增殖工程与海洋牧场(精简版)

增殖工程与海洋牧场领海基线（baselineofterritorialsea）：

沿海国据以划定其领海内侧的起算线。一般有正常基线、直线基线、混合基线等3种，由各沿海国行使主权选用。①正常基线：是指沿海国官方承认的大比例尺海图所标明的沿岸低潮线。②直线基线：在海岸或近岸岛屿上选择一些适当点，采用连接各适当点的办法，形成直线基线。③混合基线：交替采用正常基线和直线基线来确定本国的领海基线。内水（internalwaters):沿岸领海基线向陆地一面至海岸线的水域。领海(territorialsea):从领海基线量起最大宽度不超过12海里的一带水域。毗连区（contiguouszone):毗邻领海外从领海基线起的最大宽度不超过24海里的一带水域。专属经济区（exclusiveeconomiczone,EEZ):从领海基线量起最大宽度不超过200海里的特定法律制度的海域。大陆架（continentalshelf):是大陆向海洋的自然延伸，通常被认为是陆地的一部分。

根据《联合国海洋法公约》规定：领海：国家主权及于该水域的上空、水覆水域、海床和底土。毗连区：沿海国可在该海域内依法行使海关、财政、卫生和移民等管辖权。外国船舶不得在该水域内从事扒载鱼货等渔业行为。专属经济区：沿海国对该区内的水覆水域、海床和底土的自然资源（生物和非生物）的勘探和开发、养护和管理的主权权利等，对人工岛屿、海洋科学研究和海洋环境保护拥有管辖权。其他国家在该区内的航行、飞越、铺设海底电缆和管道不受限制。第一章基础知识第一节海上常用度量单位1.海里（nauticalmile,nmile):海上度量距离的长度单位，规定纬度1′的弧长为1海里，

1nmile=1852m2.链(cable,cab)：1链等于1/10海里,1cab=185.2m3.节(knot,kn)：海上速度的度量单位（如船速和流速），1节为每小时航行1海里，

1kn=1nmile/h4.米（meter,m)：海图上用来表示高度和水深的单位。第二节墨卡托海图一、墨卡托海图特点1.经、纬度线各自平行，且互相垂直；2.恒向线在图上为一条直线；3.在同一张海图上，经度1′的长度都相等，纬度1′的长度随着纬度的升高而增长，即存在纬度渐长的现象。墨卡托海图上纬度1′的长度为1海里，当度量两点间的距离时，必须到就近的纬度比例尺上量，才能量出真实距离。二、海图比例尺1.数字比例尺：即用分数式或比例式表示的比例尺，如1：100,000。小比例尺海图：比例尺分母大的海图；大比例尺海图：比例尺分母小的海图。2.线比例尺：在海图上用一比较小的长度单位表示地面上的实际长度，一般用尺度的形式表示。四、海图基准面（verticaldatum)1.深度基准面(chartdatum,CD)和水深表示法深度基准面是度量海图水深的起算面。我国采用理论深度基准面。

水深(sounding)表示法：（1）用阿拉伯数字表示海图上水深点的位置在整数数字的中央。

0123456789

2512167（2）用等深线表示水深相等的点连成的线称等深线。（3）扫海水深：是经过扫海或潜水员探测的水深。如：表示扫海深度14米；

表示经拖底扫测；（4）特殊水深标记：表示测深110米，但未触及海底；

50未精测水深（用直体字印刷）；特殊水深（一般浅于周围水深的20%）。2.高程基准面(heightdatum)和高程表示法我国沿海地区度量山高或岛屿高一般采用“1985年国家高程基准”作为高程基准；灯高和桥梁或架空电缆的净空高度采用平均大潮高潮面；干出高度从深度基准面至礁石顶部，在图上标出（干出3m）或在阿拉伯数字下面画一横线23；比高系自地物、地貌基部地面至顶端的高度。六、潮汐海水周期性的升降运动称为“潮汐”。白天的海水上涨过程称为“潮”；晚上的海水上涨过程称为“汐”。潮汐与渔业的关系：（1）潮汐与航海密切相关，直接影响到船舶航线计划的实施和航海安全，如利用潮汐进出港和过浅滩，潮流对船舶航向和船位的影响等；（2）潮汐与渔业生产密切相关，大（小）潮与渔汛；定置网具与潮流等。潮汐术语：1.潮高基准面（Tidaldatum，TD）：计算潮高的起算面，一般为海图的深度基准面。

