【《养殖工船的发展研究国内外文献综述》2800字】

养殖工船的发展研究国内外文献综述1.1养殖工船的简介养殖工船作为一种全新的海水养殖设备能够实现养殖活鱼与正常的运输作业同步进行，此外为了提高鱼类的存活率采用不同季节运输到适宜养殖鱼的海域即南北接力养殖，有时南方养殖的鱼会被送到北方养殖一段时间，实现海水养殖业绿色、可持续、高质量发展并且还融合了船舶海洋工程装备与工业化养殖两个产业。为了满足我国养殖消费，需要开发或革新适宜的可移动的海上养殖工船。船级社《海上渔业养殖设施检验指南》将可移动养殖工船定义为具有船形、排水型结构的，有自航能力，当船漂浮时采用定位系统，可防御比较危险的海上环境，配有能在设定水深下进行养殖作业的设施。此类船舶主要用于国内某海域鱼类的养殖及加工（沿海、近海、远海），可在工作海域自由航行，实现了自存状态下躲避台风工作状态下可以航行到适宜的养殖海域等），并在预定海域开展定点养殖及鱼产品加工。不同的养殖工船差别很大，有些船舶的养殖水体可达10万吨级，自持力一般至少一个月，有的可达90天，一般而言，船型越大，经济收益越显著。该船型一般具有养殖培育鱼苗、加工饵料、储存、冷藏、运输及投送饵料功能，一般配有低速柴油机但有时也采用电力推进的方式（配备应急/养殖发电机），船上的设备包括定位系统、起重机和停靠设备、水循环交换系统、供氧系统、中央控制系统、储藏库等REF_Ref26985\r\h[8]。1.2养殖工船的发展概况早在上世纪八十至九十年代，欧美发达国家就提出了大型养殖工船的概念，包括各类海洋平台、以船为主体的养殖车间、船舱养殖以及在一定水深的半潜式网箱工船等多种模式，并进行了积极的摸索，为产业化发展提供了一定的技术基础。如西班牙设计的半潜式金枪鱼养殖船，共有12万方水体，可帮忙各个渔场运输活捕金枪鱼（最多可运400吨），可将其运输至适宜地培育，最终运往销售地。美国提出的移动式养殖平台，采用的是电力推动式发动机，生产功能完全。5年前的5月，挪威KjellLorentsen公司研制了长430米，宽54米的巨型“船”（如图1所示），可容纳10000立方米水体，可在200米深进行养殖生产。此外，法国、日本等国也先后制作了大型的养殖工船。大型养殖工船在欧美等发达国家虽有诸多实践，但始终未形成主体产业，消费规模有限REF_Ref28288\r\h[9]。图1挪威深海养殖工船目前我国深远海养殖工船的研究才刚起步，此方面还需多向国外的学者学习。二十世纪七十年代，雷霁霖院士提出了“未来海洋农牧场”建设蓝图，第一次展现了在我国建造养殖工船的初步构想。近年来，水科院渔业机械仪器研究所先后开展了大型养殖工船系统研究，形成了一批技术知识产权，并与有关企业联合启动的产业化项目。大型养殖工船方面，我国已交付、在建及计划建造装备共4座，其中已交付经营2座，在建及计划建造2座（如下表1所示）。其中包括，由中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所和中国海洋大学联合研发设计了我国第一艘养殖工船“鲁岚渔养61699”（如图2所示），该工船长86米，型宽18米，型深5.2米，提供2000立方米养殖水体。拥有十多个养鱼水舱，可满足冷水团养殖鱼苗培育和看护要求，为养殖工船系统优化和技术推广积累相关工程经验，因此开展三文鱼养殖试验REF_Ref29415\r\h[10]。去年的10月，我国的大船集团交付全球首制、具有完全自主知识产权的舷侧开孔式养殖工船“民德号”（如图3所示），该船由普通散货船改装而成，具有鱼类养殖、饵料加工、活鱼运输等功能，其主体改装是将2个货舱改造为2个鱼舱，总养殖水体量约6200立方米。