魏盛軍，鄭國(guó)富*，陳思源，蔡文鴻，丁 蘭，張 哲，朱健康，魏金順

(1.福建省水產(chǎn)研究所，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361013，2.福建省萬(wàn)利鴻海珍品有限公司，福建 莆田 351174)

鮑作為傳統(tǒng)名貴海珍品，因其肉質(zhì)細(xì)嫩、營(yíng)養(yǎng)豐富，自古以來(lái)就深受人們的青睞，當(dāng)前更是成為了我國(guó)海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中極為重要的經(jīng)濟(jì)品種之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)鮑總產(chǎn)量為14.8×104t[1]，產(chǎn)值超200億，約占世界鮑總產(chǎn)量的87%[2]，福建鮑養(yǎng)殖產(chǎn)量約占全國(guó)80%、世界72%[1]。目前福建鮑主要的養(yǎng)殖設(shè)施有筏式養(yǎng)殖、海面延繩養(yǎng)殖以及網(wǎng)箱養(yǎng)殖(包含塑膠網(wǎng)箱)。筏式養(yǎng)殖設(shè)施主體結(jié)構(gòu)是“木板+泡沫浮球+竹竿”，養(yǎng)殖籠吊掛在竹竿上進(jìn)行養(yǎng)殖。海面延繩設(shè)施主體結(jié)構(gòu)是“主綆繩+泡沫浮體”，養(yǎng)殖籠吊掛在主綆繩上進(jìn)行養(yǎng)殖。傳統(tǒng)網(wǎng)箱框架結(jié)構(gòu)與筏式類似，塑膠網(wǎng)箱則由HDPE材料的管件、連接件、浮筒、踏板等組成框架，框架內(nèi)布置網(wǎng)衣[3-4]，將鮑養(yǎng)殖匍匐基放置在網(wǎng)衣內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)殖?！澳景?泡沫浮球”結(jié)構(gòu)過(guò)剛易折，抗風(fēng)浪性能差，泡沫浮球易老化破碎污染環(huán)境；海面延繩設(shè)施柔性雖好，但是位于風(fēng)浪破壞力最強(qiáng)的海面，抗臺(tái)風(fēng)能力弱；塑膠網(wǎng)箱具備一定的抗風(fēng)浪能力，但是無(wú)法滿足灣外海域的養(yǎng)殖需求。因此，當(dāng)前福建省鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)存在的主要問(wèn)題：主流養(yǎng)鮑設(shè)施受限于自身的性能，在惡劣氣候條件下抗災(zāi)害能力弱；擁擠在灣內(nèi)海區(qū)養(yǎng)殖，養(yǎng)殖密度過(guò)大，缺乏合理的規(guī)劃與監(jiān)管[5-6]，嚴(yán)重超過(guò)環(huán)境的自凈能力，導(dǎo)致養(yǎng)殖海區(qū)環(huán)境污染嚴(yán)重，病害頻繁，養(yǎng)殖成活率已經(jīng)從最高時(shí)期90%降至50%甚至更低；此外，生產(chǎn)管理均采用人工作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞力與餌料等成本大幅度提高，養(yǎng)鮑經(jīng)濟(jì)效益不穩(wěn)、波動(dòng)大。

