吳如珂 張向麗 宋偉華

[摘要]我國捕撈漁具從單純引進、消化吸收，到自主創(chuàng)新，經(jīng)歷了較長的過程。目前在海洋開發(fā)利用方面還存在如高能耗、效率低、技術(shù)裝備落后等問題。追蹤并整理國內(nèi)外眾多文獻，對我國拖網(wǎng)捕撈漁具使用過程中存在的諸多問題進行了詳細闡述，并對柔性體材料的優(yōu)點及在拖網(wǎng)漁具應用的必要性與可行性進行了探討，以期為今后我國進一步發(fā)展環(huán)境友好型拖網(wǎng)漁具提供參考。

[關(guān)鍵詞]節(jié)能;拖網(wǎng);漁具;柔性材料

[中圖分類號]S972[文獻標識碼]A

21世紀是海洋的世紀，海洋資源以及海洋環(huán)境狀況日益受到各國政府的重視，中國正在實施創(chuàng)新型生態(tài)型環(huán)境友好型的國家海洋戰(zhàn)略，貫徹可持續(xù)開發(fā)型的海洋理念，發(fā)展環(huán)境友好型的新型捕撈漁具裝備顯得刻不容緩。中國又是海洋大國，海洋捕撈業(yè)是傳統(tǒng)的海洋產(chǎn)業(yè)，在海洋經(jīng)濟發(fā)展中占有重要地位，多年來中國海洋捕撈產(chǎn)量一直位居世界首位，2012年達1200萬t，產(chǎn)值逾1700億元，海洋捕撈業(yè)已是中國海洋經(jīng)濟組成的重要部分，其中拖網(wǎng)捕撈占浙江省海洋捕撈業(yè)的三分之一以上。拖網(wǎng)捕撈是利用漁船拖曳囊袋形網(wǎng)具，迫使捕撈對象進入網(wǎng)內(nèi)的捕撈方式，拖網(wǎng)有雙船拖網(wǎng)捕撈和單船拖網(wǎng)捕撈之分，但是無論是哪一種拖網(wǎng)形式其所涉及到的漁具都是一樣的，并且其原理也相同。傳統(tǒng)的拖網(wǎng)作業(yè)采用的網(wǎng)具擴張裝置是由浮子綱上的浮子和沉子綱上的沉子組成的垂直擴張以及網(wǎng)板所組成的垂直擴張系統(tǒng)。

1 拖網(wǎng)捕撈業(yè)發(fā)展對海洋底質(zhì)環(huán)境的影響

傳統(tǒng)的底拖網(wǎng)捕撈作業(yè)時由于結(jié)構(gòu)本身，捕撈漁獲物時沉子綱會刮掃海床，像把海洋生物賴以生存的海底家園徹底“犁”了一遍，另外人類捕撈強度的過大進一步導致剩余的海洋生物難以生存，甚至造成海底沙漠化。隨著中國傳統(tǒng)拖網(wǎng)作業(yè)的不斷發(fā)展，導致中國近海海底環(huán)境嚴重毀壞，各種經(jīng)濟魚類資源急劇衰退，特別是底層和近海層傳統(tǒng)經(jīng)濟魚類資源的衰退最為嚴重。

2 拖網(wǎng)捕撈業(yè)發(fā)展對能耗方面的影響

據(jù)相關(guān)資料分析，拖網(wǎng)作業(yè)是目前海洋漁業(yè)中能源消耗最多的作業(yè)方式，漁船的自由航行與拖網(wǎng)作業(yè)燃油消耗比例達到1：2左右，并且拖網(wǎng)作業(yè)時克服船體阻力和漁具阻力的油耗比例為1：2以上，能源利用效率比較低。根據(jù)相關(guān)研究，拖網(wǎng)作業(yè)中網(wǎng)板系統(tǒng)油耗占整個能耗的25%以上、浮子系統(tǒng)占6%、沉子系統(tǒng)占12%，因而很有必要對擴張系統(tǒng)進行節(jié)能降耗技術(shù)的研究。此外拖網(wǎng)作業(yè)對能源的消耗及資源的依賴程度相對較高，能源與資源的利用效率相對較低。

