郭根喜：深蓝产业的幕后推手

中国水产门户网报道　　实施海洋战略具有举足轻重的地位，未来十年，深水网箱将是海洋农业最具活力的产业，中国水产科学研究院南海水产研究所研究员郭根喜及其研究团队便是幕后的推手之一。 
　　 
　　中国水产科学研究院南海水产研究所研究员郭根喜笑称自己是“不捕鱼的渔夫” 
　　 
　　他出身渔民世家，对渔民和大海有着不一般的感情，笑称自己是“不捕鱼的渔夫”。为了减少渔民们出海捕鱼的危险，为了海洋生态平衡，为了避免近海港湾养殖对环境的破坏，为了在狂风巨浪中给深海养殖圈住一片安园，十数年来他致力于深水网箱研发，促使中国的深水网箱产业从20世纪90年代机械般从国外引进的空白薄弱，发展到如今的初具规模，具备因地制宜、自主生产能力，郭根喜这位“渔夫”功不可没。 
　　 
　　他先后担任了国家863计划、国家科技支撑计划、国家科技攻关计划、地方的科技专项等项目中有关“深水网箱养殖自动控制技术与装备”等课题的首席专家。为加快科技成果转化的速度，他带领团队积极开展与国内外企业的技术交流与合作；为推广网箱养殖科技工作，这位年近六旬的“渔夫”深入台风灾区现场，亲自指导设施养殖的恢复重建，介绍网箱应对台风的技术措施及方法，长年来屡访渔区渔港，培训渔民不计其数，深得敬佩。 
　　 
　　深水网箱——年轻又成熟的事业 
　　 
　　说起深水网箱在我国的发展，郭根喜形容它是一项年轻又成熟的产业。因其在我国的发展史仅有短短十几年，但其对于北欧等一些国家来说已并不算年轻。生产深水网箱的标准化、部件化、模块化、系列化及围绕深水网箱养殖的配套装备和养殖工程技术、养殖、渔获过程需要的自动化机械化装备、船舶的充分应用等成熟的主要标志都已在挪威等国得到充分体现。郭根喜称要达到像挪威那样成熟的技术水平，在借鉴国外先进技术的同时，还得采取跨越式发展，必须根据我国海域的实际情况结合我国养殖方式去努力创新。例如以海上深水网箱产业园区模式发展深水网箱就是一种创新。 
　　 
　　虽然达到国际先进水平还有很长一段路要走，但在过去十年来，我国的深水网箱已是“小荷初露尖尖角”，也形成了一套相对较为成熟的深水网箱理论和工程技术。说其成熟主要反映在两个层面：一是根据我国海域特点具有完全自主产权的深水网箱设计及建造技术；二是根据多个养殖品种建立了深水网箱养殖模式。 
　　 
　　第一个层面的五项工程技术已广泛应用到深水网箱产业中，其分别为： 
　　 
　　一是以南海常年波浪波长为工程设计基准确定的框架主尺度。如今主流框架尺度是60米周长，网箱直径9.5米，较之前的网箱直径为13米网箱运行平稳效果更好。 
　　 
　　二是基于水动力补偿的锚泊系统。过去采用的锚泊系统是以箱组为单位的直系多点锚泊，现在分拆为单箱直系多点锚泊，并增加水动力补偿装置，将网箱实行独立控制，提高抵御极端或恶劣海况，防止“骨牌效应”的技术措施。 
　　 
　　三是小水体动平衡网衣系统。这个设计是国际上独一无二的，主要是指在独特设计的圆台形网衣底部附加一种配重装备可产生一定的水平引力，从而尽可能使悬挂于框架下的网衣维持最先设定的包围容积。小水体是根据我国目前的养殖条件，网箱养殖容积一般在600-2000立方米之间，选择三分之一左右养殖载荷，即单箱产鱼约15吨左右，保障在恶劣海况时为鱼提供相对宽敞的空间，同时降低换网频率。 
　　 
　　四是深水网箱工程设计已形成技术体系雏形。目前，可以按抵御超强台风等级进行分等级工程设计，但一般情况下，用户考虑到遭遇超强台风的概率与装备投入成本的关系，用户与建造商基本是以抵御12级台风为建造标准的。事实上，装备投入是一次性投资，按抵御超强台风等级设计制造，并不会增加太大投资。 