為了突破當(dāng)前制約鮑養(yǎng)殖生產(chǎn)這些難題，近年來(lái)福建省研究人員開展了灣外海域養(yǎng)鮑嘗試。據(jù)報(bào)道，施玉光等開發(fā)了一種開放型海區(qū)沉籠延繩式養(yǎng)殖方法及養(yǎng)殖裝置[7]，其將傳統(tǒng)延繩養(yǎng)鮑模式移到灣外海域，目前只有設(shè)計(jì)思路，并未開展養(yǎng)殖試驗(yàn)測(cè)試。施玉光等的裝置只是在海面延繩結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加了一定數(shù)量的配重，使海面延繩系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)沉入海水底層，并未考慮實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)作業(yè)的其他需求，例如，如何在保證不移動(dòng)系統(tǒng)錨泊的前提下，將所有養(yǎng)殖籠提出海面進(jìn)行管理作業(yè)；如何避免設(shè)施互相糾纏；如何保證養(yǎng)殖籠水層穩(wěn)定等問(wèn)題。本設(shè)計(jì)在此概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，為延繩系統(tǒng)增加了附屬主綆繩，滿足不移動(dòng)主錨可以將所有養(yǎng)殖籠提出水面；對(duì)養(yǎng)殖籠的設(shè)置水層及保持穩(wěn)定性進(jìn)行改進(jìn)；研發(fā)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)機(jī)械化作業(yè)的設(shè)備，用于養(yǎng)殖作業(yè)。但因?yàn)檠永K養(yǎng)殖設(shè)施尺寸大、質(zhì)量大且布設(shè)于海水底層，僅靠人力無(wú)法完成養(yǎng)殖作業(yè)的操作。因此，本文研究灣外海域底層延繩設(shè)施設(shè)計(jì)中水層穩(wěn)定技術(shù)、系統(tǒng)防糾纏、機(jī)械化作業(yè)、可靠海面標(biāo)識(shí)等關(guān)鍵問(wèn)題及設(shè)計(jì)思路，并進(jìn)行海上初步試驗(yàn)，旨在為相關(guān)鮑養(yǎng)殖設(shè)施的設(shè)計(jì)提供參考。

1 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與存在問(wèn)題

1.1 設(shè)計(jì)方案

灣外海域底層延繩養(yǎng)鮑系統(tǒng)是在傳統(tǒng)海面延繩養(yǎng)鮑系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)，主要由底層延繩設(shè)施和機(jī)械化作業(yè)設(shè)備兩大部分構(gòu)成，如圖1。海上風(fēng)浪對(duì)養(yǎng)殖設(shè)施的破壞力主要集中在海水上層，風(fēng)浪的破壞力隨海水深度增加而減弱，因此延繩系統(tǒng)布置于灣外海域水深20 m以上區(qū)域，其結(jié)構(gòu)包含錨泊、主綆繩、養(yǎng)殖籠、水層穩(wěn)定配件以及海面標(biāo)識(shí)。機(jī)械作業(yè)設(shè)備安裝在養(yǎng)殖管理船上，管理船兩側(cè)各安裝1臺(tái)，3個(gè)人為一組共同作業(yè)，其中1人負(fù)責(zé)控制船只，另外2人每人控制1臺(tái)作業(yè)設(shè)備。

1.2 設(shè)施設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題

灣外海域底層延繩養(yǎng)鮑系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要解決的問(wèn)題包括設(shè)施和養(yǎng)殖對(duì)象的安全及滿足日常管理作業(yè)。因此需要考慮以下4個(gè)方面。

1.2.1 養(yǎng)殖籠水層布置及穩(wěn)定性

養(yǎng)殖籠的布置水層需要躲避海面風(fēng)浪的影響，以及避免被海底的泥沙灌入養(yǎng)殖籠內(nèi)，造成鮑生活空間污染。在整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)，需要保證養(yǎng)殖籠水層的穩(wěn)定，不允許出現(xiàn)大范圍的水層竄動(dòng)，滿足安全生產(chǎn)需求。

1.2.2 避免相鄰兩條延繩設(shè)施交纏

灣外底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施是沿垂直于主綆繩延伸方向的方向等間隔布置，構(gòu)成一個(gè)片群。因此，單條延繩設(shè)施需要保持相對(duì)獨(dú)立，避免互相交纏牽扯，同一條主綆繩上的養(yǎng)殖設(shè)施不允許互相打結(jié)，避免產(chǎn)生安全問(wèn)題。