2.平均海面（Meanlevel，ML)：根据长期潮汐观测记录算得的某一时刻的海面平均高度。3.大潮：在新月（朔、初一）或满月（望、十五）时，由于月球引起的潮和太阳引起的潮相加，达到半个月中的潮差最大，称为大潮。

出现了最高的高潮和最低的低潮。

4.小潮：在上弦（初八）或下弦（二十三）时，由于月球引起的潮和太阳引起的潮最大程度的抵消，潮差最小，称为小潮。

出现了最低的高潮和最高的低潮。5.潮龄：从朔、望至实际大潮发生的时间间隔，一般为1～3天。6.潮高：从潮高基准面到某一时刻海面的垂直高度。太阴日：月球连续两次上中天的时间间隔，为24小时50分钟。

七、水流1.海流（current)又称洋流（oceancurrent)，一般在一定时间里流向、流速基本不变，故称恒流。

1.52.潮流（tidalstream)海水周期性的水平方向的运动。（1）往复流（alternatingcurrent)大多发生在海峡、江河、港湾和沿岸一带。涨潮流和落潮流的流向正好相反或接近相反。

1.5－3kn3kn落潮流涨潮流（2）回转流(rotarycurrent)

一些开阔海区，在一个潮汐周期内，潮流流向随时间变化360º，流速也随时间变化，这种潮流称回转流。

中心地名表示主港港名；0表示主港高潮时；1、2、3···表示主港高潮前第一、第二小时···的潮流情况，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ···表示主港高潮后第一、第二小时···的潮流情况。青岛023154ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ1.1－2.0八、礁石（rocks)

1.明礁（rockuncovered)平均大潮高潮时露出的孤立岩石；2.干出礁（dryingrock)平均大潮高潮面下，深度基准面上的礁石；3.适淹礁（rockawash)在深度基准面适淹的礁石；4.暗礁（reef,submergedrock)深度基准面以下的孤立岩石。第二章人工鱼礁第一节人工鱼礁的概念人工鱼礁是人工置于天然水域环境中用于修复和优化水域生态环境的构造物。它通过适当地制作和放置，来增殖和诱集各类海洋生物，达到改善水域生态环境的目的。第二节人工鱼礁的集鱼机理一、人工鱼礁改善海洋生态环境的机制1.流场效应