　　 
　　五是建立了海上建构工程技术程序和守则。过去很少有人关注到这个问题，其实这个是网箱工程技术的总成，对深水网箱是否能安全运行至关重要，目前，这个已经有了省级地方技术标准。 
　　 
　　在深水网箱养殖模式层面，主要针对适合深水网箱养殖的大宗经济鱼类例如卵形鲳鲹等开展研究，建立了包括种苗培育阶段、网箱养成阶段、渔获加工阶段等管理技术，同时还建立养殖专家决策系统以及生长补偿技术，目前这些技术都得到很好应用。特别是在养殖模式中专家决策系统中的养殖容量评估技术发挥了重要作用，如南海区已普遍把每立方水体产鱼15-20公斤是比较符合圈养环境要素作为企业或养殖户的养殖行动指南。 
　　 
　　虽深水网箱养殖管理技术与装备方面与国外有较大差距外，但郭根喜认为我国的深水网箱安全技术处于国际领先水平。据悉，现在的设计理念是“箱不烂、网不破、鱼不跑”，为网箱设置三重安全措施，即采用HDPE材料315毫米双管制作，内管填充泡沫，管间增设绞钢丝（钢丝绳），如此便能抵御更恶劣的海况。“在实际应用中，若对网箱框架和锚泊系统进行适当技术升级，面对14级台风也是安全的，这些技术在去年的‘尤特’台风和今年的‘威马逊’、‘海鸥’台风中得到充分验证。当然这个领先水平目前仍然与政府及渔民的期望和要求有差距，网箱台风中安全仍然是工程技术团队研究重点。” 郭根喜表示。 
　　 
　　整体而言，深水网箱是一项庞大复杂的系统工程，郭根喜认为要做的事情和欠缺的地方都很多。“我们目前还不能做到深水网箱的标准化、部件化制造，因为它需要大量相关技术支撑；我们的研究手段还存在很大局限性，财政支持方面也存在强推广弱研发等问题；再就是养殖过程的机械化、自动化、智能化可以说目前仍然处于初级状态，这些光靠科研院所不行，其实渔业机械的市场潜力和社会需求很大。”郭根喜希望社会多些有兴趣的人们来关注，并强调一定要企业参与进来，才能真正推动深水网箱产业向前发展。 
　　 
　　有限目标的安全技术问题即破 
　　 
　　深水网箱系统安全问题仍是首要问题 
　　 
　　今年7月25日，国家海洋经济创新发展区域示范专项“深水网箱养殖产业工程技术研发公共服务平台”项目在中国水产科学研究院南海水产研究所举行启动仪式。 
　　 
　　郭根喜表示建立深水网箱工程技术研发中心一是为了解决目前的深水网箱结构安全技术问题，二是应对未来深水网箱产业发展的技术需求。“面对这样一个产业延伸到其它产业领域，不断壮大、目前却又非常脆弱的产业，整合过去的研究成果，建立一个技术研发中心，系统解决产业发展的技术难题，显得十分必要。”郭根喜认为。 
　　 
　　据了解，深水网箱养殖产业工程技术研发公共服务平台由三个平台组成，其中网箱装备系统技术研发平台：主要开展网箱工程技术理论、网箱装备设计制造、养殖产业环节关键技术、养殖数字化管理等方面研究，开发高安全网箱设施系统及机械自动化养殖配套装备。 
　　 
　　网箱养殖工程技术野外测试平台：主要开展新型网箱、新装备、新材料、新技术及负载安全性、稳定性和可靠性测试，建立起现代化、规范化、标准化深水网箱生产模式。 
　　 
　　网箱养殖产业技术信息服务平台：主要开发出养殖生产管理信息系统，实现网箱养殖区域、养殖品种、产量、网箱数量等数据的共享和交叉检索；为政府、社会和企业提供渔业装备设计、制造、试验、检测等技术支援及服务，促进和保障我国深水网箱养殖高效健康可持续发展。 
　　 
