的设计和建造纵横海洋——详解长鲸一号的设计与建造

我国黄渤海大陆架地势平缓，水深普遍较浅，海域潮流性质、运动形式、流速等较为复杂。在这种海洋和海底环境特点下，坐底式深远海养殖平台应运而生。

“长鲸一号”是由烟台中集来福士海洋工程有限公司自主设计建造的深远海智能化坐底式网箱，是国内首个通过美国船级社检验和渔业船舶检验局检验的网箱，其主要功能为智能化渔业养殖兼休闲垂钓。

“长鲸一号”

网箱采用坐底式四边形钢结构形式，由立柱、上下环、沉垫、 斜支撑及超高分子聚乙烯网衣等组成，配备了自动投饵、水下监测、网衣清洗、成鱼回收等自动化装备，能有效提高网箱的智能化水平，减少劳动力投入，最大限度保证网箱的安全性和经济性。网箱上层建筑采用别墅样式，网箱周边走台进行了加宽，以满足游客休闲垂钓和观光旅游的需求。

“长鲸一号”结构图

“长鲸一号”主要参数如下表所示：

网箱主尺度

设计海域条件

根据“长鲸一号”的主要参数，工作人员在“长鲸一号”投产前对投放海域的海况及周边设施进行了详细的调研。

“长鲸一号”投放海域

2019年5月25日，“长鲸一号”在烟台基地交付，开始发挥其渔业养殖和休闲垂钓功能。为更好地完成任务，“长鲸一号”搭载水动力自动投饵系统、水下监测系统、污水处理系统、海水淡化系统、太阳能发电系统、死鱼回收系统、提网系统、成鱼回收系统及云数据处理系统，实现了渔场的智能化、专业化、离岸化。该网箱的投入使用将加快传统养殖模式的转型升级，扩展可养殖海域面积，提高海洋经济产量，实现海上养殖业由浅湾向开阔海域迈进的历史性跨越。

已投放至指定地点的“长鲸一号”

不同于半潜式养殖网箱，坐底式深远海养殖平台不需要锚泊系统，抗波浪性强，抗台风性能好，不受浅水效应影响。因此，针对黄渤海海域特点，“长鲸一号”坐底式网箱养殖平台在安全性和经济性方面具备不可替代的优势。(www.xing528.com)

在安全性方面，坐底式网箱养殖平台的核心技术问题在于如何使平台稳稳地“坐”在海床上以及如何保障网衣不被破坏。然而，由于坐底式基础面临作业海域施工环境复杂、海域地质条件多样等多重挑战，而且我国当前对于海洋土力学特性以及坐底式基础与海底之间的耦合作用缺乏全面的认识，因此烟台中集来福士海洋工程有限公司大力开展坐底式基础入泥、在位以及拔出全过程中固-土耦合分析技术研究，从而保障坐底式基础的安全设计。在养殖网箱事故中，绝大多数事故是由网衣破坏导致的，而网衣水动力性能以及抗拉、抗磨和抗蠕变等诸多结构力学性能的获得是实现网衣系统安全设计的首要问题。然而，当前国内外的设计规范和法规均无法提供相关性能参数的推荐值，因此该公司在设计过程中对此缺乏系统性认识。公司研发团队积极开展网衣系统性能研究，学习日本、挪威先进的大型网衣设计理念，继而发明了波流下坐底式平台-网衣-土壤全耦合的分析技术。在经济性方面，“长鲸一号”不需要适用于浅水的锚泊系统，大大减少了建造成本。

“长鲸一号”的另几大亮点分别是水动力自动投饵系统、水下监测系统、成鱼回收系统和提网系统。水动力自动投饵系统包括两台容积为12立方米的常压饵料罐，用于饵料储存，并采用了先进的控制软件，可实现系统定时、定量、高效自动控制，同时可以对投喂数据进行设置与存储等。通过该系统，“长鲸一号”每年仅需4名工作人员就能喂养出约1000吨鱼。

“长鲸一号”水动力自动投饵系统

“长鲸一号”的水下监测系统能够实时反馈水质参数、水下影像、动力参数等，并通过远距离微波通信系统将数据信息传输至云端互联网，工作人员可通过手机软件实时观看网箱内的海洋生态环境参数。

提网系统包括两台提升绞车和4台张紧绞车。通过绞车的相互配合，网衣的提升速度可达5米/秒。同时，提网系统也可用于网箱网衣的更换。另外，网衣还配有网箱清洗设备，其洗网能力约为400平方米网衣/小时，不工作时可储存在设备间。

“长鲸一号”提网系统

“长鲸一号”水下清洗设备

“长鲸一号”提网系统

另外，“长鲸一号”还有成鱼回收系统、绿色动力系统等。与传统的回收方式相比，吸鱼泵在大型深水网箱的使用可以有效解决以往网箱人工起捕费时、费工、费力和鱼体损伤大、死亡率高等难题。网箱采用“绿色能源（太阳能）+柴油机发电、蓄电池储存”的形式，保证平台不间断供电。

“长鲸一号”成鱼回收设备模式图　

“长鲸一号”绿色动力设备

“长鲸一号”的成功研制不但带动了深海养殖的发展，还带动了休闲垂钓、旅游观光等产业的发展，促进了三产的融合，助力海洋经济高质量发展。