浅海围网养殖鱼类捕捞网箱的设计与试验

张田浩， 安 玉， 马家志， 卢 文， 赵怀福， 蔡祖挺，高 敏， 宋伟华

(1 浙江海洋学院水产学院，浙江省海洋渔业装备技术研究重点实验室，浙江 舟山 316022 2 平阳县碧海仙山海产品开发有限公司，浙江 平阳 325401)



浅海围网养殖鱼类捕捞网箱的设计与试验

张田浩1， 安 玉1， 马家志1， 卢 文2， 赵怀福2， 蔡祖挺2，高 敏1， 宋伟华1

(1 浙江海洋学院水产学院，浙江省海洋渔业装备技术研究重点实验室，浙江 舟山 316022 2 平阳县碧海仙山海产品开发有限公司，浙江 平阳 325401)

为解决浅海围网设施养殖鱼类的捕捞和分级，以浮绳式围网养殖为研究对象，根据养殖围网设施的结构和大小、敷设技术和主要性能，结合围网养鱼方式和养殖生产的特点，设计并制作了一种分级捕捞网箱。网箱由框架钢筋、网衣、绳索、分级栅等构件制作而成，网箱网身呈圆柱形，顶部呈倒圆台形，整体高1 515 mm，体积约为1 m3，分为入鱼口、分级栅、取鱼口等3部分。在实验室用鲫鱼对分级栅进行了试验，结果表明，分级栅间距为15 mm和20 mm时，小规格鱼残留率平均为7.78%和4.75%，大规格鱼逃逸率平均为2.38%和3.00%。海上试验结果显示，大规格鱼捕获率90%以上。研究表明，通过日常投饵养鱼驯化将养殖鱼引诱至网箱内，通过提升网箱、驱使箱内小规格鱼群从分级栅游离，剩下的大规格鱼提出水面后迅速放入活鱼舱，从而达到捕大留小的目的。

养殖围网；捕捞网箱；分级捕捞

浮绳式围网由锚泊系统、围网网衣、防逃系统和框架系统等构成，具有较好的抗风浪性能，养殖鱼质量较高，深受养殖渔民的青睐[1-2]。由于养殖围网设施由柔性材料制成，养殖水域面积大，远离岸边，不能在围网处靠泊渔船，或临岸依靠集鱼网具、分级栅、吸鱼泵[3-11]等联合捕捞技术来实施捕鱼，需要一种与之相配套的起捕技术进行有效捕捞。同时，由于鱼种的规格、活性和取食能力不同，在围网养殖过程中同批鱼种的个体大小会逐渐表现出较大的差异，为了合理利用资源、均衡上市，在捕鱼过程中需同步对鱼进行分级。

目前常用的分级捕捞装置，如刚性的铝制分级栅[12]和“Flexi-Panel”的柔性分级栅[13-14]，都是安装在地拉网上用于分离鱼，需要较大的作业面积和渔船牵引，操作复杂，不适合围网养殖。关长涛等[15]研制的PVC管柔性格栅分级装置应用于网箱养殖，具有分级捕捞的作用；宋利明等[16]用UPVC阻燃绝缘管和排水用PVC-U管制作的刚性长方形分级栅容易受到风浪的影响。针对围网养殖捕捞设备研究较少的状况，根据围网养殖捕捞现状和技术要求[17-19]，本文设计了一种适合围网养殖的分级捕捞网箱，为围网有效捕捞和捕大留小提供技术保障。

1 材料与方法

1.1 网箱设计

根据养殖单位的要求，分级捕捞要求捕捞网箱中所有大黄鱼≥500 g的捕获率在90%以上，<500 g遗留率在10%以下。

网箱设计具体分3个部分(图1)：上部圆台为入口，为保证鱼能较多集中进入，将网箱上部设计成上大下小的倒圆台形；中间圆柱装有分级装置，为鱼滞留空间，并实施有效分级，为提高分级时效、保证足够的网箱强度，分级栅占圆柱表面积的2/5；底部为取鱼口，由网衣和扣绳组成，为方便取鱼，将扣绳连接到拉链部位，当网箱在水中解开绳扣时，鱼较容易从底部游出。

网箱工作原理：利用鱼的取食行为向网箱内投入饵料，诱使鱼进入分级部分，当捕捞网箱内的鱼群数量达到一定程度时，拉动拉链使入鱼口关闭，提升网箱至上部圆台露出水面，同时驱赶鱼群，使小于目标规格的鱼从分级栅游出逃离。为不致鱼活性降低，保证高存活率，整个捕捞分级过程在水中进行。当被分离的鱼群提出水面后也要迅速将网箱移至注水的运输舱内，完成分级和起捕过程。