充分的水交换不仅形成具有理想的营养盐转运环境，而且提供不同的水流条件供鱼类选择。涌升流滞缓流加速流形成多样流2.生物效应

礁体表面附着海藻贻贝、牡蛎、海绵、珊瑚虫等礁体上大量的附着生物为鱼类提供了丰富的饵料，自然是鱼群聚集的重要因素。3.避敌效应

为鱼类建造了良好的“居室”；为鱼类提供暂时或长久栖息地；为鱼类提供隐蔽庇护场所。因此，可以使幼鱼大大减少被凶猛鱼类捕食的厄运，从而提高幼鱼的存活率。人工鱼礁设置二、人工鱼礁集鱼一般机理鱼礁表面结构和洞穴结构流、光、音、生物的新环境索饵、避害、产卵、定位场所形成提供吸引鱼类三、鱼类习性与鱼礁的关系鱼类行为先天性行为获得性行为非条件反射趋性本能推理学习鱼类的趋性趣光性趣触性趣水性趣动性趣重力性趣化性趣音性趣流性趣温性趣电性人工鱼礁聚集鱼类的原理有以下几个学说：1阴影效果说：鱼寻找鱼礁内部及其附近所形成的阴影而集群。2饵料效果说：鱼礁上及其周围生长着各种各样的生物，鱼为摄食而集群。3本能说：认为鱼聚集于鱼礁是鱼的本能。4涡流效果说：礁区流态的变化、涡流的产生引起了浮游生物的集合，从而促使鱼类聚集。5音响效果说：涡流带来的声音产生了作用。6趋触性学说：鱼为接触物体而聚集成群。7逃避目标说：遭遇危险物时逃入鱼礁。聚集于鱼礁的鱼类分为三类型：栖息于鱼礁内部或鱼礁空隙之中Ⅰ型如六线鱼、石斑鱼、鳗、康吉鳗等。Ⅱ型Ⅲ型在鱼礁附近游动栖息的鱼类如黑鲷、石鲷、珊瑚礁鱼类、比目鱼类等。集群在鱼礁上方的鱼类如鰤鱼、鲐鲹、金枪鱼、沙丁鱼等中上层鱼类及头足类。第三章人工鱼礁的设计、制造和投放●人工鱼礁材料●人工鱼礁类型●人工鱼礁的选址●人工鱼礁设计与制造●人工鱼礁场的规模和配置要求人工鱼礁材料选取的原则必须从生物、工程、经济等方面综合考虑必须符合海洋环境保护法的规定必须具备足够的强度和耐腐蚀性能，使用30年以上因此，当前主要采用的材料是钢筋混凝土、岩石等，尤以钢筋混凝土为主（占90％以上）。第二节人工鱼礁类型

1按其作用分类：按作用分类增殖型鱼礁渔获型鱼礁休闲游钓型鱼礁生态保护型鱼礁（1）增殖型鱼礁：一般投放于浅海水域，主要放养海参、鲍鱼、扇贝、龙虾等海珍品，起到增殖作用；（2）渔获型鱼礁：一般投放于鱼类的洄游通道，主要诱集鱼类形成渔场、达到提高渔获效率的目的；（3）休闲游钓型鱼礁：一般设置在旅游区的沿岸水域，供休闲游钓活动之用。（4）生态保护型鱼礁：为保护渔业资源为目的的鱼礁，又称公益型鱼礁。2按构筑材料分类：钢筋混凝土鱼礁钢制鱼礁木（竹）制鱼礁玻璃钢鱼礁粉煤灰凝制鱼礁块石鱼礁塑料制漂浮鱼礁废弃物鱼礁3按形状不同分类：

方型鱼礁梯型鱼礁圆柱型鱼礁平板礁三角型鱼礁多面体鱼礁十字型鱼礁半球型鱼礁异体型鱼礁4按礁体所处海水中的位置分类底置鱼礁浮鱼礁（1）底置鱼礁设置在海底的人工鱼礁，又称海底鱼礁。通常所说的人工鱼礁都是这种类型的鱼礁。（2）浮鱼礁一种设置在海域中、上层，可浮动的以聚集、滞留、诱集水产生物为目的构造物。浮鱼礁单功能礁多功能礁表层礁中层礁按功能分按功能分第三节人工鱼礁的选址

人工鱼礁建设是一项永久性的基本建设，一旦投下，就难以更动。因此，礁址选择是否适当，是决定人工鱼礁建设项目成败的关键因素，决不是沿海都适于建造人工鱼礁。

人工鱼礁工程的建设程序：人工鱼礁的选址鱼礁规模的确定礁体的设计鱼礁的配置与投放鱼礁的跟踪调查与评估设置鱼礁的两种情况补充、完善天然礁区，使其环境改良、完善成为较好的渔场将原来没有礁的沙质、泥沙质海区改造成人工鱼礁渔场一、人工鱼礁投放地点的选择1.符合国家和地方海洋功能区划；2.具备渔业资源较好的本底条件；3.有利于开发休闲游钓渔业和海上观光旅游；4.鱼类产卵场、幼鱼保护区以及海洋自然保护区优先；5.不影响航运、海底管线、海洋工程设施和军事设施的用途；6.不宜在海洋倾倒区、排污口及其附近投放鱼礁；7.注意到强风、海浪的巨大作用力对礁体的损坏。海区条件社会经济条件生物条件理化条件对象生物饵料生物其它海流、海浪、水质、底质、气象、水深地区产业概况地区渔业概况对象渔业种类海洋功能区划海区环境调查海洋生物调查本底调查内容气候条件底质海流、波浪水温、盐度底栖生物浮游动物浮游植物叶绿素含量经济鱼类调查一、人工鱼礁设计要求1．功能性：符合增殖或诱集对象的生态习性的需要。2．耐久性：混凝土鱼礁的使用寿命至少应在30年以上。3．稳定性：礁体能承受运输、安装、投放和堆垒等需求而不破损。底置鱼礁不会移位或埋没。4．经济性：鱼礁材料便宜、易获得，制造、安装和投放简单、方便。5．环保性：鱼礁材料不会造成海域的污染。二、利用废旧渔船建造人工鱼礁1．废旧渔船选择要选择经得起拖运、改造的船只。2．船体拆解3．船体清污4．船体加固5．船体压载6．船体沉放2．投放方式

