渔业技术学近海增养殖设施

351第十二章 第一节人工鱼礁人工鱼礁是人为在海中设置的构造物，主要用于改善和优化海洋环境，为鱼类等海洋生物供给良好的索饵、发育、避敌、生长、生殖的场所，最终到达保护和增殖渔业资源的目的。一、人工鱼礁的起源和进展1、人工鱼礁的起源人工鱼礁的历史源远流长，在古籍晋朝的《尔雅》一书中就有我国渔民“投树枝垒石块于海中诱集鱼类，然后聚而捕之”的记载。明朝嘉靖年间，广西北海市一带沿海渔民就已经利用20入很多石块、竹枝和树枝等，实际上这就是早期的“人工鱼礁”。2、人工鱼礁在近代得到进展860年美国佛罗里达州海湾因洪水爆发，很多大树被冲倒入海。不久后，人们觉察被冲入海的树木外表附着了很多生物，诱集到大量鱼类。于是渔民们纷纷用木料搭成小棚，装上石块沉入海底，果真于几周后观看到明显的聚鱼效果，由此，人工鱼礁渐渐在美国流传开来。近代人工鱼礁的建设渐渐进展成一种产业则始于日1795礁，1932沉于近海作为人工鱼礁。近20多年来，已有很多沿海国家都投放了人工鱼礁。在亚洲有中国〔包括香港特区和台湾省、日本、韩国、马来西亚、加坡、印度尼西亚、菲律宾、泰国、印度；欧洲有英国、法国、意大利、德国、葡萄牙、荷兰、芬兰、罗马尼亚、波兰、俄国、土耳其、希腊；美洲有美国、墨西哥、加拿大；大洋洲有澳大利亚等。其中，日本把建设人工鱼礁作为保障渔业进展的战略措施加以实施，美国等局部国家则将其视为促进沿海旅游业的措施，也有一些国家把人工鱼礁作为海洋生态保护的景观进展建设。可见，近海敷设人工鱼礁的做法在世界各沿海国家已得到了大量应用。3生态环境和渔业资源受到破坏2060围内引起反响。这主要是由于当时世界各国海洋渔业的过度捕捞问题并不突出，人类对于保护地球生态环境的观念还比较淡薄。此后，随着工业的进展和环境污染的日益严峻，海洋生态环境尤其是近海的生态环境渐渐恶化，同时，现代科学技术应用于渔业领域也使得海洋捕捞力量明显增加，像沿海、陆架海疆的底拖网等捕捞作业对海底生态环境造成了极其严峻的破坏，世界范围内的渔业资源衰退已不行避开。从今，人们渐渐生疏到保护地球和海洋生态环境的重大意义，世界各国也深刻体会到，海洋渔业资源不能只是利用，更需要增殖和保护。200海里专属经济区的提出和实施207020019811994年开头实施。各国政府从本国利益动身，纷纷制定相应措施，力争保护本国的生态环境和资源。废物资源循环利用的要求现代经济进展快速，城市垃圾不断增多，旧汽车、旧轮胎积存如山，沿海被淘汰的废旧船充满港口，占据的空间越来越大，局部兴旺国家甚至每年都不惜投入大笔资金对这些废弃物进展处理。因此，如何将废物转化为资源渐渐成为社会问题的一个的争论方向。而人工鱼礁的建设可以利用这些废弃物作为礁体制作的原材料，使废物得到再利用，收到一举两得的效果。促进休闲渔业和生态旅游业的进展伴随着经济的全球性复海上生态观光旅游更是其中的热点。如著名的大堡礁、夏威夷、马尔代夫、加勒比海，都是海上生态旅游的热门景点。人工鱼礁，具有改善海洋生态环境、诱集和保护鱼类的功能，因此，基于人工鱼礁进展起来的游钓业、海底潜水猎奇活动可以使海上旅游增色不少。很多国家和地区都在沿海地区建设人工鱼礁，把人工鱼礁和旅游景点结合起来，既保护了渔业资源，又丰富了旅游工程，使得人工鱼礁的建设得到了蓬勃进展。二、人工鱼礁的作用和分类1、人工鱼礁的作用鱼礁是置于海底的构造物水体的上下混合和涡流，促进海底养分盐类的循环，增进浮游生物的生殖孳生力量。同时，礁()所，进而可形成极佳的饵料场，吸引洄游性鱼类的聚拢和滞留。鱼礁的构造、贝类和仔稚鱼栖息和避敌的优越环境。鱼礁的外表及其隐蔽处鱼供给适于保护成长的温床。中上层的洄游鱼类多半有聚拢在底礁上层的习其上层巡游。鱼礁可改善渔场的底质环境礁环境，增加四周渔场的资源量；还可防止底拖网作业和滥捕行为，对保护海洋资源起了促进作用。鱼礁上长满了大型藻类低了富养分化程度和赤潮的发生频率，大大改善了投礁海疆的生态环境。此大大降低了渔民的生产本钱，提高了渔民的收入和生活水平，有利于维护社会的稳定。可为人们供给垂钓的休闲消遣场所，乐观促进旅游业的进展，优化海洋产业经济构造。2、人工鱼礁的种类人工鱼礁设计方法、使用材料等的不同，造成人工鱼礁的种类多种多样，分类方法也不尽一样，但主要有以下的几种分类方式。依据投放水域不同可分为：生态公益型人工鱼礁：投放在重要的渔业水域，用于保护渔业资源。开放型人工鱼礁：投放在适合进展休闲渔业的沿岸水域，用于进展游钓业经营。依据功能不同可分为：资源增殖型鱼礁：以资源增殖为目的，使海洋生物在礁体上或礁群中栖息、生长、生殖。主要投放于浅海水域，用于放养海参、鲍鱼、扇贝、龙虾等海珍品，起到增殖作用。环境改善型鱼礁：可种植紫菜等藻类，产生海藻场效应，削减造成海水富养分化的物质，并为栖息于这一海疆的鱼类、贝类供给饵料。从而提高捕鱼效率，主要包括鲷科鱼类、金枪鱼、鲣鱼等。垂钓活动之用。防波堤构造型鱼礁：在防波堤、渔港、码头等地投放的起防波护堤作用的礁体。按设置的不同水层可分为：底层鱼礁：依靠礁体自重或配置肯定量的重物后依据规划沉放至海底。中层浮鱼礁：浮体设置在海水中层，依靠浮体、系泊缆绳和锚锭来固定其位置。表层浮鱼礁：浮体设置在海面上，用系泊缆绳、锚锭固定其位置，缆绳一般呈悬链线状。按制作材质不同又可分为：混凝土鱼礁混凝土预制构件的特点是可塑性强、耐腐蚀，可制成不同外形，如：方形礁、三角形礁、台形礁、梯形礁、十字形礁、圆形礁等〔12-。1 2 34 5 6图12-1 各种混凝土鱼礁方形礁2.三角形礁3.梯形礁4.台形礁5.十字形礁6.半球形礁用钢制鱼礁使得制造和运输都较为便利，但本钱较高。当今开发的钢制鱼礁一般0-40m，也有70m高的特大型鱼礁，对深水海疆较适宜〔12-。图12-2 钢制鱼礁的礁体。多材料混合已渐渐成为鱼礁礁体设计的一个的进展方向，可适当发挥不同材料的作用，起到最正确的综合效果〔12-。 1 2图12-3 混合型鱼礁木材钢制礁2.瓦礁废旧船鱼礁等这类礁体的制作可以变废为宝12-。图12-4 旧船礁总之，对于人工鱼礁的选材，要依据投放地点的底质、海况、生物种类等状况，综合考虑以下几个问题：功能性——适宜鱼类和水生生物的聚拢、栖息、生殖，能与渔具渔法相适应；安全性——礁体在搬运和投放过程中不损坏变材料不能溶出有害物质而影响生物附着或引起环境污染；耐久性——礁体的构造能长期保持预定的外形，使用年限要长；经济性——材料价格要廉价，制作、组装、投放要简洁，费用要少；供给性——材料来源简洁，供给稳定、充分。三、国内外人工鱼礁的建设概况1、国外人工鱼礁的建设状况日本由国家赐予资助、政府立法加以保护并作为国策实施的人工鱼礁大规模建设最早始于日本。1932年日本政府制定了“沿岸渔业振兴对款给个人和团体还开头建筑混凝土礁体19541958年开头建筑和投放1500负担。此后，人工鱼礁建设普及到日本沿海各地。与此同时，科学技术开发和调查争论也活泼1981年申请的有关人工鱼礁的专利就1001984年日本水产厅召开了有关建设海洋牧场设想的研讨会1987年日本政府开头规划将渔获型渔业向栽培型渔业的转了总体积为15韩国韩国于197342440公顷，总投资超过530064035个。