1.2.3 延繩系統(tǒng)需滿足起籠機(jī)作業(yè)需求

置于海水底層的養(yǎng)殖籠，其位置距離海面需跨越海水深距離，因此延繩系統(tǒng)必須滿足所有養(yǎng)殖籠均可拉出水面，且保持整個(gè)延繩系統(tǒng)位置的相對(duì)穩(wěn)定，不可大幅度變化，避免因此而產(chǎn)生與相鄰延繩系統(tǒng)交纏，導(dǎo)致無(wú)法開展生產(chǎn)管理。

1.2.4 可靠的海面標(biāo)識(shí)

延繩系統(tǒng)布置于水深十幾米的海水底層，從海面上是無(wú)法通過(guò)肉眼直接尋找到具體位置，因此每一條底層延繩系統(tǒng)都必須有醒目的提醒裝置。

2 設(shè)施設(shè)計(jì)分析

針對(duì)底層延繩設(shè)施需解決的幾大主要問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)從以下幾個(gè)方面入手，并提出相應(yīng)的技術(shù)方案。下列技術(shù)方案設(shè)計(jì)的前提是：1)延繩設(shè)施的繩索系統(tǒng)只能受拉力，不能受壓力，在浮體浮力及配重重力的作用下，構(gòu)成一個(gè)波浪形折線系統(tǒng)，過(guò)程中繩索形態(tài)變化忽略不計(jì)；2)系統(tǒng)錨泊及配重可保證系統(tǒng)在目標(biāo)海況下不發(fā)生滑移。

2.1 養(yǎng)殖籠水層穩(wěn)定問(wèn)題的技術(shù)分析

為保證養(yǎng)殖籠在整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)處于目標(biāo)水層，既不會(huì)上浮，能有效躲避風(fēng)浪破壞，又不沉于海底，免遭受泥沙掩埋污染，養(yǎng)殖籠的最佳狀態(tài)為懸浮于目標(biāo)水層。因此，對(duì)單個(gè)養(yǎng)殖籠浮力與配重進(jìn)行受力分析，其示意圖如圖2。

如圖2b所示，對(duì)于位于主綆繩上方的懸浮部分受力分析，假設(shè)為靜水狀態(tài)，且不考慮主綆繩橫向作用力，則水層控制單元系統(tǒng)只受浮力與重力的作用。要保持養(yǎng)殖籠處于懸浮狀態(tài)，則受力須滿足等式(1)。

(1)

(2)

(3)

G總=G籠+G鮑+G餌+G污

(4)

(5)

將公式(3)、(4)代入公式(2)即可得到浮體浮力的計(jì)算公式：

F浮=(G籠+G鮑+G餌+G污+G浮)·η·k

(6)

F浮保證了靜水狀態(tài)下，單個(gè)養(yǎng)殖籠單元懸浮部分在水中時(shí)，其浮力永遠(yuǎn)大于重力，但是如果沒(méi)有配置合適的配重，在浮力的作用下，養(yǎng)殖籠最終將浮到水面。因此，必須配置合適的配重。位于水中的養(yǎng)殖籠除了浮力之外，還有水流對(duì)其的作用力，因此養(yǎng)殖籠所受外力應(yīng)為浮力與水流作用力的合力。配重質(zhì)量的選擇必須保證養(yǎng)殖籠位置的穩(wěn)定性，既正常情況下，配重位置不移動(dòng)，此外還需要考慮其對(duì)起籠作業(yè)的影響，如果配重的質(zhì)量過(guò)大，雖然保證不會(huì)隨波逐流，但是不利于起籠機(jī)起籠作業(yè)，甚至導(dǎo)致無(wú)法起籠作業(yè)。

對(duì)單個(gè)養(yǎng)殖籠及配重單元的配重受力分析可知，忽略影響極小的水流作用力，只受支繩的拉力、自身重力及摩擦力，如圖3所示。對(duì)養(yǎng)殖籠工作狀態(tài)進(jìn)行受力分析得到，養(yǎng)殖籠受到浮力(此處僅考慮在浮體作用下養(yǎng)殖籠整體的凈浮力)、水流作用力及支繩的拉力，如圖4所示。由圖3可知，在忽略主綆繩作用力的條件下，配重受到養(yǎng)殖籠對(duì)其的拉力與養(yǎng)殖籠受到配重對(duì)其的拉力大小相等，方向相反。由此可知，配重受到的最大拉力為養(yǎng)殖籠所受浮力與水流作用力的合力的最大值。由此可知，配重的重力計(jì)算式：

