Page 10 - 《水产学报》2025年第11期
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尤鑫星，等                                                                水产学报, 2025, 49(11): 119701

              拖网捕捞效率的前提下，缓解网板和沉子纲等                             展为网板设计带来了革命性的变化 。ANSYS
                                                                                                [30]
              重要底拖渔具构件对海洋底栖生境的负面影响                             Fluent 等商业软件成功应用，突破了物理试验
              是实现生态友好型底拖网渔业的关键问题。                              的时空和经济成本限制。CFD              技术不仅能够获
                   据报道，中层与底层拖网渔业平均二氧化                          得升阻力系数、压力分布等关键水动力指标，
              碳排放量分别为          1.8  和  4.65 kg  二氧化碳/kg  动     也可生成网板周围流场的可视化数据。然而因
              物蛋白，低于其他食物生产系统如大西洋鲑                              网板几何结构参数与其水动力响应的强非线性
              (Salmo salar) 养殖  (5.5 kg  二氧化碳/kg   动物蛋         耦合特性，CFD       技术依然难以满足网板性能最
              白) 和牛肉畜牧养殖          (19.2 kg  二氧化碳/kg   动物       优结构参数的确定。近年来，随着人工智能
              蛋白)   [59-61] 。假设以我国   500  万  t 拖网捕捞量为          (AI) 技术的兴起，网板设计进入了智能化阶段。
              基准数据，预计每年我国拖网渔业碳排放总量                             通过参数化建模、多源数据融合、机器学习或
              范围为     900  万~2 325  万  t。从产业碳排放及其              深度学习等算法的代理模型构建，以及                    NSGA-
              生态环境方面考虑，提升网板的生态友好属性                             II 等多目标优化算法，实现了网板参数的最优
              是解决网板拖网渔业负面衍生问题的重要思路。                            化设计   [31, 33, 47, 64] 。未来，针对生态友好型网板设
              21  世纪初提出的底拖网渔业“微离底作业”概                          计刚需问题，需要考虑网板与生态系统之间的
              念  [53-54] ，打破了底拖渔具全部接触海底的传统                     互作效应，开发生态友好型网板设计新技术，
              作业方式。在维持原有捕捞效率的同时，抬升                             丰富渔具生态工程学理论。
              网板或网具脱离海底，消除部分渔具与海底的
              接触，降低拖曳阻力与燃油消耗，被认为是一                              4    总结与展望
              种符合生态友好理念的海洋底层经济生物捕
                                                                   我国近海和远洋捕捞渔业中，网板拖网渔
              捞技术方案       [55-57] 。目前，网板微离底操控技
                                                               业始终在多元食品供给体系中承担着极其重要
              术 主 要 分 为 主 动 操 控 和 被 动 操 控 。 Type32-
                                                               的角色。应对不同时代社会发展的重大需求，
              BLUESTREAM     复翼型网板      [20]  在海上试验中通
                                                               我国高性能网板研发从节能省力逐渐向生态友
              过在网板上内置襟翼开闭操控装置，实现了网
                                                               好型拖网渔业的装备升级中不断推陈出新，稳
              板自主浮沉的主动位姿控制。另一方面，本团
                                                               步提升了我国网板拖网渔业技术装备水平，形
              队通过研制两款兼具中底层拖网捕捞能力的高
                                                               成了一系列国产化高端渔业装备。现代智慧拖
              升力网板，集成曳纲张力实时监测系统、微离
                                                               网渔业追求海洋生物资源的高效可持续利用，
              底作业智能识别功能以及绞机自动控制系统为
                                                               从准确探测和预报渔场资源到精准与定量捕捞
              一体的智能操控平台，采用曳纲收放操作，实
                                                               目标生物的高效低碳渔业生产模式需求来看，
              现底拖网微离底作业中网板离底的精准被动控
                                                               船联网信息技术与捕捞装备智能化控制技术是
              制  [15, 17, 62-63] 。然而，如何引导船长由底拖作业
                                                               发展现代网板拖网渔业的重要内容。对于后者
              转变至微离底作业模式，开展底层经济生物的
                                                               而言，我国网板与拖网系统动力学特性基础研
              捕捞生产也是发展生态友好型底拖渔业的重要
                                                               究较为薄弱，网板操控理论及其智能化控制技
              突破方向。
                                                               术相对落后。研究表明，网板质点物理模型不
               3.3    网板设计技术演进与发展                              适用于网板与海底的物理性接触、网板与海底
                   网板设计经历了从传统经验试错到智能优                          障碍物的碰撞、渔船-拖网系统的旋转作业等动
              化设计的技术演进。早期，网板设计主要依赖                             力学问题，难以胜任复杂操控下拖网系统网形
              捕捞作业经验，设计简单结构的网板原型，通                             与网位的精准控制。因此，构建网板刚体力学
              过以循环水槽或风洞和力学测量系统为主体的                             模型，实现网板拖网渔业精准操控是网板从设
              测试平台，按照物理缩尺准则，制作网板缩尺                             计向操控迈进的重要研究方向。随着船联网技
              模型，实现了网板模型水动力参数的量化测试。                            术的快速发展，整合渔场资源预报平台、助渔
              但受限于搭建测试平台的高昂成本和可供试模                             导航设备、海况环境感知系统等多源信息，运
              型数量的有限性，网板优化设计空间受限。21                            用船联网智能控制技术，有望实现先进、高效、
              世纪以来，计算流体力学              (CFD) 技术的快速发            资源可持续利用的拖网渔业新模式。

              中国水产学会主办  sponsored by China Society of Fisheries                          https://www.china-fishery.cn
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