从韩国国内的调查来看，在投放人工鱼饵料丰富2.3-3.1倍。14年后，完全收回本钱3015倍。另外，韩国已从2023洋牧场化建设等相结合。美国美国人工鱼礁建设的原则和运作治理方式与其他国家和地区有明显的不同，其建筑人工鱼礁的目的主要是为了进展休闲渔业。一般来说，人工鱼礁规划的主体是州政府，建设者则主要是企业和民间组织〔钓鱼协会、潜水协会〕美国于19世纪30礁建设开头于203020世纪7080984年美国国会通过了国家渔业增殖提案并相应地对人工鱼礁建设赐予了确定，并开头对人工鱼礁建设进展标准和监视。依据国家人工鱼礁建设方案的指引，大约一半的沿海各州已经批准了建设人工鱼礁栖息地的规划。其中佛罗里达州是美国人工鱼礁投放数量最多的州，全美约一半的人工鱼礁在佛州。〔ＭＭＳ收到了良好成效。此外，约200此外，在法国、菲律宾、科威特、古巴、意大利、俄罗斯、墨西哥等国也都建有肯定数量的人工鱼礁，并取得了可喜的成效。2、我国人工鱼礁的建设状况我国大陆沿海的人工鱼礁建设开头20世纪7019796县研制了26201980年8月扩大了试验，设计制造了石块和废船鱼礁、小型钢筋混凝土鱼礁、大型浮沉结合鱼礁、0006月，广东省海洋与渔业局在阳江市阳西县溪头镇青湾仔的双山岛四周海疆进展了人工鱼礁的试点建设，经考察评估，产生了肯定效果。广东省还规划01012个重点人工鱼80000公顷。浙江温州为了进一步保护海洋资源和提升渔业进展层“十五”50座，达29万空方，形成了305000空方礁体的人工鱼礁渔场，加速了贝藻类的生殖，使海洋生物得到有效保护。浙江省舟山市从2023年起开头利用报废渔船在朱家尖情人岛外侧海疆建设人工鱼礁，共投放报废渔船30370公顷，共设鱼礁239.83003000不但能吸纳大批转产转业的渔民，而且为培育嵊泗的游钓渔业和建设海钓基地打下坚实根底。江苏连云港为挽救和保护海州湾，202373年的人工鱼礁建设工程方公里已逐步形成的人工生态系统。在我国其它地区，如台湾省19741999年已建成人工鱼礁区75处，投放礁体166372知名的礁区有东北部的宜兰县大里礁区、西北部的竹县南寮礁区和苗栗县外埔礁区等。1998年6月通过议案56亿港元建设香港水域的人1120并敷设2161311999922023完成。四、人工鱼礁的集鱼机理和生物效应1、鱼礁的集鱼机理紊流，同时在礁体的内部和四周形成几何阴影区。由于海水向上涌升，使得养分盐丰富的深层冷流和表层暖流相混合，从而加强了养分盐的向上输送，促进了藻类的生长。此外，浮游生物也在阴影区滞留和繁衍，因而形成了丰富的饵料场。作为行动的定位，有的宠爱阴影，有的则宠爱流急处等等。对鱼礁而言，有的鱼类宠爱在礁体内部的阴影局部滞留鱼类总是本能地游向饵料充分、水流多变且有阴影的场所。鱼礁的存在恰恰给鱼类制造了这样10m10m左右的两块人造礁石之间构造向上的涡流，从而到达集鱼的目的。1m1km30％(即704060％，可见鱼礁的反射性能要好于其它介质。另外，当鱼礁转变了海水流态〔即流场〕的同时，也转变了海水的声学效应，即转变了声场。因此，当海水在输送过程中患病礁体形成涡动进而产生声波时，声波便可以传到更远的地方，这对鱼类趋礁行为的发生是格外有利的。然而，目前关于鱼礁水声效应的争论甚少，有待于今后的争论和探究。海中设置鱼礁后可形成光学阴影，随着照度的增加，在水中会形成比照度较大的暗区〔暗区的大小与鱼礁的大小成正比其四周的生物所产生的分泌物和有机物分子的集中，也直接影响鱼礁下流方向的气味环境。国外争论觉察，鱼礁形成的光、味环境对鱼类的诱集均起着肯定的生物学效应。2、礁区的小型生物鱼礁投放后，礁体四周的物理环境发生变化，随后引起了生物环境的变化。日本学者大久保等的调查争论说明，鱼礁投放后不久，附着生物便在鱼礁外表着生，鱼礁四周的底栖生物和浮游生物的种类一般状况下，在鱼礁的上方、侧上方以及较浅的水域比较大；附着动物的着生量，则在透亮度高、底质较粗、流速较快的水域中比较大；附着生物的总量，主要呈渐渐增大的趋势，例如，水深35m13个月后消灭了大量藤壶蚕等，9个月后礁体的外表完全被附着生物掩盖，一年后便形成了大型藻类群落；鱼礁区的底栖生物总个体数也比四周环境多，其中节肢动物的总量大于环形动物，只是单体鱼礁内部和四周的环形动物的种类和个体数有削减的倾向；在鱼礁的内部和前方，则主要聚拢着很多浮游动80年月的人工鱼礁效果调查也显示100%，3个月内每平方米的湿重达21kg，种类多达152种，其中73.7%可供鱼类食用，广东近海的鱼礁外表附着生物量甚至是四周底栖生物量1000倍以上。3、礁区的鱼类行为特征对礁体的依靠程度在设置的人工鱼礁区，鱼种的组成往往会发生很大的变化，而且这些鱼类在礁区的分布和行为样态呈多样化。有的种类始终生活在鱼礁四周，而有的种类则只是阶段性的栖息于鱼礁水一生在礁区度过。沙丁鱼、竹荚鱼、小黄鱼等洄游性鱼类则不同，它们通常在某一季节集聚在鱼礁四周，其它季节却远离礁区。从标识放流的追迹调查来看，由于这些鱼类随季节或环境要素的变化而进展移动，所以在鱼礁区的鱼类的个体交换格外频繁。鱼类的竞争行为礁区的鱼类也存在相互间捕食和被捕食的关系，存在着摄饵行为和躲避行为。日本潜水观看觉察，在鱼礁四周常常有捕食日本竹筴鱼的拉氏鲥鱼、捕食糠虾类的鰕鯱鱼和捕食附着生物〔鰤鱼等水员的接近反响格外敏感，特别是当大型捕食性鱼类消灭时，真鲷、五条鰤、黄条鰤、竹荚鱼等游泳力量较强的鱼种，离礁躲避，而六线鱼、黑鲪、鰕鯱鱼等岩礁性鱼类则躲入鱼礁间隙中去。可见，鱼礁区鱼类的索饵、躲避行动是常常性的行为。鱼类的昼夜活动在礁区水面设浮筏进展昼夜调查，结果觉察，底层鱼群分布量在早、晚居多，也有局部鱼群夜间时分散上浮；白天分布在各单位鱼礁四周的鱼群，夜晚大多分布在某一特定的水层。而从水槽试验结果来看，白天稚鰤鱼、鲈鱼对鱼礁的反响较强；褐菖鲉、雪斑鲈鲉鱼白天栖息在鱼礁的内部，黄昏至夜间开头进展活动；三线矶鲈幼鱼、马面鲀则在鱼礁的阴影区与各鱼礁之间活动。30min左右开头活动，日出前17min左右停顿活动，真鲷则是夜间离开鱼礁开头活动。由此可见，不同鱼种的昼夜活动也不一样。礁区鱼群分布的垂直构造鱼礁内外的鱼类分布，依据鱼群与鱼礁的相对位置，通常可分为以下五种类型：鳝等；Ⅱ型：定座型鱼类，即胸鳍或腹部等身体的某一局部接触固形物的鱼类，如六线鱼、杜父鱼类等；Ⅲ型：几乎不接触固形物，但需要固形物在身体近旁的鱼类，如石纹鲷、马面鲀等；Ⅳ型：通常不需要固形物的存在，但假设有固形物存在，能产生以此定位的行动，如蓝点马鲛鱼等；Ⅴ型：完全不需要固形物的存在，但有时需借助海洋表层的固形物来定位，如金枪鱼、旗鱼、鲣鱼等。五、人工鱼礁的设计和施工技术1、人工鱼礁的设计主要的设计要素礁体应具有较好的稳定性埋没；礁体应能承受搬运、沉设、堆栈等强度需求而不致破损；礁体材质应能充分发挥其特点和功能，经济可行且不会造成海疆污染；钩等现象，以维持鱼礁的正常功能；礁体构造应满足需增殖的鱼、贝、蟹等品种的根本需要。根本计算公式礁体在水中的稳定性主要涉及到滑动安全性和滚动安全性两个方面，因此，礁体的设计应从这两个方面着手：gV(1gV(1)FS F F F0 0