去年的12月，全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船“国信1号”（如图4所示）在青岛北船重工启动建造，该养殖工船载重量约10万吨，养殖水体达8万立方米，船长249米，型宽45米，设计航速10节，年产值2～3亿元。拟开展大黄鱼、石斑鱼、大西洋鲑、黄条鰤等优质鱼种养殖，预计年产能约四千吨。图2“鲁岚渔61699号”图3“民德号”图4“国信1号”表1我国现有养殖工船1.3船体结构直接计算流程养殖工船航行工况是指从一个养殖海域运行到另一个养殖海域，养殖工况是指船舶在固定的海域进行鱼类养殖作业，船体结构直接计算应分别校核航行工况和养殖工况两种工况。航行工况直接计算依据“钢规”前几篇章节的双壳油船的适用章节，养殖工况直接计算依据“移规”对海上平台的适用要求，两种工况计算流程如图5和图6所示。航行工况直接强度计算计算载荷：设计载荷依据“钢规”中前几章的“结构强度直接计算”章节，静水弯矩取许用静水弯矩，波浪弯矩根据“钢规”中前几章的“舱段结构强度直接计算”章节要求计算获得。2）边界约束条件：根据“钢规”前几篇的章节的双壳油船要求。3）计算评价及建模范围：考虑到养殖舱室安置的对称性以及舱室构造设计的相似性，因而有限元模型长度选取半-全-半的养殖舱，宽度选取左舷舱段半宽模型作为舱段有限元分析的建模区域，选取中间舱的计算结果作为舱段有限元分析的强度读取区域。4）装载工况的选取：按本船装载规范中航行工况中压载、满载、隔舱装载等进行。5）屈服强度校核：许用应力按照“钢规”前几篇的章节的双壳油船要求。6）屈曲强度校核：屈曲安全系数和构件标准板厚度按照“钢规”前几篇的章节的双壳油船要求选取。图5航行工况直接计算流程图6养殖工况直接计算流程（2）养殖工况直接强度计算依据“移规”中并未明确指出直接计算的处理方式。因而借鉴航行工况的相关处理方法。1）环境条件：依据养殖工况时特定的作业场地和作业天气，确定五十年一遇的环境条件计算对应的环境载荷并进行加载。2）计算载荷：由于本船不要求自存工况，按照海洋工程的一般做法，对应的波浪载荷根据具体的环境条件进行假设。主要的波浪参数选择沿y轴的弯矩，沿y轴的弯矩由所在海域读取设备统计得到。同理可得航行工况下的养殖工船的边界条件、计算评价及建模领域。3）装载工况的选取：当船舶在运行过程中空载或满载的状态，选取装载规范中实际的对应工况。4）屈服强度和屈曲强度校核：衡准采用“移规”前几篇章节中的应力衡准和屈曲校核衡准。参考文献康森，徐皓，薛长湖，等．开拓我国深远海养殖新空间的战略研究［J］．中国工程科学，2016，18(3):90-95．徐琰斐，刘晃．深蓝渔业发展策略研究［J］．渔业现代化，2019，46(3):1-6．徐皓，谌志新，蔡计强，等．我国深远海养殖工程装备发展研究［J］．渔业现代化，2016，43(3):1-6．CELIKKOLB，LANGANＲ．Open-oceanaquacultureengineering［J］．SeaTechnology，2007，48(8):23-28．韩冰,谌志新,崔铭超,王庆伟,王一帆,高瑞.基于三维势流理论的深远海养殖工船耐波性能分析[J].渔业现代化,2020,47(06):58-65.张琳桓,张青亮,孟广玮.基于可移动式养殖工船的新型深远海养殖产业链分析[J].船舶工程,2020,42(S2):40-44.王靖,张彬,张怡.某大型养殖工船船体结构设计方法[J].船舶工程,2020,42(S2):14-18.潘滢,陈新,田其.海上可移动养殖工船设计要求浅析[J].中国船检,2020(08):60-64.徐晓丽,郑一铭.后疫情时代深远海渔业养殖装备发展动向[J].中国船检,2021(03):55-58.纪毓昭,王志勇.