3 拖網(wǎng)捕撈耗費大量勞力，增加勞動強度

傳統(tǒng)拖網(wǎng)網(wǎng)板由鋼鐵制成，體積大、笨重、成本高、收放網(wǎng)不便，存在一定危險性。目前，國內(nèi)使用的網(wǎng)板基本都在2M2左右，鋼鐵制成網(wǎng)板重達50kg每個，放網(wǎng)時需要至少兩人將網(wǎng)板從固定架取出放入海中，收網(wǎng)時需要人力將網(wǎng)板提至船上固定，危險系數(shù)較高。另外，剛性網(wǎng)板操作過程復雜，網(wǎng)板本身的制作成本和與網(wǎng)板操作相匹配的船型及其他捕撈設(shè)備的改造投入較大，不利于在漁業(yè)領(lǐng)域中廣泛推廣，加之近年來隨著漁場區(qū)域的擴大，漁船船型及網(wǎng)具捕撈設(shè)備逐漸趨與大型化、自動化，這就要求網(wǎng)板的面積和重量也要相應的增加，這樣一來，必然會導致網(wǎng)板的成本增加和操作的更加不便。

綜上所述，目前亟需一種新的材料改進網(wǎng)板結(jié)構(gòu)或者新的技術(shù)代替或者補償網(wǎng)板的部分作用，來改善這一不利局面。

4 柔性材料在拖網(wǎng)中應用的優(yōu)勢

柔性材料是相對剛性而言的一種物體特性，一種高強度的輕型纖維材料。眾所周知，柔性材料（帆布）具有廉價易得、質(zhì)地柔軟、重量輕、不易吸水、收絞方便并符合可持續(xù)發(fā)展理念等優(yōu)點。另一方面，柔性體材料若與水流成一定沖角時，就會產(chǎn)生相應的擴張力，根據(jù)這樣的性能，柔性材料已被大量廣泛的用于中國的海洋漁業(yè)中，如捕撈作業(yè)的帆張網(wǎng)、海錨等。國外在此已經(jīng)進行了較多的嘗試，波蘭從上世紀80年代開始試驗柔性體（帆布）在水流作用下的水動力擴張性能并取得一些成果，也已商業(yè)化地應用于拖網(wǎng)漁具中。目前，中國的大型拖網(wǎng)作業(yè)中，尚未發(fā)現(xiàn)有應用的實例。國內(nèi)有關(guān)科研人員已經(jīng)進行了嘗試，從試驗的角度論證了柔性體在拖網(wǎng)漁具中應用的可行性?；谝陨贤暇W(wǎng)漁具的缺點出發(fā)，思考利用柔性材料（主要為帆布）在垂直擴張方面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沉浮子，水平方面來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵等重型剛性材料，通過一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計形成的擴網(wǎng)裝置，不僅可實現(xiàn)網(wǎng)口的水平擴張，也可減小水阻力，降低漁具能耗，同時降低作業(yè)人員的勞動強度，從而推動捕撈漁具及操作技術(shù)的革新。

4.1 帆布替代浮子促進網(wǎng)口垂直擴張

在拖網(wǎng)網(wǎng)口垂直擴張方面，傳統(tǒng)的做法是裝配浮沉子，浮沉子的好壞直接關(guān)系到網(wǎng)口形狀，影響漁獲性能。由于傳統(tǒng)球形浮子制作和使用都比較簡便、能承受一定水壓等優(yōu)點，在各種捕撈漁具中廣泛使用。上世紀50年代至今，隨著拖網(wǎng)拖曳速度的不斷增加，傳統(tǒng)浮子不足以擴開網(wǎng)口，且易與網(wǎng)衣纏繞，為了克服傳統(tǒng)浮子這些缺點，國內(nèi)外廣泛地研究了各種各樣的剛性及其他材料水動力浮子的結(jié)構(gòu)和性能，但有的因工藝繁瑣或操作上過于復雜，有的因成本偏高，以致在使用上受到一定的限制未進行推廣使用。下面簡述前人對柔性材料在拖網(wǎng)網(wǎng)口進行垂向擴張試驗結(jié)果與柔性材料應用的可行性。

4.1.1 張敏等人做的拖網(wǎng)模型試驗，裝置在網(wǎng)口部分的帆布，可有利于網(wǎng)口的垂直擴張。在正常拖速下，使用帆布比使用傳統(tǒng)意義的浮子更能提高網(wǎng)口的擴張效果。在網(wǎng)口敷設(shè)部分帆布后，擴網(wǎng)效果比之前網(wǎng)口高度提高將近111%垂直擴張方面效果明顯。

4.1.2 南海水產(chǎn)研究所制作的柔性翼形浮子經(jīng)過相關(guān)試驗證實：柔性翼形浮子具有較好的水動力性能，在高速拖曳時，有效地擴大網(wǎng)口的垂直面積，能降低網(wǎng)具阻力，提高拖網(wǎng)的效率;且不受深水水壓的影響，在深水作業(yè)也可使用;柔性翼形浮子操作簡單，安裝簡便，不會與網(wǎng)衣糾纏。

