中國(guó)水產(chǎn)門戶網(wǎng)報(bào)道 實(shí)施海洋戰(zhàn)略具有舉足輕重的地位,未來(lái)十年,深水網(wǎng)箱將是海洋農(nóng)業(yè)最具活力的產(chǎn)業(yè),中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所研究員郭根喜及其研究團(tuán)隊(duì)便是幕后的推手之一。
中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所研究員郭根喜笑稱自己是“不捕魚的漁夫”
他出身漁民世家,對(duì)漁民和大海有著不一般的感情,笑稱自己是“不捕魚的漁夫”。為了減少漁民們出海捕魚的危險(xiǎn),為了海洋生態(tài)平衡,為了避免近海港灣養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的破壞,為了在狂風(fēng)巨浪中給深海養(yǎng)殖圈住一片安園,十?dāng)?shù)年來(lái)他致力于深水網(wǎng)箱研發(fā),促使中國(guó)的深水網(wǎng)箱產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)90年代機(jī)械般從國(guó)外引進(jìn)的空白薄弱,發(fā)展到如今的初具規(guī)模,具備因地制宜、自主生產(chǎn)能力,郭根喜這位“漁夫”功不可沒(méi)。
他先后擔(dān)任了國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃、地方的科技專項(xiàng)等項(xiàng)目中有關(guān)“深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖自動(dòng)控制技術(shù)與裝備”等課題的首席專家。為加快科技成果轉(zhuǎn)化的速度,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)積極開(kāi)展與國(guó)內(nèi)外企業(yè)的技術(shù)交流與合作;為推廣網(wǎng)箱養(yǎng)殖科技工作,這位年近六旬的“漁夫”深入臺(tái)風(fēng)災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng),親自指導(dǎo)設(shè)施養(yǎng)殖的恢復(fù)重建,介紹網(wǎng)箱應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)的技術(shù)措施及方法,長(zhǎng)年來(lái)屢訪漁區(qū)漁港,培訓(xùn)漁民不計(jì)其數(shù),深得敬佩。
深水網(wǎng)箱——年輕又成熟的事業(yè) 說(shuō)起深水網(wǎng)箱在我國(guó)的發(fā)展,郭根喜形容它是一項(xiàng)年輕又成熟的產(chǎn)業(yè)。因其在我國(guó)的發(fā)展史僅有短短十幾年,但其對(duì)于北歐等一些國(guó)家來(lái)說(shuō)已并不算年輕。生產(chǎn)深水網(wǎng)箱的標(biāo)準(zhǔn)化、部件化、模塊化、系列化及圍繞深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的配套裝備和養(yǎng)殖工程技術(shù)、養(yǎng)殖、漁獲過(guò)程需要的自動(dòng)化機(jī)械化裝備、船舶的充分應(yīng)用等成熟的主要標(biāo)志都已在挪威等國(guó)得到充分體現(xiàn)。郭根喜稱要達(dá)到像挪威那樣成熟的技術(shù)水平,在借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),還得采取跨越式發(fā)展,必須根據(jù)我國(guó)海域的實(shí)際情況結(jié)合我國(guó)養(yǎng)殖方式去努力創(chuàng)新。例如以海上深水網(wǎng)箱產(chǎn)業(yè)園區(qū)模式發(fā)展深水網(wǎng)箱就是一種創(chuàng)新。
雖然達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平還有很長(zhǎng)一段路要走,但在過(guò)去十年來(lái),我國(guó)的深水網(wǎng)箱已是“小荷初露尖尖角”,也形成了一套相對(duì)較為成熟的深水網(wǎng)箱理論和工程技術(shù)。說(shuō)其成熟主要反映在兩個(gè)層面:一是根據(jù)我國(guó)海域特點(diǎn)具有完全自主產(chǎn)權(quán)的深水網(wǎng)箱設(shè)計(jì)及建造技術(shù);二是根據(jù)多個(gè)養(yǎng)殖品種建立了深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式。
第一個(gè)層面的五項(xiàng)工程技術(shù)已廣泛應(yīng)用到深水網(wǎng)箱產(chǎn)業(yè)中,其分別為:
一是以南海常年波浪波長(zhǎng)為工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)確定的框架主尺度。如今主流框架尺度是60米周長(zhǎng),網(wǎng)箱直徑9.5米,較之前的網(wǎng)箱直徑為13米網(wǎng)箱運(yùn)行平穩(wěn)效果更好。
二是基于水動(dòng)力補(bǔ)償?shù)腻^泊系統(tǒng)。過(guò)去采用的錨泊系統(tǒng)是以箱組為單位的直系多點(diǎn)錨泊,現(xiàn)在分拆為單箱直系多點(diǎn)錨泊,并增加水動(dòng)力補(bǔ)償裝置,將網(wǎng)箱實(shí)行獨(dú)立控制,提高抵御極端或惡劣海況,防止“骨牌效應(yīng)”的技術(shù)措施。