〔12-1〕其中：F——礁体材料的密kg/V——礁体的实体体积；——海水密度kg/；取0.0.；F0——礁体所受的流体作用力。假设校验结果SF1.2，则满足稳定条件。以上计算并未考虑礁体陷入海底泥沙中的状况，假设礁体陷入沙中，则礁体底面必受到泥沙的压力作用，此压力值须添加到抱负安全系数计算式的分子中去，即 gV gV ) FPF F0其中F——泥沙对礁体的压力的相当值其值为F 0.h2K ；K ——受动P P P Pcos2土压系数其值为K P

sin

12

kg/；hcos

cos

]2 ——礁体陷入泥沙中的高——泥沙内部的摩擦角〔板摩擦角。SF

1.2，则满足稳定条件。要求礁体不被水流冲至翻滚〔假设礁体未陷入泥沙需满足礁体的阻抗〔12-。可得抱负滚动安全系数的计算式如下：gVgV(1)lwF Fh0 0

〔12-3〕其中h——流体作用F 的最大作用高度；l ——礁体重心至可能回转中心的水0 0 w平距离。SF

1.2，则满足稳定条件。浮浮图12-5 滚动安全系数计算示意图2、人工鱼礁建设工程的施工几个衡量礁区规模的根本概念人工鱼礁按构成规模可以划分为以下几种根本形式：单体礁：作为最根本单位的小型个体礁；单位鱼礁：在肯定范围内放置肯定数目的单体礁所构成的小型集合；鱼礁群：按肯定间隔放置数个单位鱼礁所形成的组合体；鱼礁带：在肯定距离内放置数个鱼礁群所组成的鱼礁区。投礁海区的选择确定投放人工鱼礁的最适位置，要从自然条件和社会条件两个方面来探讨。首先，投礁区底质条件应较为优越，水域水质条件要好。同时，应尽量以渔港等渔业依据地为中心，充分发20～30m.5k〔约77cm/se；海底宽阔平坦，底质为结实的石底、白沙泥质底或有贝壳的混合质海底，适宜鱼、贝、蟹类生殖和栖息；自然礁与人工礁保持肯定距离，一般.5浬以上。鱼礁的投放时间投放人工鱼礁的最正确季节应是夏季的伏休期，由于此时在船只和人员的征用以及宣传工作的开展等方面都具有肯定的优势，特别是这段时间〔除台风天外〕是一年中风浪最小的季节，有利于保证操作安全和施工精度。为了进一步提高施工的安全系数，还应尽量选择小潮和平潮时施工。单位鱼礁的布置鱼礁的投放和单位鱼礁的设置应以矩阵分布为宜，并尽量选择不同外形、类型和材料的礁体有序的间隔分布，这样有利于发挥各类礁体的优势，由于在一个海疆投放单一材料或单一外形10~143m高的鱼礁其礁体间的距离应30m~40m但相比起来易造成铺张，不能发挥每个礁体的最正确效益，同时也不利于监测。由于多数鱼类栖息于涡流中的缓和区，特别是在回避强潮流时，鱼类的聚拢程度更高。因此，鱼礁的摆放位置也宜与海流方向穿插，这样会阻碍潮流的运动因而产生特别的涡流流场。此外，涡流同样会造成浮游生物和甲壳类生物的物理性聚拢。以以下出了江苏省连云港海州湾礁体的投放组合表2-1〕和2023年投礁区的礁群布置图〔12-。12-12023年海州湾人工鱼礁组合一览礁群空方小〕数量〔个〕空方〕数量〔个〕空方〕数量〔个〕〕西北礁群001008001442005000东北礁群00001957005700西南礁群7502530001236006130东南礁群00483841648005184中心礁群00102816927003516总计75025302502023302100025530总布置图图12-6 2023年海州湾礁区布置和礁群图〔单位〕鱼礁投放的施工规程粗定位。船舶到达现场后，在施工范围内先进展锚泊，使用定位仪定点抛锚并系上浮标，根本圈定投放范围。使用GPS指挥起重船安放人工鱼礁3m为了加快投放速度钩装置，提高投放速度。在施工图上标出每一投放点的经纬度，进展准确的定位。按图纸设计要求逐个定位投放鱼礁鱼礁。术要求进展。投放的相关计算投放速度v可依据牛顿第一运动定律求得，即：Vdvdt