投放方式散投垄投堆投单堆大于100立方堆间距10－20米高度以自然堆积为限每垄底宽5－6米垄高1－2米垄间距10米3．礁体形状混凝土礁体沉箱型框架型船型异体型7．钢筋混凝土鱼礁设计算例例1：2.7m×2m×1.8m沉箱型鱼礁体练习题：

设计3m×3m×3m的无底无盖钢筋混凝土礁体，已知壁厚15cm，每侧面开4个直径为500mm的圆孔，钢筋混凝土比重为2500kg/m3。（1）画出立体图、侧面图。（2）计算：①礁体空方体积（B）/混凝土体积（b）；②礁体空方体积（B）/礁体重量（W）；③表面积（F）/混凝土体积（b）。

5人工鱼礁水阻力计算（1）礁体在海水中的阻力计算通过水槽试验可以得到构件模型的“自动模型区域”。在“自动模型区域”内阻力系数基本不变。在保持实物与模型流线谱相似的情况下，可以采用流体动力相似，换算得到实物在水中受到的阻力。水阻力计算公式为：例题：假设投放海区内水流速度为1节，海水的密度

ρ=1025kg/m3，计算实物礁体(3m×3m×3m)水阻力。①当无盖礁体正面迎流

Cd=1.607S=7m2V=0.51m/s

Rx=1499.5N②当无盖礁体45°迎流

Cd=0.92S=10m2V=0.51m/s

Rx=1226.45N③当有盖礁体正面迎流

Cd=1.65S=7m2V=0.51m/s

Rx=1539.6N④当有盖礁体45°迎流Cd=1.02S=10m2V=0.51m/s

Rx=1359.7N（2）礁体不滑移的安全性校核礁体不发生滑移，要求礁体与海底接触面间的最大静摩擦力大于流体作用力。即礁体最大静摩擦力与流体的作用力的比值应该大于1。式中，V：鱼礁实体体积；σ：单位体积混凝土的重量，一般取σ＝1900－2500kg/m3，这里取σ＝1900kg/m3；μ为鱼礁与海底的最大静摩擦系数，一般为0.5；ρ为海水密度。RX为礁体所受水阻力。无盖鱼礁V＝3.92m3，有盖鱼礁V＝4.94m3①当无盖礁体正面迎流M＝11.21>1②当无盖礁体45°迎流M＝13.7>1③当有盖礁体正面迎流M＝13.75>1④当有盖礁体45°迎流

M＝15.58>1第五节人工鱼礁场的规模和配置要求

鱼礁单位：“空立方米”（m3·空），即各单体块的鱼礁框架外缘包围的总体积。一、人工鱼礁的计算单位、投放规模1．鱼礁单体一个人工鱼礁礁体称为鱼礁单体，或单体礁。鱼礁单体的结构要求因对象鱼种不同而异。