4.1.3 聯(lián)邦德國的KlausLange設(shè)計并試驗的“風箏”柔性帆布浮力裝置。應用于拖網(wǎng)中，其試驗結(jié)果也可表明，在高速拖曳過程中，柔性帆布“風箏”加上一定數(shù)量的聚乙烯浮子，在水流的沖擊下，也能夠保證網(wǎng)口足夠的垂直擴張，達到一定的擴張效果。以上幾個例子說明拖網(wǎng)在加裝帆布后，垂直擴張方面有明顯的提高，且不會與網(wǎng)衣發(fā)生纏繞，用帆布代替浮子具有一定的可行性及現(xiàn)實意義。

4.2 帆布代替網(wǎng)板促進網(wǎng)口水平擴張

在拖網(wǎng)網(wǎng)翼端加柔性擴張裝置，其目的是代替或者部分代替網(wǎng)板。在拖網(wǎng)中，網(wǎng)板的主要作用是使網(wǎng)口的水平擴張，保證能夠?qū)⒕W(wǎng)口在水平方面擴張的足夠大，增加漁獲。

4.2.1 根據(jù)虞聰達等人做的試驗，柔性網(wǎng)板在開始拖曳過程中能很快將網(wǎng)口水平擴張開來，且在整個拖曳過程中穩(wěn)定性良好，實現(xiàn)了預期柔性網(wǎng)板的效果，說明柔性材料的特點可以在網(wǎng)板制作與使用中發(fā)揮其特有的優(yōu)點，即便是在底拖網(wǎng)中也可用它制成立式網(wǎng)板獲得良好的水動力效率。

4.2.2 日本全國底拖網(wǎng)漁業(yè)聯(lián)合會考慮到日本近海漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展，進一步減弱底拖網(wǎng)網(wǎng)板對海底生態(tài)環(huán)境的破壞，于1993年至1995年在日本釧路近海對用柔性帆布制作的拖網(wǎng)網(wǎng)板與軟體下綱進行研究試驗，制作的柔性網(wǎng)板重量比原剛性網(wǎng)板降低50%。試驗結(jié)果證明柔性網(wǎng)板與原剛性網(wǎng)板相比，作業(yè)性能基本保持不變，但柔性網(wǎng)板可隨著海底的凹凸進行靈活移動，拖曳阻力減少5%。

4.2.3 ? ?周愛忠等人做的擴張帆布對大型中層拖網(wǎng)性能的影響的試驗表明，帆布大小對網(wǎng)口的擴張系數(shù)具有明顯影響，他在垂直擴張和水平擴張方面都做了研究，定量地分析了柔性帆布在垂直與水平中的擴張情況。

前人的研究成果無疑為今后進一步開發(fā)研究環(huán)境友好型網(wǎng)板奠定了一定的基礎(chǔ)。使用柔性材料做的擴網(wǎng)裝置，確實可以促使網(wǎng)口水平擴張而且可以減小水阻力有助于漁船節(jié)能，同時減弱對海底環(huán)境的破壞。據(jù)他們的試驗結(jié)果來看，柔性材料在拖網(wǎng)網(wǎng)具中應用具有一定的可行性，并有一定的現(xiàn)實意義。

5 小結(jié)

綜上所述，柔性材料在拖網(wǎng)漁具中應用是有依據(jù)，國外已經(jīng)在實際中應用并取得良好的效果，只要設(shè)計安裝得當，敷設(shè)在拖網(wǎng)網(wǎng)口前方部位可以部分甚至完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮沉子、網(wǎng)板系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)擴網(wǎng)裝置的弊端，大大降低對海底資源環(huán)境的毀壞。柔性材料成本低，操作方便，在漁船上占的空間小，不受水深影響，可有效減小水阻力，增大網(wǎng)口擴張面積，不管在網(wǎng)口的垂直擴張或者水平擴張上面都可發(fā)揮它的優(yōu)越性。也正好符合國家大力提倡節(jié)能降耗、促進生態(tài)文明建設(shè)要求。另外，中國捕撈業(yè)遠遠落后于發(fā)達國家，現(xiàn)在國家正發(fā)展遠洋漁業(yè)，需要一些相對優(yōu)良的拖網(wǎng)漁具，柔性體材料也可在拖網(wǎng)漁具中進行相關(guān)嘗試。所以，希望有關(guān)科研從業(yè)工作者能抓住這一機遇，將海洋網(wǎng)漁具提升一個新的水平;希望政府等有關(guān)部門加大對拖網(wǎng)漁具方面的經(jīng)費支持，出臺相關(guān)政策，鼓勵科研工作者對網(wǎng)漁具的創(chuàng)新，鼓勵漁民接受并裝備新型網(wǎng)漁具，促進中國拖網(wǎng)捕撈業(yè)邁上一個新的臺階。

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