()gVCd

A2

C VdvMA dt

(12-4)——礁体材料的密度kg/；V——礁体实体体积；——海水密度34°57′N119°34°57′N119°28′E34°57′N119°29′14″E西北礁群东北礁群中心礁群西南礁群东南礁群34°55′N119°28′E34°55′N119°29′14″E

dA——礁体垂直于重力方向的投影面积；

——附加MA质量系数。那么，礁体投放后沉入水底速度降0的过程中，其速度是不断变化的，一般状况下，礁体是在接触海底受到地面作用力后，到达瞬间的受力平衡，此时可以计算出投放过程中的最大速度v 。由于此时下落的加速dvdt0，那么〔12-4〕式可变为c()gVC A cd 2

(12-5)C d2gVC d2gV(1)c地面作用力Vdvdt

()gVCd

A C 2 MA

dvQ (12-6)dtQK n而vd

R/dt (12-7)dv/dtd2/dt2其中：K ——地面反冲击系数——地面变位数。R那么，将12-12-〕经过边界条件处理和积分变换，可得K3

C

v2R 0 g 1 d

2

C

c 0 (12-8)3V

c0

MA2其中： ——冲击力最大时的地面变位数。0按12-〕解 后，代入12-，即可得最大冲击Q 。0 max礁体所能承受的冲击力应当大于或等Q ，此礁体才合格，即maxSfAQmax其中：f——礁体材料单位面积可承压力N/。六、人工鱼礁区渔业资源调查和集鱼效果评价1、人工鱼礁区的资源调查主要调查和监测设备人工鱼礁的资源调查和效果监测是一项格外重要的工作。渔业较为兴旺的国家一般都配备ADC、温盐深测定仪CT、地形探测声纳、水下机器人RO上可实现样品分析的自动化，分析结果通过计算并可马上输出。人工鱼礁区的渔业资源调查方法〔包括水下摄影观测生物种类和数量礁区的资源变化；水下机器人RO〕自动摄影；通过钓、刺网、拖网等渔具调查；通过探鱼机，了解渔业资源状况；通过标志放流，依据鱼类的回捕率来调查人工鱼礁的效果；通过生产渔船的渔捞日志记录。2、集鱼效果评价评价指标通过对人工鱼礁区及其比照区的生物多样性指数和渔业资源丰度的计算，分析人工鱼礁区的资源变动状况和集鱼效果。生物多样性指数H”

Si1

Plog Pi 2

i=

…〕 〔12-9〕SP——第i种的个体数ni

〕与总个体数〔N〕的比i值〔ni

/N。种类丰度指数 d(S1)log其中：N 2

N 〔12-10〕——样品中的生物总个体数。资源调查实例——海州湾人工鱼礁区的渔业资源评价调查时间和站点20232月到202311月，共在海州湾人工鱼礁区进展了六个航次的调查，投礁前调查3次，时间为春季2023年5月、夏季2023年7月〕和冬季2023年3月，投礁后调查3次，时间为夏季2023年8月、秋季2023年10月〕和冬季2023年2月。每次调查在鱼礁区选择一个调查点，在非鱼礁区选择一个比照点2-。图12-7 调查站点分布图资源调查的操作方法75”号〔110k，船长24，船宽4。调查渔具承受底拖网〔曳纲801m12.5kn需称其总重量，在其中随机取一局部，尽可能做到各种类都能取到，数量少时则全部取样。将样本用甲醛溶液浸泡带回试验室分析，并在试验室进展种类鉴定，然后测量各种类的体长、体重、数量等。数据处理PU〕小时渔获重量kg/PUkg/。II、计算各航次礁区、比照区的生物多样性指数和丰度。调查结果I、种类变动状况表12-2为人工鱼礁区和比照区的各类资源种类数。投礁前后比照区消灭的总的资源种类分别为36种和3744投礁前的39537种多出7种。可见人工鱼礁投放后鱼礁区的资源种类比投礁前要丰富，也比比照区同期资源种类要丰富很多。其中鱼类种类增加最多，6种；虾类削减2种；蟹类和头足类种类比较稳定，变化较小。12-2人工鱼礁区、比照区各类资源种类数种类数鱼虾蟹鱼虾蟹头足合计比照区16117236鱼礁区17136339比照区1995437鱼礁区23116444注：表中各类资源的种类数分别为投放前三次调查之和与投礁后三次调查之和。计算各航次鱼礁区、比照区的生物多样性指数，结果说明，礁体投放以前，礁区与比照区的生物多样性指数差不多礁体投放以后812-。鱼礁区〔Reefarea〕鱼礁区〔Reefarea〕比照区〔Contrastarea〕4t数ie3.5数ia指r 3a性v 2.5样2fo样2e多x 1.5e1dnI1

2023.3

2023.7 2023.10 2023.2 2023.8Investigatetime12-8人工鱼礁区、比照区各航次生物多样性指数.00，比照区为1.78；2.18，比照区为1.86，可见鱼礁区的生物丰度比比照区高12-3。12-3人工鱼礁区、比照区各季节资源生物丰度时时间 地点春夏秋冬均值比照区1.881.781.671.78鱼礁区2.681.531.792.00比照区2.211.911.471.86鱼礁区1.452.612.482.18II、CPUECPUE比较〔表12-〕可以看出，投礁后鱼礁区夏季2023年8月份〕的CPUE为71.kg/，比投礁前夏季2023年7月份〕的CPUE(43.kg/)高出62.92023年10月份的CPUE为52.kg/2023年6月份的

kg/h〕有很大的提高CPUE不超过2kg/h。CPUECPUE3CPUE004年8月份〕的CPUE最高，到达71.6kg/h48.1kg/h48.97%；秋季〔202310〔20232〕鱼礁区和比照区的CPUE均低于0.5kg/h，说明鱼礁区和比照区冬季资源量都比较少。12-4人工鱼礁区、比照区CPUE CPUE〔kg/h〕 春夏春夏秋冬合计比照区15.957.961.675.5鱼礁区8.443.91.453.8比照区48.141.40.01889.5鱼礁区71.652.70.382124.7各种资源的CPUE12-5CPUE鱼虾蟹头足合计比照区34.828.29.23.375.5鱼礁区鱼虾蟹头足合计比照区34.828.29.23.375.5鱼礁区22.123.73.34.653.8比照区32.839.72.814.389.5鱼礁区61.844.72.016.2124.721CPUE后，鱼类的CPUE比虾类的CPUE要高出很多，这说明投礁后鱼礁区吸引大量的鱼类到鱼礁区，CPUECPUECPUE12-5人工鱼礁区、比照区各类资CPUECPUE〔kg/h〕时间 地点投礁前投礁后CPUE分别为投放前三次调查之和与投礁后三次调查之和。III、优势种变动状况5种优势种及其重量的百分比方12-6所示。从表中可以Oratosqullaoratora在各次调查的优势种中都消灭的主要经济虾类；软体类中长蛸Octopus variabili〕和火枪乌贼Loligo bek〕在优势种中消灭较多，说明鱼礁区这两种生物资源量比较大且相对稳定；鱼类中鰕虎属中矛尾鰕虎鱼Chaeturithysstigmatia〕和六丝钝尾鰕虎鱼Amblychaeturichthyshexanem〕消灭也比较多。〔20233月调查中日本鼓虾Alpheus