1.水下拉链 2.短直 3.集鱼网衣 4.分级栅 5.长直 6.取鱼部网衣 7.集鱼部上框(大圆) 8.集鱼部下框(小圆) 9.分级网衣(小圆) 10.中框 11.底框(小圆)12.取鱼部扣绳 图1 分级捕捞网箱示意图Fig.1 Sketch map of grading harvesting cage

1.2 试验网箱制作

(1)框架。网箱的框架支撑整个网箱的形状，并承受网箱本身和渔获物的重量，必须有足够的刚性和强度。捕捞框架采用Φ8 mm光圆低碳钢，框架上部圆台的大圆直径(Φ1)1 520 mm，高(h1)505 mm，小圆直径(Φ2)760 mm，下部圆柱高(h2)1 010 mm。网箱体积约为1 m3。

(2)网衣的选材和装配。网线材料为PE或PA，PE网线规格为36tex×3×12，无结网片，菱形网目，网目尺寸为25 mm。分级网衣长1 200 mm，高1 010 mm，与分级栅组成滞鱼圆柱筒。取鱼部网衣结构与捕捞围网下缘相似，每块网衣高360 mm，上缘长1 200 mm，下缘长300 mm，剪裁斜率R=1∶2。

(3)分级栅。材料选用Φ20 mm表面光滑的白色PVC管，每根管长1 010 mm。分级栅的间距依据鱼的体宽而定。分级栅通过特殊的穿线连接而成，装拆方便，栅管不易移动。将制作好的分级栅拉紧安装在捕捞网箱上(图2)。

图2 分级栅的装配Fig.2 Assembling of fish grading gate

1.3 捕捞网箱的操作步骤

打开拉链，关闭取鱼口，用吊机将捕捞网箱放入围网中；通过向网箱内投饵对鱼进行驯化，诱集和吸引鱼群进入网箱；当网箱内的鱼群达到足够密度时，迅速拉动拉链关闭入鱼口，然后缓慢提升网箱，同时轻敲网箱框架，驱赶体宽小于栅距的小规格鱼(小鱼)主动从分级格栅游离；分级后大规格鱼(大鱼)随网箱迅速转移至运输舱内，解开扣绳打开取鱼口，使鱼进入水舱内。

2 实验室分级试验及海上试验

2.1 实验室分级试验

本试验研究对象选用与大黄鱼体型类似的鲫鱼，从养殖池塘选用3种规格鲫鱼，分别为10～15 mm、15～20 mm和20～30 mm，每次试验从中分别随机取18尾、22尾、20尾混合暂养。试验选择在塑胶水箱中进行，水箱尺寸为1 200 mm×5 00 mm×550 mm(长×宽×高)，水箱容量200 L。安装分级栅将水箱分为两部分，两组试验中，根据所采集到的样品，以鱼的体宽为依据[15]，分级栅的栅距为15 mm和20 mm两种。

草莓的品种比较繁多，目前种植较多的品种主要有明旭、春旭、星都号、石莓号草莓等。这些品种具有一定的抗病性，如石莓号的休眠期很短，平均产量超过330克，适合加工生产和直接鲜食。由此可见，在实际的栽培过程中，品种的选择以早熟、大果、丰产、果实硬度为主，同时结合所在地区的气候条件等，选择具有针对性的抗病品种。

将鲫鱼倒入水箱的一侧，静置5 min，使鱼适应水箱环境，模仿鱼类驯化方法，敲击水面和有鱼一侧的箱体，驱使鲫鱼穿过分级栅进入另一侧，通过计算鲫鱼穿过分级栅的情况，验证分级栅的分级效果。

式中：t1—小鱼遗留率；N—小鱼总数，尾；N1—小鱼未穿过分级栅的数目，尾。

式中：t2—大鱼逃逸率； M—大鱼总数，尾；M1—大鱼穿过分级栅的数目，尾。

2.2 海上生产试验

捕捞网箱海上试验在平阳县碧海仙山海产品开发有限公司南麂岛围网养殖基地进行，养殖基地敷设有3口300m周长的大黄鱼养殖围网。考虑到辅助生产渔船的大小、船上吊机装备性能以及围网敷设布局，海上实际捕捞网箱的设计制作以本次试验捕捞网箱尺寸为模型，按比例设计制作分级捕捞网箱。捕捞网箱高2m，大圆直径3m、小圆直径1.5m，分级栅的间距按照捕捞500g的要求标准，并与大黄鱼体长、体重关系来确定[16, 19]，分级栅间距设计为41mm。

式中：K1—小鱼分级率；A1—敷网内小鱼总数与网箱内小鱼的总数之和，尾；B1—分级后网箱内剩余的小鱼尾数，尾。

式中：K2—大鱼逃逸率；A2—敷网内大鱼总数与网箱内大鱼的总数之和，尾；B2—分级后网箱内剩余的大鱼尾数，尾。

3 结果与分析

3.1 实验室分级试验结果与分析

表1为不同间距情况下的实验室试验结果。当间距为15mm时，小鱼的遗留率在16.67%以内，平均为7.78%；大鱼的逃逸率在4.76%以内，平均为2.38%。当间距为20mm时，小鱼的遗留率在2.50%～7.50%之间，平均为4.75%；大鱼的逃逸率在10.00%以内，平均为3.00%。可知该分级栅具有明显的可行性。