日本人工鱼礁制造业提供的各种型式的鱼礁产品已达百种，主要采用的约10多种，广东省人工鱼礁建设推荐预制礁体有42种大样。2．单位鱼礁将单体礁以一定个数一定范围配置的集合体称为单位鱼礁，也称单位人工鱼礁。单位鱼礁是人工鱼礁场（鱼礁群）的构成单位，其总体积应不小于400m3·空。3．鱼礁群由若干个单位鱼礁在一定间隔内、按一定的方式配置的集合体称为鱼礁群，或人工鱼礁群渔场。4．鱼礁带将数个鱼礁群在一定距离内配置的集合体称为鱼礁带。它是由几个鱼礁群组成，各个鱼礁群的间距在1.5km以上。二、平面布置单位鱼礁是构成鱼礁渔场的基本单元，其有效包络面积的大小等于单位鱼礁在海底投影面积的20倍左右时效果最佳。如单位鱼礁每边长为a（长、宽、高三维尺度）组成体积为V的单位鱼礁，则单位鱼礁的海底面积S为：

此时单位鱼礁的包络半径R为：由上式解出单位鱼礁的体积V为：组成单位鱼礁的单位鱼礁个数N为：

三、举例说明

某人工鱼礁工程采用3m×3m×3m的正立方体礁体，设计其平面矩阵分布方案。本工程鱼礁单体的间距L为鱼礁单体高度的10―15倍，取鱼礁单体的间距L=40m。采用每20块鱼礁单体构成一个单位鱼礁，单位鱼礁的间距为600m。单位鱼礁布置如图3－22所示。鱼礁群的平面布置采用矩阵分布，该工程采用每4个单位鱼礁配1艘改造后的报废渔船组成一个鱼礁群。改造后渔船礁体位于中心，四个单位鱼礁均匀分布于四周。单位鱼礁的间距为600m。鱼礁群的布置如图3－23所示。二、浮式鱼礁的结构其主要构造可分为以下几部分:1．浮体(buoy)：浮于水面并兼具有聚鱼的功能。浮体装置金属容器密封塑料桶聚苯乙烯泡沫块球形塑料浮子2．礁体(aggregators)

位于浮体下方,主要功能是聚集鱼群。礁体材料有：玻璃钢（FRP）、天然的竹木、塑料材料、网片、废旧轮胎等。材料选择要求：①在海水中能长期浸泡，不溶出有害物质；②造价便宜；③原料来源稳定，供应量能保证；④制造工艺简单。3．系缆索(mooringline)用于连结浮体、礁体与锚，使浮体及礁体不会流失。系览索在人工鱼礁中占有重要的角色，常能影响设置的成功与否。4．锚(anchor)利用系揽索固定浮体与礁体,使其不受水流之漂移。（1）重力式锚：利用锚本身的重力及和海底的摩擦力来固定鱼礁，如：沉石、砂囊和混凝土材料。（2）插入式锚：将锚爪刺入海底砂土中，锚爪周围的砂土对其产生压力，即爬驻力，利用爬驻力来产生固定力，其固定力比重力式锚要大。

浮式鱼礁结构示意图礁体系缆索锚浮体～第二节浮式鱼礁的结构设计一、浮式鱼礁设计的基本原则

功能性、耐久性、稳定性、经济性、环保性。二、鱼礁设计中主要考虑的因素1．海区自然环境

2．海洋生物

3．浮鱼礁的强度与耐久性4．附着生物量

现代定义：即在某一海域内，建设适应水产资源生态的人工生息场，采用增殖放流方法将生物苗种经过中间育成或人工驯化后放流入海，并以该海区中的天然饵料为食物，并辅以微量投饵，采取必要措施（如投放人工鱼礁、建设涌升流构造物），根据对象生物自身的生物学特性，利用声、光、电，采用先进的鱼群控制技术和环境监测技术对其进行科学的管理，使资源量增大，改善渔业结构的一种新型的增养殖渔业系统，第三节海洋牧场主要作业方式

笼统地说，海洋牧场是通过人为地改变海域海洋生物条件和非生物条件，以达到该海域内经济生物量地增长，进而获得经济效益。

圈养增殖放流人工鱼礁网箱养殖海洋牧场作业方式（二）深水网箱（Offshorecage）

1、深水网箱的概念深水网箱、抗风浪网箱、离岸网箱。指在相对较深的海域（通常指海区深度大于20m）使用的养殖网箱。这里的深水并不是海洋地理学上的概念，而是相对于近岸养殖的一个概念，也称为“离岸网箱”或“离岸养殖”。

