深水網(wǎng)箱與深海網(wǎng)箱在結(jié)構(gòu)上有哪些主要區(qū)別？

在海洋漁業(yè)向深遠(yuǎn)海進(jìn)軍的浪潮中，深水網(wǎng)箱與深海網(wǎng)箱作為兩大中心裝備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計直接決定了養(yǎng)殖效率與抗風(fēng)險能力。盡管二者均以“離岸、深水”為特征，但在框架材料、抗風(fēng)浪機(jī)制、空間布局及功能模塊上存在卓著差異。現(xiàn)在從技術(shù)原理、工程實踐及行業(yè)應(yīng)用角度，深度解析兩類網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)差異。

一、框架系統(tǒng)：從“剛性支撐”到“柔性-剛性復(fù)合”的進(jìn)化

深水網(wǎng)箱的框架以HDPE（高密度聚乙烯）為主流材料，采用圓形或方形閉環(huán)結(jié)構(gòu)。例如，挪威研發(fā)的HDPE圓形重力式網(wǎng)箱，由2-3圈直徑250-315mm的HDPE管構(gòu)成浮框，通過熱熔焊接形成整體，扶手欄桿與立柱采用110mm管材增強(qiáng)穩(wěn)定性。這種設(shè)計的中心優(yōu)勢在于成本低、耐腐蝕，且理論壽命超10年。然而，HDPE材料的彈性模量較低，在5米大浪下框架變形量可達(dá)0.5米，需通過增加配重塊（占網(wǎng)箱總重30%-40%）來維持容積，導(dǎo)致流速超過1m/s時網(wǎng)衣漂移風(fēng)險卓著上升。

深海網(wǎng)箱則突破了單一材料限制，形成“剛性中軸+柔性網(wǎng)衣”的復(fù)合結(jié)構(gòu)。以碟形網(wǎng)箱為例，其以直徑2米的剛性圓筒為中軸，通過8條超高分子量聚乙烯纜索連接支撐圈，形成碟狀空間。中間圓筒內(nèi)置氣囊與進(jìn)水閥，通過充排氣調(diào)節(jié)比重，配合底部懸掛的重塊實現(xiàn)上浮或下沉。這種設(shè)計使網(wǎng)箱在30米水深下仍能保持95%的原設(shè)計容積，且在12級臺風(fēng)中變形量不足0.2米。

二、抗風(fēng)浪機(jī)制：從“被動抵抗”到“主動規(guī)避”的范式轉(zhuǎn)變

深水網(wǎng)箱的抗風(fēng)浪能力主要依賴結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與錨泊系統(tǒng)。以中國研發(fā)的方形重力式網(wǎng)箱為例，其采用四角錨泊布局，每角配置2噸混凝土錨塊，通過8條直徑28mm的聚酯纜繩固定。在5米波高、1.5m/s流速條件下，網(wǎng)箱水平位移量控制在3米以內(nèi)。但面對臺風(fēng)時，這種“硬對抗”模式存在局限性：2024年臺風(fēng)“摩羯”期間，廣東陽江海域35%的深水網(wǎng)箱因錨鏈斷裂或框架疲勞發(fā)生損毀。

深海網(wǎng)箱則引入“可潛式”設(shè)計，通過垂直位移規(guī)避風(fēng)浪能量峰值。例如，全潛式網(wǎng)箱“深藍(lán)2號”配備71.5米高的鋼制框架，底部設(shè)置9個30噸重的壓載水艙。當(dāng)臺風(fēng)預(yù)警發(fā)布后，網(wǎng)箱可在30分鐘內(nèi)下潛至30米水深，此時表面波浪力衰減至5%以下。青島國家深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖試驗區(qū)的數(shù)據(jù)顯示，可潛式網(wǎng)箱在臺風(fēng)期間的存活率達(dá)98%，較傳統(tǒng)深水網(wǎng)箱提升40個百分點。