和口虾蛄的资源量之和占总资源29.47％；夏季〔20237月〕优势种中虾类资源消灭342.542～3个优势种是鱼类1～2个优势种是鱼类2023年8月的鱼类占该次调查总资源量41.82023年10月鱼类占52.7％，40％以上，可见投放人工鱼礁对集鱼效果的影响相当显著。 表12-6 人工鱼礁区各季节渔获物优势种百分比〔％〕 投礁前季节种 类皮氏叫姑鱼Johniusbelengerii口虾蛄Oratosqullaoratoria春季双斑蟳Charybdisbimaculata长蛸Octopusvariabilis火枪乌贼Loligobeka夏季口虾蛄Oratosqullaoratoria戴氏赤虾Metapenaeopsisdalei

〔％〕30.6918.6615.5310.818.9125.6719.8314.29

投礁后种 类小黄鱼Larimichthyspolyactis口虾蛄Oratosqullaoratoria

百分比〔％〕39.1730.999.94Trachypenaeuscurvirostris8.42beka6.448.235Clupanodonpunctatus2.64hexanema36.62秋季2Larimichthyspolyactis16.113Octopusvariabilis13.924Alpheusjaponicus10.85Oratosqullaoratoria6.3730.691Octopusvariabilis70.25japonicus18.662Oratosqullaoratoria11.9冬季3Octopusvariabilis15.533Enchelyopuselongatus4.764Oratosqullaoratoria10.81hexanema4.19joyneri8.915焦氏舌鳎Cynoglossusjoyneri3.14从表中还可以看出〔Larimichthyspolyactis〔202310月〕调查中小黄鱼占该次调查的总资源量6.11％，夏季〔20238月〕小黄鱼成了资39.1720235CPUE0.20kg/。投礁后秋季2023年10月CPUE为5.kg/，较5月份增加23倍；夏季20238〕小黄鱼CPUE31.3kg/h，较投礁前20235150202310增加5.3七、人工鱼礁建设的留意事项1、礁体设计和制造中应留意的问题保证鱼礁不移位或损环礁体的设计和材料的选用都应重点考虑区域性的海洋条件，尤其是对台风浪和海流的巨大作用力加以重视，以免设计制造出的礁体在投放后几个月甚至更短的时间内就消灭滑移消逝或者翻滚损环。尽量减轻对环境水体的影响对于投放在海中的废旧船礁等，由于废旧渔船的机舱油污和船体油漆的可溶性有毒物质可能清理得不够干净，因而会对水域环境造成污染。因此，在改造废旧渔船制作人工鱼礁前应将船上的柴油机等设备拆卸掉，去除机舱内的含油污水，并对污水进展处理，尽量削减可能对环境造成的危害。2、投放施工中应留意的问题要选定适宜的礁区位置有些鱼礁投放后不到一年就被淤泥掩埋一半甚至被漂浮而失效，因此鱼礁工程的选点要综合考虑到水体泥沙含量和海底淤积速度，要尽量保证大多数的人工鱼礁有效20而且，假设投礁选点的位置不当，如投放点距离主航道太近，那么，当礁体被沉放入海底以后，由于受到台风和风浪的作用力，会渐渐移位甚至散落在航道上，影响船舶的正常航行，后果是不堪设想的。要避开工程事故风险海洋工程均存在作业的事故风险问题。人工鱼礁工程的实施过程中可能发生的工程事故类〔投放后造成交通事故过程中消灭安全责任事故等等处理得当，治理严格，避开工程事故的发生。3、后期治理中可能消灭的问题人工鱼礁有格外明显的集鱼效果，有些鱼礁投放几个星期甚至几天后就能诱集到大量的鱼类在礁体四周然后承受各种手段进展彻底的抓捕。假设这样，人工鱼礁就完全失去了原有的意义，不但未能起到保护海洋生态环境和渔业资源的作用，相反的却为破坏资源的行为制造了条件。要加以防范和打击，还有赖于相关治理部门实行乐观有效的措施。其次节离岸抗风浪网箱2080年月以来，由于消灭了世界范围内的捕捞过度和环境污染等问题，渔业资源消灭了严峻衰退。为此，将渔业生产的重点由传统的狩猎式捕捞渔业转向养牧式的增养殖渔业，尤其是避开近海内湾的易污染环境、转向外海去进展高经济价值鱼类的海水网箱养殖业，已成为世界各国的共识。在这个历史形势下，抗风浪网箱应运而生。作为一种型的养殖载体，抗风浪网箱的主体局部多由网箱框架自动收鱼等养殖配套设施。各种型材料以及防腐蚀、防污染、防紫外线等高技术在抗风浪网箱养殖业中得到了应用，因此抗风浪网箱养殖是目前科技含量较高的海水鱼类养殖方式。抗风浪网箱养殖具有抗风浪力量强、可在半开放海区养殖等特点。因此，与传统小网箱相比，虽然集约化程度高、养殖密度大，但网箱养殖鱼的食物来源更加丰富，鱼类生长速度快，肉质好，品质接近自然。同时，海水具有肯定的流速，鱼类的排泄物也会很快被海水带走，因而养殖鱼类病害少。诸多优势使得抗风浪网箱的养殖产品质量上乘，养殖经济效益显著。一、抗风浪网箱的进展概况1、国外的进展简况网箱养殖始于100多年前湄公河沿岸的柬埔寨，当时是以竹木材料制成小型框式和大型船2030～50国外主要渔业国家如挪威70年月就投入大量人力物力开展海水网箱养材料、技术的开发应用，海水网箱养殖的范围和规模正不断扩大，其中离岸网箱养殖设施和技术已到达了相当高的水平。目前，网箱框架材料不断升级换代，承受高强度塑料、塑钢橡胶、不锈钢、合金钢、钢铁等型材料；网衣材料由传统的合成纤维，向高强度尼龙纤维、加钛金属合成纤维的方向进展；网箱外形除传统的长方形、正方形、圆形外，还开发了碟形、多角形等外形；网箱养殖形式由固定浮式进展到升降式；网箱容积由几十立方米增加到几千立方米甚至上万立方米；网箱年单产鱼类由几百千克增加到近百吨；养殖品种扩大到几十种，几乎涉及市场需要量大、经济价值高的全部品种；养殖方式也由单一鱼类品种养殖，到鱼、蟹等多网箱材料抗紫外线、防污损等方面加速开发争论和推广应用。2、我国抗风浪网箱的进展1998年海南引进挪威全浮式重力网箱开头的，之后浙江普陀、998年夏季海南省临高县首先从挪威REFA公司引进圆形双浮管重力式网箱，2023进同类型网箱。与此同时，海南和浙江等省开头推广我国台湾省的浮绳式网箱，取得了肯定的2023Oceanspar〔飞碟型网箱〕，20232023年起，我国上海、浙江、福建、广东等省、市的科技人员先后开头争论抗风浪网箱的国产化技6DPE重力式网箱〔浮式和沉降式〕和飞碟型网箱。由于国产网箱价格低于国外同类型网箱，因此，国产网箱在我国沿海地区快速得到了推广应用2023700余只，广东省200只左右。但是，从总体技术水平来看，与国外还有肯定的差距，特别是网箱的性能、关心设施、配套技术和治理等方面还有待于进一步提高和完善。在相关的科研工作上，为了进展我国的抗风浪网箱养19月浙江省玉环县科技兴海办公室担当了浙江省科委下达“玉环县浅海抗风浪网箱养鱼技术开浮动网箱进展抗风浪构造设计，网箱设置在玉环县乐清湾，300只。试验期间经受1997年11月、1998年6月、1998年8月和1998年9.8m，11.55m/，台风过后浮动式船型抗风浪网箱根本完好。该工程196月20日通过了浙江省科委组织的鉴定进，具有推广价值。1998作，并担当省市重点科技攻关工程2023年又担当了国家“863”重大科技攻关工程的争论。通过借鉴并结合我国沿海实际状况的考验。据统计目前已在全国各地加工安装国产抗风浪网0只，并在舟山建成目前国内规模最大的抗风浪网箱养殖基地。HDPE重力全浮式网箱，台湾企业也在大陆制造该种网箱，但PE其次轮试制样品已下海运作。另外，大型浮绳式网箱养鱼在浙江象山已有较快进展，数量已达60二、抗风浪网箱的种类世界上用于海水养殖的抗风浪网箱的种类和构造形式多种多样。按外形不同可分为方形、塑钢、合金钢等。依据网箱在水中的设置位置和敷设状态，尤其是以工作台可否下潜为推断基准，则可将抗风浪网箱分为浮式网箱和可潜式网箱〔也称为升降式网箱〕两大类，以下分别介绍浮式网箱和可潜式网箱的特点。1、浮式网箱无工作台构造、不行潜入水中，或工作台始终位于水面以上的这类抗风浪网箱统称为浮式网箱。方形网箱传统的海水养殖网箱外观绝大多数为方形，边长较短，材料多为钢材、竹子等，不适宜在半开放海区养殖。随着高强度材料的不断进展，运用聚乙烯材料制造的规格较大、构造安全的12-9图12-9 方形网箱组合方形网箱主要由方形浮框、走道〔少数种类为无走道的构造〕、网衣、沉子和锚泊系统等PE部设有一只格栅式方框，作为收集死鱼、剩余饵料的分别存储装置。网箱底部配有肯定数目的沉子，起配重和确保网衣水中网形的作用。2-10为方形网箱构造。主要优点：可以依据养殖者的不同需求制作不同尺寸的网箱，或按操作习惯设置不同宽度的走道，给养殖者更多的生产操作空间；便于组合成不同规模，既节约投资，又便利治理。存在问题：四边形构造具备的空间不稳定性对网箱的安装难度提出较高要求，框架安装不规章易导致其自身的扭曲变形；四边形直角交接部位为应力集中点，简洁断裂损坏，限制了该网箱的使用水域。浮框网衣浮框网衣锚绳收集仓力纲图12-10 方形网箱构造浮绳式网箱浮绳式网箱又可称为软体网箱最早由日本开发使用90始推广台湾开发的浮绳式网箱，取得了肯定的效果。该类网箱主要由绳索、箱体、浮子、沉子及锚泊系统构成，浮在水面的绳索框架和浮子可随着海浪的波动而起伏，柔性好；箱体局部是一个六面封闭的构造，其柔性框架由两根直5mm17mm龙绳或聚丙烯绳作副缆绳，连接成一组假设干个网箱的软框架。该网箱操作治理比较便利128m大小的12-11为浮绳式网箱实景图12-7为台湾省浮绳式网箱规格和技术参数。主要优点：制作和治理便利，养殖者可自行购置材料制作而成，价格低廉；投饵便利，易观看鱼类的摄食状况。存在问题：在海流作用下，该网箱的容积损失率较高；抗风浪力量缺乏。12-11浮绳式网箱实景照表12-7 台湾省浮绳式网箱规格和技术参数〔王明00〕框架外形四角框架外形四角八角单组浮框数123直径81020网深58810容积32080026503320最大养殖量6.4165266养殖鱼种养殖密度