G=λ·F合·sinθ

(7)

(8)

根據(jù)上浮體浮力計(jì)算式，計(jì)算每個(gè)養(yǎng)殖籠需配置浮體的大小，根據(jù)養(yǎng)殖籠尺寸設(shè)計(jì)浮體結(jié)構(gòu)，要求浮體長(zhǎng)寬尺寸與養(yǎng)殖籠一致，可直接安裝在養(yǎng)殖籠底部。再根據(jù)配重的計(jì)算式計(jì)算配重的質(zhì)量大小，采用圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。根據(jù)整條延繩設(shè)施的規(guī)格，按統(tǒng)一規(guī)格配置合理數(shù)量的養(yǎng)殖籠及配重，養(yǎng)殖籠與配重按1∶1配置。

2.2 防相鄰兩延繩設(shè)施交纏的設(shè)計(jì)分析

圖5為底層延繩設(shè)施群布置方案，相鄰兩設(shè)施之間的間距為L(zhǎng)，理論上L值越大，交纏概率越小，但是L的取值還需與機(jī)械作業(yè)設(shè)備匹配，研究團(tuán)隊(duì)在管理船兩側(cè)船舷各安裝1臺(tái)研發(fā)的機(jī)械作業(yè)設(shè)備，2臺(tái)同時(shí)進(jìn)行起籠作業(yè)，一次性可對(duì)2條底層延繩設(shè)施進(jìn)行鮑的生產(chǎn)管理。因此，L的值應(yīng)大于船的寬度。

上文在解決養(yǎng)殖籠水層穩(wěn)定的方案中，需配置合適的配重，配重不僅能保證養(yǎng)殖籠在豎直方向的穩(wěn)定，同時(shí)也保證養(yǎng)殖籠水平方向的相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)配重的參數(shù)合適時(shí)，養(yǎng)殖籠水平方向的運(yùn)動(dòng)范圍，是以養(yǎng)殖籠浮體至配重支繩連接點(diǎn)之間距離最大值為半徑的圓，如圖2a所示的h(h=l1+l2+l3)。若忽略配重的尺寸，則養(yǎng)殖籠水平方向運(yùn)動(dòng)范圍為以配重為圓心，以h的最大值為半徑的圓周，豎直方向?yàn)橐院５诪槠瘘c(diǎn)向上h的范圍，故而養(yǎng)殖籠的空間運(yùn)動(dòng)范圍是在以配重為圓心、以直徑h為半徑的半球形范圍內(nèi)。因此，L的值也不應(yīng)小于養(yǎng)殖籠水平方向運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑，如圖5中應(yīng)不小于2l。

考慮到延繩設(shè)施布置于海水中，其布置精度難以同陸地上一樣易于掌控，L的基礎(chǔ)參考值為船寬或養(yǎng)殖籠水平運(yùn)動(dòng)軌跡圓的直徑中的大者，并在此基礎(chǔ)上取合理的安全系數(shù)，安全系數(shù)以大于2為宜。

