国内外深海养殖网箱现状及发展趋势
[摘要]深海网箱养殖对拓展养殖海域、减轻环境压力、保护调节海洋养殖品种结构有着重要的意义。围绕深海养殖网箱的主要结构类型，总结国内外深海网箱的发展特点，指出我国深海网箱面临的主要问题和发展方向。
[关键词]深海网箱 结构类型 主要问题
中图分类号：P7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0520028－01
深海养殖网箱是指可以在相对较深海域(通常海区深度大于20m)使用的养殖网箱，是近十年来迅速发展的养殖设备与养殖方式。它运用计算机、新材料、气动、防腐蚀、防污损(附着物)、抗紫外线(防老化)等高新技术，即使在非常恶劣的海况条件下，也能保持网箱结构系统及其所养殖的鱼类安然无恙。目前国家相关管理部门制定了限制近海网箱养殖，扶持鼓励深海养殖的政策，该政策的实施，对拓展养殖海域、减轻环境压力、保护调节海洋养殖品种结构、促进科学深海养殖有着重要的意义。随着深海鱼种高利润的回报和网箱技术发展带来的成本下降，深海养殖发展规模迅速扩大，所以深海养殖网箱的需求量也越来越大。新材料、新技术的开放和应用，也使得深海网箱的性能不断提高,而我们面临的问题和挑战也越来越多。
一、深海网箱的主要类型
深海网箱分类有多种方式。按工作时的浮沉状态，可分为浮式网箱、升降式网箱和沉式网箱；按结构的制造材料，可分为木制网箱、高强度PE网箱、钢制合金网箱和不锈钢网箱；按形状，又可分为圆柱形、方形、六棱柱形、双锥体等。下面介绍几种典型的网箱：
1．重力式全浮网箱[19]
重力式网箱是依靠浮力和重力的作用张紧网衣，并保持一定的形状和容积。在水流和波浪的作用下，它的网衣能随波起伏，具有极好的柔顺性，也极易变形，如图1所示。用高密度聚乙烯管(HDPE)制作的网箱,现阶段流行的周长为80m～110m，最大的已达180m，深40m，养鱼200t，最大日投饵量6t,使用寿命在10年以上。设计性能为抗风能力12级，抗浪能力5m，抗流能力小于1 m／s，网衣防污期达6个月。该网箱最大优点为操作管理方便，观察容易，但是不能下潜。
2.美国碟形网箱
也称中央圆柱网箱或海洋站半刚性海水网箱，如图2所示。它是以刚性圆筒为中轴，中间的支撑圈与中央圆柱两端用若干条超高分子量聚乙烯盛索相连，构成碟式形状，中央圆柱可进水或充气，以此调节网箱比重，并与底部悬挂的重块平衡，使整个网箱上浮或下沉，几分钟便可从海面沉到30m水深。上部有管子便于放鱼苗及投饵，网衣附着物依靠潜水员下潜用高压水枪冲洗。
3、张力腿网箱（TLC网箱）
又称张力框架网箱，如图3所示。底部用拉索固定于海底，强风浪下网箱体积缩小不会超过25%。
4.升降式深海网箱
高密度聚乙烯可升降的大型深海网箱，由可潜入水中的深海网箱框架构件及其进排气控制系统、圆柱形管材、中间连接件、装有加强绳索的网具以及垂直取向的配重块和进排气管路系统组成(图4)，形成圆环形或多边形结构，能承受一定强度风浪流的冲击。该网箱的特点可以在强台风来临前，下潜至水面一定深度以下，从而避开风浪的冲击。
二、国内外深海网箱的发展特点
目前，世界各国已先后开发了十几种性能优良的深海网箱，典型的有挪威的HDPE网箱和TLC张力腿网箱，美国的海洋站网箱和海洋平台式网箱，瑞典的FARMOCEAN网箱及日本的浮绳式网箱。其中HDPE网箱应用最广；海洋站网箱、FAILMOCEAN网箱及TLC网箱，在技术上则更为先进；我国生产的网箱性价比最高。总体来看，深海网箱的发展呈现以下几个特点[12][16]：
1、网箱容积日趋大型化
单个网箱产量可达250t，大大降低了单位体积水域养殖成本，提高了经济效益。
2、抗风浪能力强变形小