在间距为15mm的10次试验中，小鱼遗留率有4次t1>10%，4次在5%～10%之间；大鱼逃逸率t2均在5%以内。在间距为20mm的10次试验中，小鱼遗留率没有超过10%的，7次是在5%～10%之间，3次t1<5%；大鱼逃逸率1次超10%，另外有4次达到5%。这说明随着分级栅间距的增大，小鱼的遗留率会明显下降，而大鱼逃逸率却有所升高。

表1 15 mm和20 mm栅间距分级试验情况

3.2 海上作业结果与分析

由于需要敷网与捕捞网箱共同试验，存在鱼体受伤的可能，因而敷网只进行了2次大黄鱼捕捞转移试验。第一次捕捞转移试验共有大黄鱼352尾，其中大鱼(W≥500 g)268尾，小鱼(W<500 g)84尾。分级后网箱内残存大黄鱼共265尾，其中大鱼252尾，小鱼13尾。小鱼分级率84.5%，大鱼逃逸率6.0%，小、大鱼的比例为1∶19左右。第二次捕捞转移试验共有大黄鱼371尾，其中鱼(W≥500 g)275尾，小鱼(W<500 g)96尾。分级后网箱内残存大黄鱼共271尾，其中大鱼256尾，小鱼16尾。小鱼分级率83.3%，大鱼逃逸率6.9%，小、大鱼的比例为1∶16左右。

上述2次试验之外的捕捞转移工作中，由于无法统计鱼类试验总数，所以不能从试验中获得小鱼分级率和大鱼逃逸率的变化情况，但总体上讲，捕捞网箱内小、大规格鱼的比例在1∶15以内，有的更小，为1∶25，而渔民一般建议能在1∶20左右或更小，这反映出围网养殖和网箱养殖鱼类在生长变化特性上的区别。

2次试验，小规格鱼平均分级率为83.9%，大规格鱼平均逃逸率为6.5%，即大规格鱼的捕获率在90%以上。虽然对比生产试验次数不多，但在较大的围网养殖空间内，试验次数的多少并不会带来较大的差异，因此，这2次试验的数据也是有代表性的，捕捞网箱的分级效果也是比较明显的。小规格鱼残留率还是较高，这与实验室结果有一定的差距，说明在实际生产中，由于分级栅与网衣装配属于柔性构件，在捕捞作业时受到水流的作用以及鱼群的冲击，会使得分级栅的间距发生变化，从而影响小鱼的逃逸。此外，考虑到海上作业目的是为了捕捞成鱼，并没有细化到每个体重阶段对应的分级栅的间距，残留的小鱼数量过多。因此，捕捞网箱分级栅的间距和分级作用有待于进一步提高。

4 结论

针对目前浅海养殖围网在捕捞方面存在的技术空缺，根据浮绳式养殖围网设施的结构、围网养殖生产的特点，结合现有的主要浅海养鱼捕捞方式，设计并制作了分级捕捞网箱。该网箱的特点是将分级与捕捞相结合，不但为养殖围网的捕捞提供了一种良好的捕捞方式，同时也解决了捕捞后对鱼的分级问题。实验室试验结果表明，分级栅间距为15 mm和20 mm时，小规格鱼遗留率平均为7.78%和4.75%，大规格鱼逃逸率平均为2.38%和3.00%；海上试验结果显示大规格鱼捕获率90%以上，达到了预期目的，具有一定的推广应用价值。在海上实际作业时发现，由于网箱是在触水环境下操作，钢筋框架容易锈蚀，所以需要找到一种刚性强且不易生锈的材料替代；同时网箱入鱼口采用拉链结构，实际应用中在受到海藻等杂物影响的情况下可能会造成拉链操作困难。另外，本试验诱集鱼类是采用投饵驯化，未来可尝试应用音响驯化控制鱼群技术。

□

[1] 徐君卓.海水网箱及网围养殖[M].北京：中国农业出版社,2007：261-263.

[2] 叶卫富,吴佳兴,马家志,等.浅海浮绳式围网设施应用研究[J].渔业现代化,2011(5)：7-11.

[3] 叶燮明,徐君卓.国内外吸鱼泵研制现状[J].现代渔业信息,2005,20(9)：7-8.

[4] 刘建,钱晨荣,黄洪亮,等.国内外吸鱼泵研究进展[J].渔业现代化,2013,40(1)：57-61.