2.3 滿足起籠機(jī)作業(yè)需求的設(shè)計(jì)分析

不同于海面延繩系統(tǒng)的管理作業(yè)，底層延繩養(yǎng)鮑系統(tǒng)需要配置專用的起籠機(jī)，將養(yǎng)殖籠從底層水域拉至水面上，再進(jìn)行投餌、清洗等管理作業(yè)，其作業(yè)示意圖如圖1所示。由圖1可知，起籠作業(yè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)在第一個(gè)與最后一個(gè)養(yǎng)殖籠，因此兩端第一個(gè)養(yǎng)殖籠與主錨石之間的主綆繩長(zhǎng)度需要留足夠的余量。為滿足管理作業(yè)需求，將主綆繩分為兩部分：第一部分是位于主錨與海面標(biāo)識(shí)之間，不掛載養(yǎng)殖籠的附屬部分；第二部分是兩個(gè)海面標(biāo)識(shí)之間的掛載部分，該部分掛載養(yǎng)殖籠和配重。附屬部分平時(shí)通過(guò)壓石穩(wěn)定于海底，當(dāng)起籠作業(yè)進(jìn)行到第一個(gè)或最后一個(gè)時(shí)，附屬部分主綆繩可被拉起，保證起籠作業(yè)正常進(jìn)行。

為保證這兩個(gè)養(yǎng)殖籠可以拉出海面進(jìn)行生產(chǎn)管理，附屬部分主綆繩長(zhǎng)度必須滿足大于作業(yè)時(shí)的水深。但在實(shí)際起籠作業(yè)過(guò)程中，難以保證處理第一個(gè)及最后一個(gè)養(yǎng)殖籠時(shí)，管理船正好位于對(duì)應(yīng)主錨的正上方，常態(tài)應(yīng)是在主錨附近。因此附屬部分主綆繩的計(jì)算式如下：

L附=μ·H

(9)

式中，L附為附屬部分主綆繩的長(zhǎng)度；H為作業(yè)時(shí)水深；μ為安全系數(shù)。因管理作業(yè)時(shí)的潮位無(wú)法保持一致，因此H取高潮時(shí)水深為宜；μ建議取1.5～2.0。

為防止附屬部分主綆繩在水流作用下飄動(dòng)交纏，需配置一定數(shù)量的壓石，壓石間距為不超過(guò)2條底層延繩間距為宜，壓石的質(zhì)量應(yīng)根據(jù)起籠機(jī)的功率進(jìn)行計(jì)算，不宜過(guò)重導(dǎo)致無(wú)法拉起，可參考養(yǎng)殖籠配重選擇。

2.4 海面標(biāo)識(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)分析

底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施均布置在灣外海區(qū)的底層水域，肉眼無(wú)法查看布置區(qū)域，因此必須在合適的位置設(shè)置提醒裝置。如圖1所示，只需在主綆繩的附屬部分與掛載部分交界處分出1條支繩，支繩的上端捆綁顏色顯眼的浮球，每條底層延繩設(shè)施配置2個(gè)位置浮球，如有必要可以在主綆繩的中間位置多布置1個(gè)浮球。支繩的長(zhǎng)度應(yīng)以養(yǎng)殖海區(qū)高潮水位時(shí)的水深為準(zhǔn)，過(guò)長(zhǎng)容易造成相鄰浮球交纏，過(guò)短則在漲潮時(shí)被淹沒(méi)，失去提醒的功能。另外，為避免位置浮球相互交纏，將延繩養(yǎng)鮑設(shè)施群上位于同一端的浮球捆綁在一條繩索上，該條繩索兩端分別與錨石相連，并給浮球編制序號(hào)，利用該條繩索與錨石的約束，縮小浮球的運(yùn)動(dòng)范圍。編制序號(hào)有利于在發(fā)生特殊情況下，辨別位置浮球所連接的底層延繩設(shè)施的位置。

3 海上初步試驗(yàn)

項(xiàng)目組完成了專用起籠機(jī)樣機(jī)制造，并在岸上進(jìn)行起籠機(jī)起籠操作測(cè)試，測(cè)試運(yùn)行情況較好，因此項(xiàng)目組根據(jù)前文的設(shè)計(jì)分析在南日島海區(qū)布設(shè)2套底層延繩式養(yǎng)鮑系統(tǒng)進(jìn)行初步測(cè)試試驗(yàn)，如圖6。1艘管理船安裝2臺(tái)起籠機(jī)，安裝位置是養(yǎng)殖管理船的兩側(cè)船舷處，起籠時(shí)2臺(tái)起籠機(jī)同時(shí)作業(yè)，因此一次作業(yè)是2套底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施同時(shí)進(jìn)行。起籠機(jī)的動(dòng)力為液壓馬達(dá)，由管理船上的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。

