)，開展大型網(wǎng)箱設(shè)施、系統(tǒng)裝備以及綜合管理平臺(tái)關(guān)鍵裝備研發(fā)，建立基于高海況水文與底質(zhì)構(gòu)造條件的設(shè)施安全規(guī)范，集成高效養(yǎng)殖與遠(yuǎn)程控制技術(shù)，推進(jìn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖向深水發(fā)展。在基礎(chǔ)研究方面，開展高海況網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)及錨泊方式海洋動(dòng)力學(xué)研究，提出潛式、半潛式網(wǎng)箱設(shè)施優(yōu)化與安全評價(jià)模型，建立數(shù)值化模擬技術(shù)平臺(tái)。在裝備技術(shù)研發(fā)方面，研發(fā)大型網(wǎng)箱設(shè)施及機(jī)械化投喂、收獲裝備、信息化監(jiān)控系統(tǒng)、浮式管理平臺(tái)和作業(yè)工船。在集成構(gòu)建方面，開展主養(yǎng)品種高效養(yǎng)殖技術(shù)研究，建立規(guī)?；笮途W(wǎng)箱設(shè)施生產(chǎn)技術(shù)體系、設(shè)施安全技術(shù)規(guī)范，構(gòu)建開放性海域深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖示范模式。

4.3深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺(tái)

要構(gòu)建深遠(yuǎn)海漁業(yè)綜合生產(chǎn)平臺(tái)。以深遠(yuǎn)海規(guī)?；B(yǎng)殖、漁獲物加工物流、漁船補(bǔ)給為基本功能，開展海洋漁業(yè)工程裝備研發(fā)，集成構(gòu)建大型浮式養(yǎng)殖平臺(tái)及技術(shù)裝備，在南海深遠(yuǎn)海海域建立規(guī)?；瘽O業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。在基礎(chǔ)研究方面，開展養(yǎng)殖平臺(tái)結(jié)構(gòu)功能及穩(wěn)性研究，創(chuàng)建開閉艙式養(yǎng)殖平臺(tái)設(shè)計(jì)模型；開展泊穩(wěn)與定位操縱性研究，構(gòu)建水動(dòng)力學(xué)模型；開展安全性綜合研究，構(gòu)建平臺(tái)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)。在技術(shù)研發(fā)方面，重點(diǎn)開展平臺(tái)結(jié)構(gòu)技術(shù)研究，研發(fā)錨泊、定位與推進(jìn)裝置，研發(fā)下潛式取水裝置；開展艙養(yǎng)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)研究，研發(fā)推流結(jié)構(gòu)、排污結(jié)構(gòu)、棲息平臺(tái)；開展機(jī)械化技術(shù)研究，研發(fā)精準(zhǔn)集中投喂裝備、圍捕裝備以及生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。在集成構(gòu)建研究方面，開展平臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)集成研究，建立產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)；開展系統(tǒng)優(yōu)化，集成海上養(yǎng)殖、船載加工、扒載物流、信息化管理等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建深遠(yuǎn)海規(guī)?；B(yǎng)殖技術(shù)模式。

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Research on the development of offshore aquaculture facilities and equipment in China

HUANG Yixin， XU Hao， DING Jianle

(KeyLaboratoryofFisheryEquipmentandEngineering，MinistryofAgriculture;FisheryMachineryandInstrumentResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Shanghai20092,China)

Abstract：With the growing of population and the continuous improving of living standards in China, the demands for high quality seafood are also increasing continuously. China has about 3 million square kilometers of marine territory, which has not been fully exploited so far. Thus expanding the utilization of the blue ocean resources, developing offshore aquaculture especially deep sea aquaculture, and alleviating the pressure of food security will be the development priorities of aquaculture in the future. In order to fulfill the abovementioned goals, the development of modern technology and offshore aquaculture facilities & equipment will be needed. This paper mainly introduces the development status, main problems and development needs of the facilities & equipment of raft culture, cage culture, and deep sea farming in China during the 12thfive-year-plan period, analyzes the current development status in foreign countries, and offers some proposals for future development.

Key words：offshore aquaculture; facilities and equipment; development; research

中圖分類號(hào)：S969

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007-9580(2016)02-076-06

DOI：10.3969/j.issn.1007-9580.2016.02.014

作者簡介：黃一心(1969—)，男，高級工程師，研究方向：漁業(yè)信息與戰(zhàn)略。E-mail：huangyixin@fmiri.ac.cn通信作者：徐皓(1962—)，男，研究員，研究方向：漁業(yè)裝備。Email：xuhao@fmiri.ac.cn

基金項(xiàng)目：農(nóng)業(yè)部漁政管理項(xiàng)目“漁業(yè)裝備與信息化戰(zhàn)略研究(2015KY007)”

收稿日期：2016-01-19修回日期：2016-03-02