鰤、军曹、石斑、笛鲷、黄鲷、红拟石首鱼、镰鳍鲳鲹饵料系数

活饵

0.2～0.250.4～0.7圆形网箱圆形网箱最早由挪威的REFA公司开发和制造，外形为圆柱形。它主要以高密度聚乙烯〔HDPE〕为材料，水面浮框多为二至三圈等直径管，用以网箱成形和产生浮力。扶手栏杆通过聚乙烯支架与水面浮框相连，作为工作台供操作人员进展生产作业。国内目前使用的圆形网箱周长通常为50～60m，网衣深度则依据海疆水深而定。12-1212-13圆形网箱实景图。主要优点：HDPE125m1m/s，使用寿命10操作、治理和维护过程简易，易于投饵和观看鱼群的摄食状况，适应范围较广。存在问题：在承受波和流的共同作用时，锚泊系统与水面浮框的连接点处简洁损坏；浮框网衣浮框网衣锚绳沉子域。图12-12 圆形网箱的构造示意图12-13圆形网箱实景照牧海型网箱〔FARMOCEAN〕上下两个局部。上部浮管构成的圆形工作台通过六根辐条与主浮环连接形成网架。经防污损处以便利鱼苗的输送或转移。网箱下方为下部主网箱，同时在主网箱的底部外圈设置一沉环，通过吊绳与主浮环相连。沉环供给了一个适当的重力，与主浮环和浮管供给的浮力相平衡，用以稳定网箱。同时，通过绳索与主网箱底部纲绳张紧12-14为牧海型网箱构造12-15为牧海型网箱工作台实景图。上下通道