3.1 試驗(yàn)海區(qū)

項(xiàng)目組于2018年6—8月期間，在莆田市南日島東岱村浮嶼島東側(cè)約2 km處海域布置2套底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施，進(jìn)行初步的無(wú)養(yǎng)殖測(cè)試。試驗(yàn)海區(qū)水深最低潮時(shí)約15 m，潮差約6 m，底質(zhì)為泥沙。

3.2 試驗(yàn)材料

單套底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施的配置：2個(gè)花崗巖主錨石，單個(gè)質(zhì)量>1 500 kg，附屬部分主綆繩長(zhǎng)度為1.5倍高潮位水深即31.5 m；附屬部分每隔4 m掛一個(gè)10 kg的壓石，一側(cè)的附屬部分主綆繩需要8個(gè)壓石，總共16個(gè)。掛載部分的主綆繩50 m，附屬部分與掛載部分主綆繩采用一整條的PP繩。每隔2 m掛載一個(gè)五層的層疊式養(yǎng)殖籠，共計(jì)24個(gè)，養(yǎng)殖籠掛載支繩長(zhǎng)度為1 m。按配重與養(yǎng)殖籠1∶2的比例配置配重，共計(jì)12個(gè)，每個(gè)配重約20 kg，配重掛載支繩長(zhǎng)度為1 m。在附屬主綆繩與掛載主綆繩交界處，各配置一個(gè)浮力為35 kg的位置浮球，配置一個(gè)質(zhì)量為50 kg的配重。2套底層延繩系統(tǒng)按6 m的間距布設(shè)在試驗(yàn)海區(qū)，考慮到是初步試驗(yàn)，不確定性較大，不在養(yǎng)殖籠內(nèi)放養(yǎng)鮑，而是在每層養(yǎng)殖籠內(nèi)放置約1 kg質(zhì)量的石塊替代。在養(yǎng)殖籠另一端捆綁一個(gè)浮力為10 kg的浮球，確保當(dāng)?shù)讓友永K系統(tǒng)坐底后，養(yǎng)殖籠處于懸浮狀態(tài)。兩條底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施于2018年6月4日布置下水，于2018年8月7日將除主錨之外的其他試驗(yàn)材料回收，試驗(yàn)期間進(jìn)行2次起籠作業(yè)測(cè)試。第一次時(shí)間是2018年6月16日，第二次為2018年7月20日。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果

2次起籠作業(yè)測(cè)試表明，底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施的結(jié)構(gòu)能與起籠機(jī)相匹配，能夠按照設(shè)計(jì)的要求將底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施的養(yǎng)殖籠，逐一從底層水體拉至作業(yè)平臺(tái)，進(jìn)行養(yǎng)殖管理作業(yè)。起籠機(jī)的作業(yè)性能，筆者將另外撰文說(shuō)明，本文不再贅述。

在2個(gè)月的無(wú)養(yǎng)殖測(cè)試中，設(shè)計(jì)的位置浮球能夠很好地標(biāo)識(shí)底層延繩系統(tǒng)的位置，兩次起籠測(cè)試，均通過(guò)位置浮球很快找到底層延繩系統(tǒng)。由于只投放了2套底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施，并未對(duì)位置浮球進(jìn)行編號(hào)，第二次起籠測(cè)試時(shí)出現(xiàn)了疊錯(cuò)問(wèn)題，最終導(dǎo)致2條主綆繩交纏，無(wú)法進(jìn)行起籠作業(yè)。由此可知，對(duì)位置浮球編號(hào)極為重要，便于分辨對(duì)應(yīng)底層延繩養(yǎng)殖系統(tǒng)的位置，有助于準(zhǔn)確地進(jìn)行起籠作業(yè)。

