浮式养殖网箱下水方案的选择研究

中图分类号：U695.2+93

一、前言

发展海洋经济”“加快建设海洋强国”是党的二十大报告提出的要求。早在 2022 年的全国两会上，总书记指出，树立大食物观，“要向森林要食物，向江河湖海要食物，向设施农业要食物”。

2023 年4 月10 日，习近平总书记在广东湛江国家863 计划项目海水养殖种子工程南方基地考察调研，拉开了沿海各地陆续成立海洋产业集团的序幕。

为了满足国民对优质蛋白质的需求，解决近岸养殖水体污染、鱼病多发等生态问题，国家大力支持深远海养殖产业。浮式养殖平台作为深远海养殖产业中重要的装备之一，相较坐底式、船式、驳船式、坐底箱型、圆筒式、组合式等养殖平台平台其具有建造成本较低，环境适应面广，运输及转运难度小等优点。但浮式养殖网箱结构尺寸大，结构刚性弱，局部受力易变形，整体下水风险高。为保证养殖网箱在完成合拢后顺利下水。需结合建造企业的生产资源，生产工艺、养殖网箱的结构特点、下水作业经济性、安全性等综合因素，选择最适合建造企业的下水方案。

二、研究内容

2.1 研究载体—6 万方矩形浮式养殖网箱

该浮式养殖网箱主体结构设计采用浮体加围壁、上层建筑的结构形式。其中浮体采用箱式密闭结构，围壁结构由钢管桁架组成，上层建筑由各功能间组成。

该养殖网箱结构尺寸大，结构密度低，结构整体强度弱，对下水设备及下水条件要求高。

图2 养殖网箱外形

2.2 主要下水方式分析（1）船坞下水

船坞下水是指养殖网箱在造船坞内完成合拢。下水时，将船坞坞门的海底阀门打开，将船坞外的江河水或海水放入船坞，使船坞内的网箱浮起来。待船坞内外的水面平齐后将船坞的坞门打开，使用拖轮将养殖网箱拖走。船坞下水的优点是下水安全性好，下水作业对设备的要求低，单次下水作业成本较低。缺点是必须在有合适的船坞里进行合拢施工，对合拢场地要求高，船坞建造费用较高。

（2）半潜船/浮船坞辅助下水

半潜船/浮船坞辅助下水是指养殖网箱在水平船台内完成合拢。网箱下水时，使用移船小车或SPMT 模块车等设备，将水平船台内的养殖网箱整体转运至停靠在水平船台码头的半潜船或浮船坞上。然后使用半潜船或浮船坞将养殖网箱转运至深水区，直至网箱起浮后，使用拖轮将养殖网箱拖走，实现下水。此方式适用于有重载码头的水平船台，其优点是下水安全性好，适宜尺寸较大的海洋钢结构，水平船台建造费用低。缺点是需要重载移船小车或模块车和大型半潜船/浮船坞等配合，对下水装备要求高，单次下水成本较高。

（3）使用大型吊装设备吊运下水

使用大型吊装设备吊运下水是通过大型龙门吊、大型浮吊等大型吊装设备将在码头附近完成建造的养殖网箱吊起后放入水中。此方式一般适用于有重载码头的水平船台，其优点是下水安全性较好。缺点是需要吊装能力满足起吊作业的大型龙门吊、大型浮吊等大型吊装设备的的配合，对下水装备要求高，单次下水成本高，且对养殖网箱的重量和外形尺寸限制较大。

（4）气囊下水

气囊下水指养殖网箱在倾斜船台内完成合拢后，根据养殖网箱结构特点在养殖网箱底部设置下水气囊，依靠养殖网箱的结构重力和船台坡度滚动滑入水中。此方式仅适用于倾斜度满足气囊下水的倾斜船台，其优点是下水成本较低，对下水设备的要求较低。单次下水成本相对较低，缺点是下水安全性风险相对较高，对养殖网箱自身结构强度有一定要求。且必须有适宜的倾斜船台。

三、现有资源情况分析

3.1 合拢场地

6 万方养殖网箱的外形尺寸长度为96 米，宽度为47.8 米，结合工期情况能够满足该养殖网箱合拢施工的合拢场地只有水平船台，该水平船台的场地尺寸为218m*114m 符合总装总装场地尺寸要求。

3.2 下水装备

在水平船台完成合拢的浮式养殖网箱需要转运设备及半潜船或浮船坞的配合才能实现下水作业。

（1）转运装备

①承载能力强，单轴线承载36～50t，可根据货物（重量、尺寸）实现模块化任意组合并车，从而实现超大吨位货物运输。

②运行平稳可靠，采用变量泵变量马达的闭式静液压驱动系统，可实现无极调速，运行平稳可

③牵引力大，采用静液压驱动，可实现多模式独立转向和平台升降功能，遥控控制。

图 2 SPMT 模块车

（2）下水装备

养殖网箱的下水作业可采用半潜船实施。养殖网箱下水时结构尺寸为 96m^*47.8m ，可采用半潜船协助完成其下水作业工作。半潜驳的主要参数如下： 船长 161.6m，型宽 56m，型深 D=8.8m ，最大沉深 16.8m，能够满足养殖网箱下水要求。

四、下水方案的选择

综合浮式养殖网箱的结构特点，同时结合企业的现有资源情况，适宜选用采用 SPMT 模块车将完成合拢的养殖网箱转运上半潜船，然后使用半潜船协助浮式养殖网箱下水的方案。

五、结语

本文通过对养殖网箱结构形式、尺寸、重量等特点展开研究，结合对建造企业现有生产场地以及生产设备等资源的综合分析，同时考虑各种下水方式的优点和缺点，选择最适宜建造企业的下水方式。为养殖网箱建造企业在下水方案的选择和制定提供了参考借鉴。

作者简介：汤林（1988-），男，重庆合川人，本科学历，高级工程师，研究方向：钢结构设计。