三是小水體動(dòng)平衡網(wǎng)衣系統(tǒng)。這個(gè)設(shè)計(jì)是國(guó)際上獨(dú)一無(wú)二的,主要是指在獨(dú)特設(shè)計(jì)的圓臺(tái)形網(wǎng)衣底部附加一種配重裝備可產(chǎn)生一定的水平引力,從而盡可能使懸掛于框架下的網(wǎng)衣維持最先設(shè)定的包圍容積。小水體是根據(jù)我國(guó)目前的養(yǎng)殖條件,網(wǎng)箱養(yǎng)殖容積一般在600-2000立方米之間,選擇三分之一左右養(yǎng)殖載荷,即單箱產(chǎn)魚約15噸左右,保障在惡劣海況時(shí)為魚提供相對(duì)寬敞的空間,同時(shí)降低換網(wǎng)頻率。
四是深水網(wǎng)箱工程設(shè)計(jì)已形成技術(shù)體系雛形。目前,可以按抵御超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等級(jí)進(jìn)行分等級(jí)工程設(shè)計(jì),但一般情況下,用戶考慮到遭遇超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的概率與裝備投入成本的關(guān)系,用戶與建造商基本是以抵御12級(jí)臺(tái)風(fēng)為建造標(biāo)準(zhǔn)的。事實(shí)上,裝備投入是一次性投資,按抵御超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等級(jí)設(shè)計(jì)制造,并不會(huì)增加太大投資。
五是建立了海上建構(gòu)工程技術(shù)程序和守則。過(guò)去很少有人關(guān)注到這個(gè)問(wèn)題,其實(shí)這個(gè)是網(wǎng)箱工程技術(shù)的總成,對(duì)深水網(wǎng)箱是否能安全運(yùn)行至關(guān)重要,目前,這個(gè)已經(jīng)有了省級(jí)地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
在深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式層面,主要針對(duì)適合深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的大宗經(jīng)濟(jì)魚類例如卵形鯧鲹等開(kāi)展研究,建立了包括種苗培育階段、網(wǎng)箱養(yǎng)成階段、漁獲加工階段等管理技術(shù),同時(shí)還建立養(yǎng)殖專家決策系統(tǒng)以及生長(zhǎng)補(bǔ)償技術(shù),目前這些技術(shù)都得到很好應(yīng)用。特別是在養(yǎng)殖模式中專家決策系統(tǒng)中的養(yǎng)殖容量評(píng)估技術(shù)發(fā)揮了重要作用,如南海區(qū)已普遍把每立方水體產(chǎn)魚15-20公斤是比較符合圈養(yǎng)環(huán)境要素作為企業(yè)或養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖行動(dòng)指南。
雖深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖管理技術(shù)與裝備方面與國(guó)外有較大差距外,但郭根喜認(rèn)為我國(guó)的深水網(wǎng)箱安全技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。據(jù)悉,現(xiàn)在的設(shè)計(jì)理念是“箱不爛、網(wǎng)不破、魚不跑”,為網(wǎng)箱設(shè)置三重安全措施,即采用HDPE材料315毫米雙管制作,內(nèi)管填充泡沫,管間增設(shè)絞鋼絲(鋼絲繩),如此便能抵御更惡劣的海況。“在實(shí)際應(yīng)用中,若對(duì)網(wǎng)箱框架和錨泊系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)技術(shù)升級(jí),面對(duì)14級(jí)臺(tái)風(fēng)也是安全的,這些技術(shù)在去年的‘尤特’臺(tái)風(fēng)和今年的‘威馬遜’、‘海鷗’臺(tái)風(fēng)中得到充分驗(yàn)證。當(dāng)然這個(gè)領(lǐng)先水平目前仍然與政府及漁民的期望和要求有差距,網(wǎng)箱臺(tái)風(fēng)中安全仍然是工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)研究重點(diǎn)。” 郭根喜表示。
整體而言,深水網(wǎng)箱是一項(xiàng)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程,郭根喜認(rèn)為要做的事情和欠缺的地方都很多。“我們目前還不能做到深水網(wǎng)箱的標(biāo)準(zhǔn)化、部件化制造,因?yàn)樗枰罅肯嚓P(guān)技術(shù)支撐;我們的研究手段還存在很大局限性,財(cái)政支持方面也存在強(qiáng)推廣弱研發(fā)等問(wèn)題;再就是養(yǎng)殖過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化可以說(shuō)目前仍然處于初級(jí)狀態(tài),這些光靠科研院所不行,其實(shí)漁業(yè)機(jī)械的市場(chǎng)潛力和社會(huì)需求很大。”郭根喜希望社會(huì)多些有興趣的人們來(lái)關(guān)注,并強(qiáng)調(diào)一定要企業(yè)參與進(jìn)來(lái),才能真正推動(dòng)深水網(wǎng)箱產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。