　　对于深水网箱结构安全技术问题，郭根喜此前接受媒体采访时表示有望在未来两三年内解决，现在重谈这个问题，郭根喜仍然坚持这一看法，因为基于大量的试验研究。“从理论分析和数值模拟来看，新的‘六三’（或‘63’）型深水网箱完全符合中国南海台风多发的海域情况进行使用，这类网箱的最大特征属其框架不是圆形，而是流线型的，这样可大幅度减小水阻力，且其可附加快速拆卸的独立投饵机、起网机和暂养池，将来便于快速推进部件化、标准化、模块化制作。”郭根喜推测再进行一些适当的海试后，明年便可推广应用。 
　　 
　　制定行标杜绝“农村建筑队” 
　　 
　　深水网箱三大系统（框架、网衣、锚碇）中的锚、框架管材、绳索、网衣或网衣材料都是采用定制采购，深水网箱建制商只是将这些材料或部件通过技术组装到一起。工程质量好坏，关键看水下部分是否技术到位，但表面难以看出，部分人员对于这种不同单位分头制造和施工表示疑问，担心网箱质量因此易出现问题。 
　　 
　　郭根喜强调解决深水网箱三大系统（框架、网衣、锚碇）问题不在于是否分头施工，而是对深水网箱技术要有正确的认识，并对施工人员进行严格的专业的技术培训，掌握每个系统环节技术参数及施工技术要求。建制商应对施工技术人员在工程实施前进行技术交底，例如框架焊接的熔点温度、接合压力及接合时间等技术参数，海上施工时锚的方位、角度、锚绳张力的联调联试等，都要事前交底，事后记录备案备查。 
　　 
　　“从现场检查来看，个别深水网箱建造商确实有点像以前的‘农村建筑队’，没有施工技术图纸，没有既定施工程序和规范，没有严格执行地方标准，甚至连企业标准也没有，或者有也没有很好执行，完全凭经验施工。目前我国还没有对深水网箱建造商的资质审定的相关规定，深水网箱也没有国标或行标，工程建造质量完全依赖双方合同约定，但水下部分如何验收呢？这也是一大问题啊！”郭根喜建议尽快制定行业标准，最起码也应有企业标准，然后对深水网箱制造商进行严格的专业技术培训，帮助他们建立自己的专业技术团队，规范工程施工行为。 
　　 
　　单点锚泊系统是主要技术方向 
　　 
　　深水网箱要悬浮在某一海域位置作业，靠的是锚。通常，锚越多越牢靠，初期我们采用多点直系锚法，应对来自不确定的风向对网箱的影响，即东南西北每个方向都要有锚。在后面的实际应用中，考虑到框架弹性恢复及过载塌陷等因素，大部分则采用单箱6锚点法，即每60度设置一个锚，无论哪个方向来风，均有最少2锚碇作用。深水网箱的多点锚泊有助于网箱受力均衡、位移小，但其对海床坡度要求严格，施工难度大，效率低、成本高、维护难。若施工人员专业性不够，锚泊安装技术不到位也难以发现，锚泊施工环节监控成为网箱工程的一个短板，由此产生锚绳受力不一致为结构安全埋下隐患。若假定深水网箱将来拓展到100米水深，多点锚泊系统的不足之处将会更加凸显，因此其不利于深水网箱产业向前向纵深发展。 
　　 
　　为此，郭根喜研究团队经多年研究，提出了单点锚泊技术。据他介绍，单点系泊技术由来已久，但用在深水网箱却是一种创新。单点锚泊系统具有如下优点：第一，深水网箱在受到风、浪、流的作用力下能够自动调整到受风、浪、流合成作用力最小的位置，有效提高了深水网箱的抗台风能力与风险防范能力；第二，系箱点可以预先加强，使网箱框架不易于造成塌陷；第三，比多点系泊在施工更简捷，只有一个锚点不需要反复联调联试；第四，比现有6锚点系泊节约成本，仅为现有6锚点系泊的1/4，而实际锚抓力比6点锚泊提高1/3；第五，节约海域资源，同比单箱直系式多点锚泊系统占海面积约减小10-15%。因此综合这些来看，单点锚泊系统的深水网箱将有可能是今后的主要技术方向，也是实现深远海养殖的关键装备工程技术基础。