我国深远海网箱养殖工程与装备技术研究综述

自升式桁架网箱凭借便于将养殖箱体下潜入水的结构特性,为更好地适应深远海养殖极端环境提供了一种选择。网衣作为桁架网箱关键部件,通过纲绳系缚于桁架管上,在外部环境载荷作用下可能会对网箱主体结构强度产生影响。针对一种自升式桁架网箱,基于SESAM/GeniE建立其有限元分析模型,分析了在有无网衣及不同网衣参数条件下的网箱主体结构响应。结果表明：网衣对网箱主体结构响应评估存在较大影响,尤其在流速较高时,网衣阻力大幅增加,直接影响网箱桩腿受力和桁架利用系数 (Utilization factor, UF) 值,证明在校核网箱主体结构强度时不可忽略网衣的作用;不同网目群化比下,网衣对自升式深海网箱整体结构响应评估结果影响不大,在网箱主体结构响应仿真计算中可以考虑使用较大的网衣群化比来提升计算效率;网衣系缚纲绳数量变化对网箱主体结构的响应评估基本无影响,但增加系缚纲绳可以有效减少纲绳受力。

     

用数值法计算圆形沉浮式深海网箱的下潜水深

应用一系列力学关系,给出了深海沉浮式养殖网箱的运动方程组,在网箱下潜深度的研究中采用绕射理论和Morison方程进行了波浪力分析,讨论了网箱的下潜深度随波浪的波高、波长及周期的变化情况,得出下潜水深比较小时深海网箱的波力变化快,当达到某一个下潜深度以后,波力的变化趋于平缓,从而为深海网箱选用最佳工况提供了一种参考方法。     

深海网箱养殖与传统网箱养殖比较研究

深海网箱养殖技术是近20年才发展起来的一种全新的养殖方式,它充分结合了当代的计算机技术、新材料技术、防腐蚀技术、防污损技术及抗紫外线技术等高新技术。本文通过对深海网箱养殖和传统网箱养殖在箱体、框架、浮力装置和固定装置等方面进行细致的比较研究,找出深海网箱养殖的一些优势所在,希望能为以后研究者提供一些参考。     

美国式钢质升降式大型深水网箱结构原理的研究探讨

目前国际上的网箱形式多种多样，网箱分类的方式也有多种多样，根据网箱的使用性质和使用海域，可将网箱分为浮式网箱和升降式网箱两大类。     

卵形鲳鲹高效低鱼粉配合饲料在深海网箱养殖中的应用效果评估

前期研究表明,卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)高效低鱼粉配合饲料在池塘网箱养殖中展现出优良效果。为进一步评估该饲料在深海网箱养殖中的应用效果,本研究基于该饲料配方,委托某饲料公司采用大规模生产工艺(基于饲料厂大机器、大规模生产条件下进行饲料生产,每小时生产量达十多吨,且具有喷油机等设备,通过外喷添加脂肪源)生产实验饲料(粗蛋白47.66%,粗脂肪7.98%),以某知名品牌的商品饲料为对照(粗蛋白47.75%,粗脂肪9.63%),利用上述2种饲料,于深海网箱(周长60 m)养殖大规格卵形鲳鲹(平均体重约为262 g) 33 d。结果显示,2种饲料组鱼的生长性能无统计学差异(P>0.05),然而,相比于商品料组,实验料组鱼的增重率和特定生长率分别提高了14.43%和8.19%,日均增重提高0.68 g;在肌肉营养成分和质构特性方面,实验组鱼肌肉脂肪含量显著高于对照组(P<0.05),但其水分显著降低(P<0.05);两组间鱼肌肉品质和质构特性无显著性差异(P>0.05)。相比于商品料组,实验料组鱼血清总蛋白、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白含量及谷草转氨酶活性均显著降低(P<0.05),实验组鱼肝脏总胆固醇含量显著降低(P<0.05),但两组间鱼肝脏抗氧化能力无显著性差异(P>0.05);此外,实验料每养成1 kg鱼的饲料成本比商品料低18.80%,总养殖效益提高62.12%。研究结果表明,与商品料相比,实验料(卵形鲳鲹高效低鱼粉配合饲料)不仅具有优良的促生长效果,且能够提升肌肉脂肪水平、改善卵形鲳鲹的血脂代谢、提高养殖经济效益。这说明该高效低鱼粉配合饲料可在卵形鲳鲹养殖生产中大规模推广应用。     