第一次起籠作業(yè)測(cè)試，所有的養(yǎng)殖籠內(nèi)部較為干凈，基本沒(méi)有泥沙入侵。第二次起籠作業(yè)測(cè)試，部分養(yǎng)殖籠內(nèi)出現(xiàn)了較多泥沙，五層養(yǎng)殖籠中靠近掛載繩方向的泥沙入侵量大于靠近捆綁浮球方向。一方面證明了當(dāng)?shù)讓友永K養(yǎng)鮑設(shè)施坐底后，養(yǎng)殖籠處于懸浮狀態(tài)，越靠近海底側(cè)的層內(nèi)，泥沙含量約高。另一方面表明，對(duì)于該處海域，將養(yǎng)殖籠設(shè)置在離底約2 m處，顯然離底過(guò)近，易遭受泥沙影響。養(yǎng)殖籠的離底高度需要根據(jù)布置海區(qū)底層泥沙運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行合理配置。

2018年7月11日“瑪莉亞”臺(tái)風(fēng)在連江黃岐半島登陸，受臺(tái)風(fēng)影響，南日島東岱灣處的風(fēng)力約11級(jí)，而在2018年7月20日進(jìn)行第二次起籠測(cè)試中，底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施整體情況良好，雖然養(yǎng)殖籠出現(xiàn)脫落遺失，但底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施整體位置未出現(xiàn)大幅度變動(dòng)，系統(tǒng)的安全性較好。

綜上，初步試驗(yàn)結(jié)果表明，本鮑養(yǎng)殖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本合理，具備一定的躲避臺(tái)風(fēng)能力；養(yǎng)殖籠處于懸浮狀態(tài)，但離底高度不夠，不適合鮑的生存，需要提高養(yǎng)殖籠的離底高度，但也要盡量避開臺(tái)風(fēng)下波浪的作用水層；位置浮球功能有效，但需要編號(hào)。由于本次測(cè)試海域不是真正的灣外海域，未投放鮑苗進(jìn)行養(yǎng)殖試驗(yàn)，只布設(shè)2套底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施進(jìn)行試驗(yàn)，數(shù)量偏少，經(jīng)歷的最大風(fēng)力等級(jí)為11級(jí)，這套底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施離真正的生產(chǎn)應(yīng)用，還需要更多的試驗(yàn)與改進(jìn)。

4 討論

文中針對(duì)底層延繩設(shè)施設(shè)計(jì)需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了分析，目前這套設(shè)備尚處于開發(fā)階段，雖然初具雛形，但還有許多問(wèn)題需要深入研究。例如理論方面，在計(jì)算養(yǎng)殖籠整體所受水流作用力時(shí)，利用莫里森公式進(jìn)行計(jì)算，但是養(yǎng)殖籠整體屬于具有一定運(yùn)動(dòng)自由度，在受到水流作用力后必會(huì)發(fā)生姿態(tài)變化，導(dǎo)致其迎流面面積發(fā)生變化而引起水流作用力變化。另外，水流作用力也非一成不變，而是動(dòng)態(tài)的。因此，為選擇合適的配重質(zhì)量，在計(jì)算養(yǎng)殖籠所受水流作用力F流時(shí)，只考慮養(yǎng)殖籠整體瞬時(shí)受力是否合適。

試驗(yàn)方面，初期的試驗(yàn)較為簡(jiǎn)單，規(guī)模過(guò)小，無(wú)法真實(shí)體現(xiàn)實(shí)際大面積生產(chǎn)可能發(fā)生的問(wèn)題；由于有天然屏障的庇護(hù)，灣內(nèi)的海況環(huán)境無(wú)法與灣外相比，需要到真正的灣外海域開展試驗(yàn)，來(lái)檢驗(yàn)系統(tǒng)在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí)躲避風(fēng)浪破壞的能力。灣外底層延繩養(yǎng)鮑設(shè)施還有待于建立完善的系統(tǒng)，在灣外底層海域進(jìn)行鮑養(yǎng)殖，也是個(gè)新興的課題，有諸多未知的問(wèn)題等待解決。