上述各国开发的深海网箱，抗风浪能力普遍达5～10m以上，抗水流能力也均超过1m／s，特别是TLC网箱，其抗风浪更是可达17m，抗流达5m／s。在抗变形方面，即使是在恶劣的条件下，它们的有效容积率也均保持在85％～90％，如美国的海洋站网箱，在流速大于lm／s的水流中，其有效容积率仍可保持在90％以上。
3、新材料、新技术的广泛应用
在结构上采用了HDPE、轻型高强度铝合金和特制不锈钢等新材料，并采取了各种抗腐蚀、抗老化技术和高效无毒的防污损技术，极大地改善了网箱的整体结构强度，使网箱的使用寿命得以成倍延长，大大降低了日常的养护和运作成本，一般情况下其使用寿命可达l5年以上。
4、自动化程度高
随着计算机集成和自动控制技术的应用和发展，网箱的自动化养殖管理技术得到快速发展，如瑞典的FAR MOC EAN网箱，可完全不需人工操作。
5、运用系统工程方法注重环境保护
在网箱的研究方面，开始运用系统工程方法，将网箱及其所处环境作为一个系统进行研究，结合计算机模拟技术进行模拟分析，融入环保理念，尽量减少网箱养殖对环境的污染和影响，以期实现可持续发展的模式，达到二者的协调发展。
6、大力发展网箱的配套装置和技术
各国已成功地开发了各类多功能工作船、各种自动监测仪器、自动喂饲系统及其它系列相关配套设备，研究出了高效实用的配合饲料，解决了健康鱼苗的育种技术，形成了完整的配套工业及成熟的深海网箱养殖运作管理模式。如活鱼输送泵、太阳能夜间警示器、鱼规格自动分级、网衣清洗机、鱼类大小分级系统、真空活鱼起捕机、深海网箱投饵系统[8]，防鲨鱼网片张紧结构、网箱养殖监测系统[17]、纤维绳索研发[18]等。
四、深海网箱的研究及发展
1、研究方法的发展[13]
由于深海网箱受海洋浪、流的影响，其受力及运动情况相当复杂，各国学者对网箱的水动力学作了很多研究，如对网箱的潮流力的研究[14][15]；对碟形网箱水动力学的数值计算[2]；对圆柱形或多边棱柱型深海网箱系统水动力学的研究[3]，国外对网箱水面激励的ROV系统也有深入的讨论[16]。网箱的工作环境使得分析理论的验证比较困难，在海区进行试验验证耗时长，花费高。所以，深海网箱的动态仿真、与实际结合的理论研究修正等是今后需要解决的问题。
2、深海网箱结构的发展
重力式网箱易在水流中变形而导致容积急剧减少，严重威胁网箱中鱼的生存，为了保持容积率减少及虾蝶等底栖鱼类的养殖，采用底部金属网架（也称牙虾专用网），把网衣张开铺平，但重力式网箱结构沉重，从发展的趋势来看，将会逐渐地被淘汰。刚性网箱尽管有良好的抗变形能力，但结构笨拙，使得其应用也受到一定的限制。相对而言，美国碟形网箱、张力腿网箱和升降式深海网箱，不仅具有优良的抗变形能力，结构上也较为轻便，无疑是今后深海网箱发展的重点。尤其是升降式深海网箱，还具有移动灵活，浮沉可调等特点，其应用前景将十分广阔。
五、结束语
深海网箱养殖是一种高投入、高风险和高回报的设施养殖方式,是海水养殖的一种现代化生产模式。我国深海网箱养殖的发展还处于初始阶段,虽然我国自行研制的深海网箱的价格比国外同类产品的价格低很多,但网箱的性能,如有效养殖容积、自动化水平等与国外差距较大。我国应特别重视网箱配套设施和新型网衣材料的研发,以提高网箱养殖的生产效率。同时还要不断完善网箱养殖鱼类的饲料配比和加工工艺,对鱼类的苗种繁育和病害防治也要给予足够的重视,从而降低生产成本和避免生产上的重大损失。网箱养殖企业的养殖技术人员和网箱养殖户应加强深海网箱养殖技术的培训,以适应深海网箱养殖发展的要求。
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作者简介：
胡保友，男，山东青岛，硕士研究生，研究方向：网箱结构分析与仿真。