[5] 黄滨,关长涛,林德芳,等.网箱真空吸鱼泵试验中的关键问题研究[J].渔业现代化,2004(6)：39-41.

[6] 郭建平,吴常文.大型深水网箱连续式真空吸鱼泵的设计研究[J].中国水产,2004(3)：74-75.

[7] 王飞,杨武学.陆浑水库深水网箔捕捞技术研究[J].河南水产,1993 (1)：26-27.

[8] 许强,朱俊杰,赵菲菲,等.青田水利枢纽过鱼设施设计初探[J].水生态学杂志,2013,34(4)：35-37.

[9] 叶燮明,徐君卓,陈海鸣,等.网箱吸鱼泵的研制和试验[J].渔业现代化,2003 (3)：25-26.

[10]郭建平,潘联芳,徐文辉.大型深水网箱间歇式真空吸鱼泵设计探讨[J].渔业现代化, 2003 (2)：9-10.

[11]HUA D K. The cage cultured technique of marine fish and its diseases prevention and cure[M].Taiwan：Fish World Editerial,Fishery Press, 1999：117-127.

[12]MALCOLM BEVERIDGE. Cage aquaculture[M].England：Fishing News Books Ltd,1987：1-352.

[13]曾华译.使用挠性格栅节省了分级费用[J].国际渔业,2001,10：27.

[14]GRADING SYSTEMS (UK) LTD. Produced by grading systems[EB/OL]. [2016-02-17]. http：//www. gradingsystems.com/products.html.

[15]关长涛,黄滨,林德芳,等.深水网箱养殖鱼类的分级与起捕技术[J].现代渔业信息,2005,20(7)：3-6.

[16]宋利明,张禹,周应祺,等.网箱养殖大黄鱼两种间距分级栅分级效果的比较[J].水产学报,2006,6(2)：786-790.

[17]鲁伟.网箱养殖鱼类分级与起捕技术的试验研究[D].青岛：中国海洋大学,2004.

[18]鲁伟,关长涛,林德芳,等.网箱养殖鱼类柔性分级系统的试验研究[J].海洋水产研究,2004,25(3)：61 -67.

[19]宋利明,吕凯凯,张禹,等.网箱养殖大黄鱼柔性分级装置设计与试验[J].浙江海洋学院学报,2009,28(2)：170-175.

The design and experiments of the harvesting cage for the enclosure culture in shallow seawater

ZHANG Tianhao1, AN Yu1, MA Jiazhi1, LU Wen2, ZHAO Huaifu2, CAI Zuting2, GAO Min1, SONG Weihua1

(1 Fishery College of Zhejiang Ocean University, Key Laboratory of Marine Fishery Equipment and Technology of Zhejiang， Zhejiang Zhoushan 316022, China； 2 Pingyang County Bi-Hai-Xian-Shan Aquatic Development Co. Ltd., Zhejiang Pingyang 325401, China)

In order to facilitate the harvesting and grading operations of the farmed fish in the shallow sea water enclosure facilities, floating-rope enclosure culture system was selected as the research object in this paper. According to the structure, size, the laying techniques and the key performance of the enclosure culture facility, combining with culture method and the production characteristics, a grading harvesting cage was designed and fabricated. The main body of the cage included steel bar frame, netting, ropes, grading gate and other materials. The cage body was cylindrical, and the top of the cage was inverted cone shape. Thetotal height was 1 515 mm, and the volume was about 1 m3. The structure was divided into 3 parts：the fish entrance, grading gate and harvesting part. The results of fish grading test in the lab were as follows：when grading grid space was 15 mm, the averaged residual rate of small-size fish was 7.78% and the averaged escape rate of large-size fish was 2.38%; when grading grid space was 20 mm, the averaged residual rate of small-size fish was 4.75% and the averaged escape rate of large-size fish was 3.00 %. The results of the trial in the sea were as follows：the harvesting rate of the large-size fish was more than 90%. The study showed that through the acclimatization of daily feeding, fish could be attracted to enter the cage, then the large-size fish could be harvested to the live fish tanks after lifting cages and driving the small fish inside to escape from the grading gate, so as to achieve the aim of harvesting large-size fish and leave the small-size fish.

enclosure culture facility; harvesting cage; grading harvesting

2015-10-07

2016-01-16

浙江省自然科学基金项目(LY14C190005)；海洋经济创新发展区域示范中央补助资金项目(浙海渔计[2013]74)；浙江省海洋渔业装备技术研究重点实验室资助项目(MFET201406)

张田浩(1991—)，男，硕士研究生，研究方向：渔具渔法、渔业工程。E-mail：yzzth1991@163.com

宋伟华(1968—)，男，教授，研究方向：海洋渔业。E-mail：whsong6806@163.com

10.3969/j.issn.1007-9580.2016.01.007

S973.2+2

A

1007-9580(2016)01-036-05