不同下潜深度状态下重力式与碟形网箱的锚绳受力特性比较

本文针对常见的重力式、碟形和拟碟形网箱在不同下潜深度状态下的锚绳受力特性进行了试验研究.结果表明:重力式网箱的配重形式及下潜形式对网箱的受力具有重要影响.在纯流条件下,重力式网箱采用沉降圈及单管灌水的下潜方式实现下潜时,锚绳受力不但没有衰减,反而呈现较大幅度的增加;在波浪条件下也较其它网箱更为不利.因此从受力的角度来看,实际应用中不宜采用这一配重形式及下潜方式.总体上,碟形网箱及拟碟形网箱在相同条件下的锚绳受力大于重力式网箱,拟碟形则大于碟形网箱的锚绳受力.在综合比较网箱价格和性能的前提下,作者认为选用重力式网箱将更符合实际.     

长江浮筏式网箱养殖试验

长江水体生产的水产品（俗称“江鲜”）以其独特的自然风味深受消费者欢迎。长期以来其主要来源是天然捕捞,但由于环境、捕捞强度等多种原因,产量越来越少,市场紧缺,市价较贵,进行长江浮筏式养殖开发十分必要。然而,由于长江水流急,潮差大,泥沙多等独特的水文环境,开展养殖生产难度较大,风险较高。为此,2007年10月～2008年12月我们将海洋、水库、湖泊大水面网箱养殖技术移至长江水域,开展了长江浮筏式网箱养殖试验,现总结如下。     

水流作用下重力式网箱网衣张力分布

在水流作用下,网箱网衣要承受很大的水流作用力,在网箱实际使用中破网逃鱼现象时常发生。网衣属于柔性结构物,在外部荷载作用下会发生较大的变形和位移,因此其受力和变形特性较为特殊。为了获得水流作用下重力式网箱网衣的张力分布,从而为设计和生产提供理论参考依据,利用集中质量的方法建立了水流作用下网箱网衣受力和变形的数学计算模型。利用此数学模型对重力式网箱网衣在不同配重模式和网目形状下的变形和张力分布进行了数值模拟。通过数值模拟研究发现,网箱网衣张力分布形式和网目形状关系密切,配重形式对其影响较小。相同工况条件下,配置底图时网衣所受最大张力略大于单独沉子配重形式,同时菱形网目网衣所受最大张力略大于正方形网目的受力。     

漂浮状态下重力式及碟形网箱锚绳受力特性的比较

深水网箱养殖是海洋牧场建设的重要手段之一,在其发展及应用过程中出现了多种结构形式,其中以重力式和碟形深水网箱应用最为普遍,国内外关于网箱的水动力特性已进行了不少研究,但结果存在较大差异。Colboume等曾对多种配重形式和锚碇形式的重力式网箱的水动力特性及运动特性进行试验,     

海南近海浮绳式网箱养鱼现状与发展前景

本文结合海南省近海浮绳式网箱养鱼现状和环境特点,论述了发展近海浮绳式网箱的必要性和可能性,认为海南海水网箱养鱼必须重视品种,颗粒饲料的应用推广、饲养管理、市场营销等方面的发展战略。强调海水网箱养鱼必须由港内向近海转移,走高产、优质、高效、可持续发展道路。     

基于PLC的深水网箱自动投饵系统

为提高深水网箱养殖投饵的自动化和工业化水平,设计并开发出适合深水网箱养殖投饵管理的自动投饵系统。该系统采用PLC为控制核心,继电接触器控制各个设备的启停,实现精确投饵。文章介绍了系统的工作原理和设计框架,阐述了系统控制电路、系统工作流程与PLC硬件结构,设计了系统关键设备控制方案并编写了相关控制程序。检测结果表明,在投饵输送距离为300 m时,投饵量为1 200 kg.h-1,系统风量为5.56 m3.m in-1,系统风压为49 kPa;吨料能耗最大为8.4 kW.h.t-1（平均为5.0 kW.h.t-1）,投饵破碎率小于0.7%,喷投距离达11.3 m;系统可实现动态定时、定点和定量投喂饲料,完全满足深水网箱集群养殖的要求。     

深水网箱圆柱形囊网与圆台形囊网的性能浅析

分析比较了网箱圆柱形囊网与圆台形囊网在相同制作材料及同等工况条件下的优缺点,流速在0～0.35m·s-1区间时,前者在养殖容积、制作工艺、换网操作优于后者;流速在0.35～0.75m·s-1区间时,后者在养殖容积保持率、制作成本、换网操作优于前者;流速大于0.75m·s-1时,两者优劣不明显。     

莱州湾海域春季不同网目尺寸地笼网渔获性能分析比较

为了让地笼网在人工鱼礁区进行捕捞许可提供科学依据,2018年4月在渤海莱州湾海域采用套网法进行地笼网不同网目尺寸(20、30、40、50、60 mm)的渔获物调查,探讨不同网目尺寸地笼网的渔获性能.对试验结果从相对重要性指数(IRI)、渔获量、主要渔获物优势体长、尾数和重量逃逸率、经济品种渔获量和口虾蛄体长分布进行分析...     