5、深水网箱养殖的显著优点

（1）拓展养殖海域，减轻环境压力。由于内湾养殖密度过大，养殖环境恶化，深水网箱可以使养殖业由近海海域扩大到深水海域，减轻浅海、港湾、滩涂养殖的压力。

（2）改善养殖环境，提高鱼类品质。深水网箱内环境接近自然，水体大、交换能力强。鱼类存活率高、极少发生病害。生长快，生产周期短。自然饵料多，养殖鱼类体形和肉质更接近野生。（3）抗风、浪、流的性能强。深水网箱采用的均是抗拉力强、柔韧性好的新型材料，可抵御11～12级台风，5～6m高的大浪。（4）使用寿命长、适用范围广。网箱材料经抗老化处理，使用寿命可达10～15年以上。适用范围广，在10～200m深的海区均可设置深水网箱。（5）集约化程度高、养殖容量大。圆周长60m，网深10m的网箱，养殖水体接近3000m3，产量达50t。（6）科技含量和自动化程度高。一种海洋高新技术，新型材料具有较强的抗老化、抗冲击、抗扭曲、抗辐射、抗污损能力。配有自动投饵、自动分级收鱼、鱼苗自动计数、死鱼自动收集等自动化设施。6、深水网箱种类按制造材料分：木制、铝合金、不锈钢和HDPE网箱；按形状分：圆柱形、方形、多边形、碟形和球形网箱。按工作方式分：（1）浮式网箱。常年浮于海面之上，一般设置在水质较好的半开放性海域。水深15m以上，流速小于1m/s，抗浪能力为5m，网衣防污期可达6～10个月。（2）升降式网箱。平时浮在海面上，当有台风来临时，可以迅速沉入水中，可下沉至水面下6～8m，可以抵御超过10m的海浪，抗流能力1m/s。（3）沉式网箱。可设置在完全开放海区，抗风浪能力强，但价格昂贵，自动化程度高，配套设施要求齐全。7、深水网箱的结构组成（1）框架系统：浮式网箱框架目前广泛使用HDPE材料。（2）网衣系统：全部使用优质尼龙无结网，一般网目为3.5－6cm。国内网具使用寿命5－6年，进口网具6－8年。（3）固定系统：主要由锚（桩）、锚链（绳）、浮标、绳索共同组成。（4）配套设施：如水下监控、自动投饵、自动收鱼、水质监测、高压洗网机械以及交通船等。8、网箱设计中主要考虑因素（1）海况。（2）存活条件。（3）可操作条件。（4）敌害生物。（5）网箱价格及经济效益。网箱的设计流程：在综合考虑以上各种因素（设计要求、抗风浪措施）后，确定网箱的型式、形状、大小。由于海洋中，网箱结构受力，不仅与环境条件（如风、波浪、海流、底质等）有关，还与材料的结构、形状、大小有关。所以设计网箱时的简单流程如下图：风、浪、流、底质条件鱼类生长条件及要求网箱形状、大小框架材料、浮力、固泊系统计算网箱受力计算网箱受力后的最大反应，并检查材料、固泊系统的安全性设计完成

如否如是10、深水网箱养殖海区选择(1)先决条件符合有关法律、法规、海洋功能区划，以及深水网箱养殖的有关规定。(2)基本要素①最低潮位水深（海图水深）大于10m；②最大流速一般不超过1m/s，以40－50cm/s为最好；③水质符合国家二类海水水质标准；④底质适合深水网箱的锚泊固定。

如拟养海区放养相同类型网箱，则可养网箱数量（只）按下式计算。N＝可养面积（km2)×106×K÷每只网箱最大水平面面积式中，N为可养网箱数量（只），

K为不同水质、水深的比值。

如周长为50m的圆柱型全浮式网箱，在水深大于15m且符合2类水质的拟养海区养殖，则可养网箱数量(只）约为：N=可养面积（km2）×106÷

30÷200第九章海洋牧场开发的主要技术建造海洋牧场的目的是通过改良生物栖息