有限目標(biāo)的安全技術(shù)問(wèn)題即破 深水網(wǎng)箱系統(tǒng)安全問(wèn)題仍是首要問(wèn)題 今年7月25日,國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范專項(xiàng)“深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研發(fā)公共服務(wù)平臺(tái)”項(xiàng)目在中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所舉行啟動(dòng)儀式。
郭根喜表示建立深水網(wǎng)箱工程技術(shù)研發(fā)中心一是為了解決目前的深水網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)安全技術(shù)問(wèn)題,二是應(yīng)對(duì)未來(lái)深水網(wǎng)箱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求。“面對(duì)這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè)延伸到其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,不斷壯大、目前卻又非常脆弱的產(chǎn)業(yè),整合過(guò)去的研究成果,建立一個(gè)技術(shù)研發(fā)中心,系統(tǒng)解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)難題,顯得十分必要。”郭根喜認(rèn)為。
據(jù)了解,深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研發(fā)公共服務(wù)平臺(tái)由三個(gè)平臺(tái)組成,其中網(wǎng)箱裝備系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)平臺(tái):主要開(kāi)展網(wǎng)箱工程技術(shù)理論、網(wǎng)箱裝備設(shè)計(jì)制造、養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)、養(yǎng)殖數(shù)字化管理等方面研究,開(kāi)發(fā)高安全網(wǎng)箱設(shè)施系統(tǒng)及機(jī)械自動(dòng)化養(yǎng)殖配套裝備。
網(wǎng)箱養(yǎng)殖工程技術(shù)野外測(cè)試平臺(tái):主要開(kāi)展新型網(wǎng)箱、新裝備、新材料、新技術(shù)及負(fù)載安全性、穩(wěn)定性和可靠性測(cè)試,建立起現(xiàn)代化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化深水網(wǎng)箱生產(chǎn)模式。
網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)技術(shù)信息服務(wù)平臺(tái):主要開(kāi)發(fā)出養(yǎng)殖生產(chǎn)管理信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域、養(yǎng)殖品種、產(chǎn)量、網(wǎng)箱數(shù)量等數(shù)據(jù)的共享和交叉檢索;為政府、社會(huì)和企業(yè)提供漁業(yè)裝備設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、檢測(cè)等技術(shù)支援及服務(wù),促進(jìn)和保障我國(guó)深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖高效健康可持續(xù)發(fā)展。
對(duì)于深水網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)安全技術(shù)問(wèn)題,郭根喜此前接受媒體采訪時(shí)表示有望在未來(lái)兩三年內(nèi)解決,現(xiàn)在重談這個(gè)問(wèn)題,郭根喜仍然堅(jiān)持這一看法,因?yàn)榛诖罅康脑囼?yàn)研究。“從理論分析和數(shù)值模擬來(lái)看,新的‘六三’(或‘63’)型深水網(wǎng)箱完全符合中國(guó)南海臺(tái)風(fēng)多發(fā)的海域情況進(jìn)行使用,這類網(wǎng)箱的最大特征屬其框架不是圓形,而是流線型的,這樣可大幅度減小水阻力,且其可附加快速拆卸的獨(dú)立投餌機(jī)、起網(wǎng)機(jī)和暫養(yǎng)池,將來(lái)便于快速推進(jìn)部件化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化制作。”郭根喜推測(cè)再進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)暮T嚭螅髂瓯憧赏茝V應(yīng)用。
制定行標(biāo)杜絕“農(nóng)村建筑隊(duì)”
深水網(wǎng)箱三大系統(tǒng)(框架、網(wǎng)衣、錨碇)中的錨、框架管材、繩索、網(wǎng)衣或網(wǎng)衣材料都是采用定制采購(gòu),深水網(wǎng)箱建制商只是將這些材料或部件通過(guò)技術(shù)組裝到一起。工程質(zhì)量好壞,關(guān)鍵看水下部分是否技術(shù)到位,但表面難以看出,部分人員對(duì)于這種不同單位分頭制造和施工表示疑問(wèn),擔(dān)心網(wǎng)箱質(zhì)量因此易出現(xiàn)問(wèn)題。