方形箱网结构减流效果试验

根据降低流速对深水网箱养殖的影响这一需要,依据目前深水网箱的尺寸和渔具模型试验方法,设计并制作一个浮式箱网结构模型,同时进行水槽实验。实验在箱网的尾部设定一系列的断面和测量点,通过三维流速仪测量各点在不同实验流速下的流速,通过分析相关数据,探讨了该箱网减流结构尾部的流速分布和减流效果。实验流速采用了32.23 cm/s、50.19 cm/s、67.79 cm/s,分别相当于实际流速45.58 cm/s、70.79 cm/s、95.67 cm/s。实验测量了减流装置尾部减流区域50 cm到125 cm处的流速分布,相当于实际海域中距离减流装置尾部15 m到37.5 m处的流速分布。实验结果显示,箱网尾部的流速减小区域是在网箱网袋与来流垂直的投影面上,减流百分比在20%～45%左右,而箱网两侧的流速略有增加。从实验结果来看,这一结构能有效减小流速,通过合理的设计和在海域中布设,能够满足深水网箱养殖的减流需要。     

海洋养殖柔性网衣结构水动力特性研究进展

发展深水网箱养殖是保障我国粮食及食品安全的长远战略,也是缓解近海网箱养殖环境胁迫力、拓展食物生产空间的必然选择。发展深水网箱养殖首先需要面对的突出挑战是养殖设施在外海恶劣海况下的安全性问题。网衣是深水网箱的主体结构,由于其自身具有高柔性、小尺度的特点,在波浪和水流作用下易出现大位移和大变形的极端响应。当前,网衣结构分析技术已成为我国深水网箱养殖工程技术的薄弱环节,一定程度上制约当前海上养殖网箱向大型化和深水化发展。因此,网衣水动力特性研究对于深远海网箱养殖的发展具有重要意义。本研究系统介绍了计算网衣水动力荷载的主要方法及其适用范围。同时,对网衣动态响应数值计算中的主流建模技术进行了总结和分析。最后,根据目前网衣水动力特性研究中存在的热点问题,提出了网衣流固耦合分析、生物污损分析、数字孪生技术等前沿发展方向,为网衣水动力学分析向数字化、精准化发展提供参考。     

深水网箱圆台形囊网的设计与制作

深水网箱囊网受水流推动,形状随水阻力大小而变化。囊网形状的变化与养殖容积有关,并直接影响了网箱养殖效果。通过分析认为,圆台形重力式柔性囊网有较好的抗流效果,更适合于深水网箱养殖作业。通过实物试验,报道了圆台形囊网在流速0.45-0.75 m·s-1时的外形设计、配重及制作方法,为强流下的深水网箱囊网制作提供参考。     

围网与普通网箱养殖大黄鱼营养成分的比较与分析

大黄鱼Larimichth ys crocea (Richardson)是我国重要的海洋经济鱼类,传统养殖的大黄鱼肉质已明显不如野生大黄鱼.本实验采用临近海区不同的养殖模式(围网与普通网箱)养殖的大黄鱼肌肉来研究其营养成分(包括常规营养成分和游离氨基酸)的含量与营养评价.结果表明:围网养殖大黄鱼的粗蛋白、氨基酸总量、呈...     

方形结构网箱单箱体型锚泊系统的优化研究

以方形结构网箱的单箱体型锚泊系统为研究对象,通过力学分析和程序计算得出锚绳张力以及不同来流角度下的阻力系数之和(SRC)两项安全性能指标。结果表明,在理论的最危险受力情况下,单锚绳系统中锚绳张力的最大值为网箱阻力R,在双锚绳系统中则小于R。当双锚绳系统的锚绳安装角度β设置在最佳值22.5°时,SRC获得最小值34.65,该值相比β=1°时的SRC(39.59)下降了约12.5%,相比单锚绳系统的SRC(41.36)则降低了16.2%。