风力发电机微机集成掌握和喂饲系统工作台网盖辐条工作通道主浮环锚绳网衣吊绳沉环图12-14 牧海型网箱构造示意图图12-15 牧海型网箱工作台实景照主要优点：构造设计颖，工作原理类似于半下沉的油井平台，其特别的沉环构造使重力作用在一环形圆圈上适合深海各种简单海况的养殖要求；科技含量高，融合了现代微机掌握和自动化技术，网箱顶部设有工作平台，装备了风3.5t存饲料，并可通过无线电掌握技术在岸边进展遥控，保证在恶劣的海况下喂饲料的连续性。存在问题：设备本钱一次性投入过高；构造繁杂，设施先进，对工作人员素养和相关技术支持也提出了很高的要求。金枪鱼离岸养殖设施金枪鱼离岸养殖设施由西班牙IZAR造船集团公司研制而成，用于暂养蓝鳍金枪鱼〔图水37m，推动功率3×6750kw，航速8kn，定员30人。该设施主要有二种工作状态，一种为500，整个设施能以8kn120m、宽45、深45m的大型网箱养殖设施，养殖容积〔网箱和船舱95,000。多用途的关心网箱位于船体上部的支撑构造和水下船体之间，用网衣将水体围成三个局部，依据不同的任务分别用于捕捞、鱼的销售、金枪鱼的移入和鱼病治疗等。网箱网衣的清洗是通过设置于船底四周的管道用高压水由内而外的冲洗上下移动的网衣。该设施配备投饵系统、死鱼去除装置、氧气000m3容积的冷藏库，足以保证从欧州航行至日本途中的饲料需求。该设施一般位于渔船的作业海区，通过一艘关心船将装有金枪鱼的网箱移至该设施的尾部，然后承受不同的方法向船首方向移动，直至三个分隔水体合成一个为止。捕捞操作是通过一个取鱼网将金枪鱼从养殖网箱移至关心网箱，继而提升船舱，使水池中的水位下降，迫使鱼集中至一个特定的区域，以利于捕捞操作。驾驶台驾驶台舱口网箱推动器12-16主要优点：具有突破创的构造和操作设计，能将捕捞、暂养和运输结合起来，给捕捞作业者带来了前所未有的便利；科技含量高，设备先进，安全牢靠。存在问题：超出了纯粹的网箱养殖概念，且应用面窄；本钱高，不易推广。2、可潜式网箱可潜式抗风浪网箱又称为升降式网箱，整个网箱在必要时能沉入水中，并能依据需要掌握下沉深度，因此在海水养殖中得到了格外广泛的应用。框架式金属网箱框架式金属网箱由日本研制成功，网箱的框架和网衣均由金属材料制的台风的侵袭，在日本已规模化使用。网箱上部由圆形钢管制成，每一边3根支撑管焊接而成，下面二根设在浮筒上，上面一根为操作栏杆。网箱下部由镀锌金属编制的网片组成，有肯定的刚性，可以承受水流冲击。此外，框架上部还盖有一般网片，以防止鱼类逃逸。图12-17为框架式金属网箱的构造图。图12-17 框架式金属网箱构造框架式金属网箱的锚泊系统承受多个网箱组合定位的形组成的“井”字形锚泊系统。每个网箱被连接在绳格的中部，系统大而稳定，造价低廉。网箱需要调换时，只需解开连接绳而无须移动锚绳。锚泊系统规模可依据生产需要扩大和缩小，操作便利。图12-18为框架式金属网箱的锚泊系统。图12-18 框架型金属网箱的锚泊系统升降原理：沉浮式浮筒设置在每边框架的中部，下沉时放气进水，上浮时使用压缩空气排水。沉浮式以上。框架下还设有耐压式浮筒，以保证网箱在浪、流中的稳定性，其浮力为网箱水中重量的80％～90％。主要优点：网箱四周组成的金属圆管框架具有很高的强度，由于材料承受镀锌处理，1后仍旧完好，无腐蚀现象；金属网片的藻类附着程度比化纤网片低得多；锚泊系统可按生产规模自行设计。存在问题：在潮涨潮落的过程中，由于潮差大，水流急，尽管锚泊系统相当稳固，网箱在海面上倾斜严峻，较多的养殖空间露出水面；编织成网片的镀锌铁丝在交变的水流的作用下相互之间产生位移摩擦，当镀锌层磨损后，铁丝在海水中很快腐蚀，造成网片裂开。圆形升降式网箱HDPE圆形抗风浪网箱的根底上保证了养殖的安全性12-19为圆形升降式网箱构造示意图图12-20为圆形升降式网箱实景图。升降原理：HDPE圆柱管材的内部构造是空心的，可用密封板将其分隔为多个各自独立并且相互密封的排水系统连接好进排气、进排水的均匀性，网箱的平稳和平衡性就得以保证12-21为圆形升降式网箱框12-22为圆形升降式网箱框架气路联接示意图。主要优点：圆柱空心管材也可以制作成分段的构件形式，然后运至安装现场后再进展拼装，便于运输；环形圈数量可适当增加，构造更加结实。存在问题：在实施升降操作中，必需使用进排气安排掌握装置，以保证各分区均匀进排气，实现均衡升降；使用的材料应有肯定强度，最好使用耐海水腐蚀的不锈钢材料作为管路接口；进排气管路系统必需密封良好，一旦漏气，网箱就会自动下沉从而影响使用，严峻的会造成重大经济损失。图12-19 圆形升降式网箱构造图12-20 圆形升降式网箱实景照556781311415324169101112图12-21 圆形升降式网箱框架构造示意图6543216543217图12-22 圆形升降式网箱框架气路联接示意图主管接口2.气管接A 3.气路气管4.气路阀门接口5.气路三通6.气管接口7.主管道碟形网箱碟形抗风浪网箱最早由美OceanSpar公司设计和制造，是典型的钢制刚性网箱的代表。其网箱主体局部主要是由立柱立柱和浮环作为网箱的关键部件降和掌握升降的速度12-23为碟形网箱构造示意图12-24为水流对碟型网箱工作状态的影响。图12-23 碟形网箱构造1.工作平台2.立柱3.网衣4.纲绳5.浮环6.平衡块7.张纲8.浮子9.锚绳流速=0 流速=50cm/s 流速>50cm/s图12-24 水流对碟型网箱工作状态的影响碟形网箱的锚泊系统则主要由锚碇、锚绳、张紧浮球、张纲、分力器、卸夹和适量绳索所，部连接环和水泥锚的倒拔到拉紧和固定网箱的作用。分力器可以使绳索连接稳定牢靠，受力均匀。升降原理：立柱相当于一个直立的全封闭浮筒，其内部通过进排水口与海水相通。当从网箱的工作平口从下立柱中排出重力的作用下，向下渐渐地沉入水中。主要优点：2级以上台风的攻击，3kn流速下网箱容15％，主体构造使用年限8～10年；网箱体积大，可一次养50～60t；网箱为全封闭式构造，网具为全固定拉紧式，不会摇摆和漂动，网箱沉浮深度可人为掌握。存在问题：投资本钱高；安装有肯定技术要求，配套设备也相对较多，养殖治理等方面对养殖人员的素养要求较高；换网、起捕鱼的操作较为困难。俄罗斯钢构造网箱肯定厚度的无缝钢管焊接而成外外表整体喷锌状主框架的顶部装有工作平台和自动投饵设备，内侧的四周则开有用于扎牵网具绳索和卸夹的1225为俄罗斯钢构造抗风浪网箱的构造示意图。自动投饵设备工作台罩型网状主框架网衣连接绳索及卸夹 支撑环平衡块配重链图12-25 俄罗斯钢构造网箱构造俄罗斯钢构造网箱具有与美国碟形网箱相像的锚泊系统构造。在其海上安装和固定过程中，图12-26为俄罗斯钢构造网箱的锚泊系统示意图。升降原理：涨紧浮球网箱锚绳重力式锚碇在网箱罩型网状主框架下半局部的环状构造浮体工作平台处通过通气管向下部环状构造中注入压缩空气过自身钢构造框架4涨紧浮球网箱锚绳重力式锚碇图12-26 俄罗斯钢构造网箱的锚泊系统主要优点：12级以上台风的攻击，抗风浪性能突出；060；网箱在海上固定后，不会消灭移锚等现象，安全性好。存在问题：网箱为上下构造，安装过程相对繁琐；资金投入较大。挪威张力腿网箱张力腿网箱简称为TLC型网箱，又可称张力框架网箱，由挪REFA公司开发研制，构造上主要分为坛子形箱体、张力腿和锚碇三个局部。坛子形箱体是网箱的主体，顶部有盖网，盖网与颈部网衣由拉链连接。肩颈部由高密度聚乙烯的浮性环管制成，它通过拉链与正六角柱形网身相连，以利于鱼种放养和成鱼收捕。上纲6个角通过悬挂在其下方的张力腿的吊举构造与锚碇相连接。装有下锚浮筒，其主要作用是支挂张力腿和固定网身下纲的外形。张力腿6将坛子形网箱与锚碇连接在一起。为了固定下锚浮筒和张力腿的位置，在下锚浮筒的下方还加12-27为张力腿网箱的构造示意图12-8列出了张力腿网箱的规格和不同养殖密度的鱼产量状况。浮性环管下锚浮筒加强环锚碇图12-27 张力腿网箱构造张力腿网箱锚碇的大小取决于网箱的大小和风浪、海流等实际海况。一个张力腿网箱一般有六个锚碇，通过六根张力腿与箱体局部相连。锚碇在海底的分布正好与箱体的六个角相对应，从而保持箱体的外形。升降原理：网箱通过张力腿的牵引作用结实地系在锚碇上，并可以在海水中随波逐流，风平浪静时可以漂移于海面，当风浪作用渐渐增加时，网箱顶部的圆形框架将侧移并渐渐潜入水中，风浪越大，下潜深度越深，大风大浪时整个网箱被漂浮在海水之中，避开风头浪尖的冲击。据挪威网箱养殖试验站科技人员介绍11.7m重力式网箱和美国的碟型网箱。因此，张力腿网箱比较适合在频繁消灭台风的海区使用。图12-28为张力腿网箱的升降原理示意图。主要优点：张力腿网箱与重力式网箱和碟型网箱相比，构造简洁、安装便利，由于在网箱的颈部设置一个高密度聚乙烯材料的圆形浮力环管，因而降低了造价；1kn的状况下，网箱容积损失率小103kn流速的作用。存在问题：养殖区域水深必需大25m；下潜方向不定且网箱长期处于水下，不利于观看鱼类养殖状况。图12-28 张力腿网箱的升降原理示意图表12-8 张力腿网箱的规格和不同养殖密度的鱼产量箱体规格(t)型号养殖密度为 养殖密度为容积〕16kg/3时 25kg/31800169180030452200161122035552600208260042653000209.53000507536002011.53600609042002013.54200671055200241252008513062002414620010015570002417700012019010000281810000160250〔6〕锚张式网箱图12-29 锚张式网箱及其锚泊系统OceanSpar公司开发制造，主要通过四15m80m的钢丝边围成Dyneema纤维制成的无结节网12-29为锚张式网箱及其锚泊系统的构造示意图。升降原理：当大风浪天气时，依靠圆柱浮力的变化，整个网箱可沉至水下无波浪处，升降过程仅需30s就可完成。主要优点：网箱在1.75m/s90%以上的容积保持率；与其他网箱不同的是，在工作状态下，箱体网衣始终处于绷紧状态，因此，不仅有利于养殖的安全生产，也使得网衣清洗工作大大便捷。存在问题：应用较少，缺少可供给殖业者借鉴的阅历；构造简洁但掩盖水域大，对材料的强度等要求相当高。总的来说，由于抗风浪网箱在我国进展的时间还比较短，因此养殖业者对网箱的使用状况还不是很了解。为此，在选购抗风浪网箱时，应先考虑网箱的性能、网箱养殖的鱼类和设置的现〔省也已经批量制造该类型网箱。12-9列出了国内应用较多的各类型网箱及其使用状况户可依据实际状况进展细致的选择。12-9国内应用较多的网箱及其使用状况类别浮绳式网箱圆形重力式网箱框架式金属网箱碟形网箱抗风力量可经受台风攻击可经受台风攻击可经受台风攻击≤35m/s抗流力量——≤1m/s≤1.7m/s≤1.5m/s抗浪力量——≤5m≤5m≤7m沉降深度无无6m8-10m主尺寸5×5×6m直径15m，高8m8×8×7m15.5m养殖容积150m31400m3450m33000m3养殖容量20-25尾/m3网箱材料PP、PEHDPE镀锌钢管、金属网合金钢框架单位水体的网箱本钱投入使用的主要问题难以抵挡强流冲击框架强度不高网片编织方式不能进口网箱的浮环强适应交变水流度不够特点场合较适宜合使用较佳锚泊系统稳定可抵挡较大水流1.5m/好三、网箱系统的设计抗风浪网箱需长期设置于外海区域的总体设计是保证抗风浪网箱不被自然条件破坏的根底强度且耐腐蚀的材料以及设计安全牢靠的锚泊系统是网箱系统设计的重要问题。1、网箱的受力计算与分析对网箱的作用尤为突出动，网衣的撕裂，连接件的疲乏破坏与松动，锚绳的断裂以及走锚，框架的变形与破坏等。然而，风、波浪和水流对网箱系统的作用格外简单，国内外学者建立了各种水动力模型进行理论计算和试验，计算方法没有统一的标准。此处也仅对一些经典的计算方法简要介绍如下，供读者参考：风作用力的计算网箱的工作台和局部框架设施通常位于海面以上，因此只受风场的影响。运用阻力公式，即可得出网箱水上局部所受到的风作用力F Ca