三、空間布局：從“平面擴(kuò)展”到“立體利用”的維度升級

深水網(wǎng)箱的空間拓展主要依賴平面尺寸放大。目前，全球比較大的HDPE圓形網(wǎng)箱周長已達(dá)200米，養(yǎng)殖水體超1萬立方米，但受框架應(yīng)力限制，進(jìn)一步擴(kuò)大將導(dǎo)致成本指數(shù)級上升。此外，方形網(wǎng)箱通過模塊化組合（如2×2陣列）可實現(xiàn)400米周長的養(yǎng)殖區(qū)域，但組間水流阻滯問題使餌料利用率下降15%。

深海網(wǎng)箱則通過立體設(shè)計突破平面限制。桁架式網(wǎng)箱采用多層甲板結(jié)構(gòu)，上層為操作平臺，中層布置養(yǎng)殖網(wǎng)箱，下層集成飼料艙與設(shè)備間。例如，挪威研發(fā)的“海洋農(nóng)場1號”配備3層養(yǎng)殖甲板，單平臺養(yǎng)殖水體達(dá)6萬立方米，相當(dāng)于60個傳統(tǒng)深水網(wǎng)箱。更先進(jìn)的養(yǎng)殖工船則整合了15個可旋轉(zhuǎn)式深海網(wǎng)箱，通過中間控制系統(tǒng)實現(xiàn)水體交換率提升30%，單位產(chǎn)量達(dá)傳統(tǒng)模式的5倍。

四、功能模塊：從“單一養(yǎng)殖”到“智能生態(tài)”的系統(tǒng)集成

深水網(wǎng)箱的功能模塊以基礎(chǔ)養(yǎng)殖需求為導(dǎo)向，主要包括自動投餌機(jī)、水質(zhì)傳感器與簡易監(jiān)控攝像頭。例如，中國福建的深水網(wǎng)箱普遍配備聲吶魚群探測系統(tǒng)，可實時監(jiān)測攝食行為，但數(shù)據(jù)傳輸仍依賴船載終端，延遲達(dá)10分鐘以上。

深海網(wǎng)箱則向“數(shù)字孿生”方向演進(jìn)。以“長鯨1號”為例，其集成5G通信、AI視覺與區(qū)塊鏈技術(shù)，實現(xiàn)三大突破：

精確投喂：通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析魚類運動軌跡，投喂誤差率從15%降至3%；

健康監(jiān)測：搭載多光譜成像設(shè)備，可早期識別白斑病等病害，預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)92%；

生態(tài)修復(fù)：網(wǎng)箱框架懸掛人工魚礁，吸引30余種野生魚類棲息，形成“養(yǎng)殖-生態(tài)”復(fù)合系統(tǒng)。

五、行業(yè)應(yīng)用：從“技術(shù)驗證”到“產(chǎn)業(yè)重構(gòu)”的跨越

截至2025年，全球深水網(wǎng)箱保有量超2.5萬口，其中90%為HDPE重力式網(wǎng)箱，主要分布于中國、挪威與澳大利亞近岸海域。而深海網(wǎng)箱雖只占5%的市場份額，卻主導(dǎo)著市場：挪威三文魚深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱單口年產(chǎn)值超2000萬元，是中國近岸網(wǎng)箱的8倍。

技術(shù)迭代方向印證了深海網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。中國科學(xué)院海洋研究所預(yù)測，到2030年，可潛式與桁架式網(wǎng)箱將占據(jù)60%的市場份額，其中心驅(qū)動力在于：

資源效率：深海網(wǎng)箱單位水體產(chǎn)量較深水網(wǎng)箱提升40%；

環(huán)境友好：網(wǎng)箱下方生物量增加2-3倍，形成“水下森林”；

風(fēng)險可控：智能預(yù)警系統(tǒng)使災(zāi)害損失率從30%降至5%以下。

從HDPE框架到鋼制桁架，從固定式到可潛式，深水網(wǎng)箱與深海網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)演進(jìn)，本質(zhì)是漁業(yè)生產(chǎn)從“靠天吃飯”向“可控生態(tài)”的轉(zhuǎn)型。正如中國水產(chǎn)科學(xué)研究院行家所言：“未來的網(wǎng)箱競爭，不僅是材料與設(shè)計的較量，更是對海洋資源認(rèn)知深度的比拼?！痹谶@場藍(lán)色改變中，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新正重新定義水產(chǎn)養(yǎng)殖的邊界。