郭根喜強(qiáng)調(diào)解決深水網(wǎng)箱三大系統(tǒng)(框架、網(wǎng)衣、錨碇)問(wèn)題不在于是否分頭施工,而是對(duì)深水網(wǎng)箱技術(shù)要有正確的認(rèn)識(shí),并對(duì)施工人員進(jìn)行嚴(yán)格的專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn),掌握每個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)技術(shù)參數(shù)及施工技術(shù)要求。建制商應(yīng)對(duì)施工技術(shù)人員在工程實(shí)施前進(jìn)行技術(shù)交底,例如框架焊接的熔點(diǎn)溫度、接合壓力及接合時(shí)間等技術(shù)參數(shù),海上施工時(shí)錨的方位、角度、錨繩張力的聯(lián)調(diào)聯(lián)試等,都要事前交底,事后記錄備案?jìng)洳椤?nbsp;
“從現(xiàn)場(chǎng)檢查來(lái)看,個(gè)別深水網(wǎng)箱建造商確實(shí)有點(diǎn)像以前的‘農(nóng)村建筑隊(duì)’,沒(méi)有施工技術(shù)圖紙,沒(méi)有既定施工程序和規(guī)范,沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行地方標(biāo)準(zhǔn),甚至連企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也沒(méi)有,或者有也沒(méi)有很好執(zhí)行,完全憑經(jīng)驗(yàn)施工。目前我國(guó)還沒(méi)有對(duì)深水網(wǎng)箱建造商的資質(zhì)審定的相關(guān)規(guī)定,深水網(wǎng)箱也沒(méi)有國(guó)標(biāo)或行標(biāo),工程建造質(zhì)量完全依賴雙方合同約定,但水下部分如何驗(yàn)收呢?這也是一大問(wèn)題啊!”郭根喜建議盡快制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),最起碼也應(yīng)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),然后對(duì)深水網(wǎng)箱制造商進(jìn)行嚴(yán)格的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),幫助他們建立自己的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),規(guī)范工程施工行為。
單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)是主要技術(shù)方向 深水網(wǎng)箱要懸浮在某一海域位置作業(yè),靠的是錨。通常,錨越多越牢靠,初期我們采用多點(diǎn)直系錨法,應(yīng)對(duì)來(lái)自不確定的風(fēng)向?qū)W(wǎng)箱的影響,即東南西北每個(gè)方向都要有錨。在后面的實(shí)際應(yīng)用中,考慮到框架彈性恢復(fù)及過(guò)載塌陷等因素,大部分則采用單箱6錨點(diǎn)法,即每60度設(shè)置一個(gè)錨,無(wú)論哪個(gè)方向來(lái)風(fēng),均有最少2錨碇作用。深水網(wǎng)箱的多點(diǎn)錨泊有助于網(wǎng)箱受力均衡、位移小,但其對(duì)海床坡度要求嚴(yán)格,施工難度大,效率低、成本高、維護(hù)難。若施工人員專業(yè)性不夠,錨泊安裝技術(shù)不到位也難以發(fā)現(xiàn),錨泊施工環(huán)節(jié)監(jiān)控成為網(wǎng)箱工程的一個(gè)短板,由此產(chǎn)生錨繩受力不一致為結(jié)構(gòu)安全埋下隱患。若假定深水網(wǎng)箱將來(lái)拓展到100米水深,多點(diǎn)錨泊系統(tǒng)的不足之處將會(huì)更加凸顯,因此其不利于深水網(wǎng)箱產(chǎn)業(yè)向前向縱深發(fā)展。
為此,郭根喜研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)多年研究,提出了單點(diǎn)錨泊技術(shù)。據(jù)他介紹,單點(diǎn)系泊技術(shù)由來(lái)已久,但用在深水網(wǎng)箱卻是一種創(chuàng)新。單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):第一,深水網(wǎng)箱在受到風(fēng)、浪、流的作用力下能夠自動(dòng)調(diào)整到受風(fēng)、浪、流合成作用力最小的位置,有效提高了深水網(wǎng)箱的抗臺(tái)風(fēng)能力與風(fēng)險(xiǎn)防范能力;第二,系箱點(diǎn)可以預(yù)先加強(qiáng),使網(wǎng)箱框架不易于造成塌陷;第三,比多點(diǎn)系泊在施工更簡(jiǎn)捷,只有一個(gè)錨點(diǎn)不需要反復(fù)聯(lián)調(diào)聯(lián)試;第四,比現(xiàn)有6錨點(diǎn)系泊節(jié)約成本,僅為現(xiàn)有6錨點(diǎn)系泊的1/4,而實(shí)際錨抓力比6點(diǎn)錨泊提高1/3;第五,節(jié)約海域資源,同比單箱直系式多點(diǎn)錨泊系統(tǒng)占海面積約減小10-15%。因此綜合這些來(lái)看,單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)的深水網(wǎng)箱將有可能是今后的主要技術(shù)方向,也是實(shí)現(xiàn)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的關(guān)鍵裝備工程技術(shù)基礎(chǔ)。
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