12

Av2 〔12-11〕a a a其中：Fa

；Cd

a

——当地条件下的空气密度kg/；Aa

——水上局部迎风的垂直投影面积；va

——风速m/。假设将水上局部细分为框架和网衣两局部，则可取不同的阻力系数将上述阻力公式简化为以下两个公式〔2023〕。水上局部框架所受作用力可按下式计算F 9.46Aaf

v2 〔12-12〕a其中：Faf

；Aaf

——水上局部框架迎风的垂直投影面积。假设有局部网衣高出海面，则按下式计算F 0.182A v2an an a

〔12-13〕其中：Fan

；Aan

——海面以上网衣迎风的垂直投影面积。水流作用力的计算假设只考虑水流对网箱各个局部的作用力，那么，对于水中的框架局部，运用阻力公式即可进展粗略计算1F Ccf

A2

v2 〔12-14〕其中：Fcf

；Cd

——阻力系数；——海水密度kg/；A ；v——流速m/。cf网衣所受的水流作用力对整个网箱系统作用重大。网衣由网线织成，求出网线的受力，即97〕得出网线上的流体作用力计算公式如下1 C 1 1 dvF

2dv21

m 2

〔12-15〕cn0

C d

dt其中：Fcn0

——单位长度网线所受的水流作；d——网线的平均直C —m—质量力系数。那么，依据水流对网线的作用力公式，就可以进一步求出单位面积网衣的受力，最终计算出整个网箱网衣所受的总作用Fcn

F 。cni必需留意的是，实际海流中的流速每时每刻都处于变化中，因此，假设计算要求不高，那么，简洁计算只需将平均流速带入公式中即可得出结果。波浪和水流的共同影响在实际的海况条件下，波浪也伴随着水流对网箱施加瞬时作用力。然而，波和流的共同作用是一个格外简单的过程的线性叠加。依据库兹涅佐夫争论，当波浪和水流共同对网衣作用时，单位宽度的网衣所受到的作用力为 lFlc,w

KHv21.4av

20a2 〔12-16〕其中：F ——波浪和水流对网箱的共同作用；K——网衣的阻力系数，当波浪与c,w海流方向相互垂直时1800d/1；H——海面以下的网衣深；a波高。锚泊系统中锚绳的受力分析网衣、网箱框架受到的波浪、水流等的作用力最终都要通过锚绳传递到锚碇上，同时，锚绳自身在水流的作用下变得更加简单。国内学者〔宋协法等2023〕oriso公式对锚绳微元列微分方程力。TTddsdsFtFwTdTdsdsVUGwz图12-30 锚绳受力分析图12-30所示的平面直角