9月6日，今年第11号台风“摩羯”在海南文昌登陆，登陆时中心附近最大风力17级以上，成为1949年以来登陆我国的最强秋台风。“摩羯”以其惊人的破坏力横扫海南，给海南农业带来经济损失逾百亿元，其中渔业经济损失占比过半，深水网箱首当其冲。狂风掀起巨浪，鱼排网箱解体，水产养殖户表示：“兄弟们，让我哭一个月！”
然而，“恒燚1号”养殖平台却在此次超强台风中展现出卓越的抗台风性能，未发现网衣破损，鱼群状态也良好；全球首台风渔融合一体化智能装备“明渔一号”也直面“摩羯”的挑战，其合理的网箱结构及网衣系统使其平稳地屹立在台风中；此外，我国能抵御17级台风的还有全球第一座浮体与桁架混合结构的“德海1号”、以及于今年9月4日投运的超大型风渔融合网箱平台“伏羲一号”等网箱平台。
近年来，农业农村部坚持以鱼则鱼，向海洋要食物，提出要建设好海上牧场、蓝色粮仓，促使深远海养殖得以蓬勃发展。自十三五以来，我国已陆续下水大型桁架养殖网箱、养殖平台及工船逾40余座。我国的网箱养殖始于20世纪70年代，经历了从普通网箱、深水网箱到深远海网箱的发展过程，但无论是哪种网箱，网衣的清洁问题一直是网箱养殖中的痛点。而随着网箱设施装备的不断更新迭代，一种新型的网衣清洁方式也应运而生。
1网箱的“铁三角”结构
深水网箱的每一个部件都举足轻重，它们之间相互协作才能达到最佳的养殖效果。总的来说，其结构组成可分为框架系统、网衣系统和锚泊系统三大部分。任何一个系统存在安全隐患，都可能会导致网破鱼逃、造成重大经济损失。其中，看似简单的网衣系统，却是非常重要的一环。
就是这样一个个网箱，通过网衣的包围，为鱼儿打造了别致的“房子”。有了网衣的“庇护”，养殖鱼免除了捕食者的追杀，加上由于养殖环境更接近自然，有利于养殖鱼生长，成活率更高，品质更优，管理更有效，捕捞也更方便。
2网衣不能承受之重
深水网箱不仅是科技的革新，更是人类与自然和谐共处的典范。网箱里一派其乐融融之景，你是不是也以为网箱的网衣应该是这样子的：
污损生物是指附着在海上养殖网箱、平台或一切人工设施上的动、植物和微生物的总称。尤其在夏季高温季节，污损生物生长迅猛。
每平方米网衣附着污损生物后湿重可能会达到3公斤以上[1]。网衣污损生物的主要种类有水螅虫(包括枝螅、管状真枝螅、殖螅等)、海葵、麦杆虫、沟虾、藤壶、贻贝、牡蛎、多管藻、石莼、浒苔以及底栖硅藻类等，其中造成较大危害的是水螅虫和海葵[2]，因其会释放毒素，引发鱼类鳃病。
3罄竹难书的污损生物
网衣上附着的污损生物，对快速增长的网箱养殖业来说是一只很大的“拦路虎”。首先，污损生物阻碍了养殖空间内外水体的畅通和交换，使水中的氧气含量减少，附着严重时易造成网箱内水质恶化、鱼体缺氧等问题；同时，污损生物的堆积又会成为嗜水气单胞菌、海水弧菌等致病菌生长繁殖的场所，诱导鱼病滋生，甚至引起鱼群大面积死亡，严重影响养殖鱼的健康；此外，污损生物附着严重会导致网箱框架载荷的大幅增加，超负荷的重量容易导致在高海况环境下网箱框架失效或网衣撕裂，发生养殖鱼逃逸的现象，造成重大经济损失。
因此，保持网衣的清洁不仅能提高鱼类的生长速度，还能减少疾病的发生，提高养殖的效率。但清洁藤壶或藻类等海洋生物很耗时，如何清除污损生物的附着已成为网箱养殖中亟需解决的问题。
4花式洗网衣
综合考量，对于发展深远海网箱养殖来说，采用机械物理清洗的方式更易实现、不受环境制约、且大大减轻了清洗的劳动强度。目前，空化射流水下清洗设备凭借其独特的优势，在网衣水下清理的领域崭露头角，展现出了大有可为之势。
5基于空化射流原理的网衣清洗机
首先，让我们了解什么是空化。简单来说，空化就是通过高速水流产生空化泡，再利用空化泡在水中破裂时产生强大的冲击力，将附着在网衣上的污损生物清理下来。相较于传统水射流的清洗方法，有效解决了水射流在水淹没环境下因流体粘性阻力作用造成射流冲击力大幅衰减的问题，实现了水下高效清洗，有效提升了水下清洗作业效率；对网衣的损伤较小，有效延长了网箱的使用寿命；使用水作为工作介质，不需要使用任何化学制剂，无毒无害，环保节能。
基于淹没环境下的空化射流原理，开发了双体深水网箱网衣清洗装备。网衣清洗装备包括高压泵站系统、四流道左旋转盘、四流道右旋转盘、高压水密封系统、高速旋转接头、三通接头、框架、外罩、吊环等，其中高压泵站系统由汽油机驱动高压泵产生高压流，转盘由盘体与喷嘴组成，密封系统由0型密封圈、中心轴组成。
装备进行清洗时，由绳索将清洗装备吊装至养殖网箱内表面，高压泵站提供压力水流经三通接头进入清洗转盘，从而经由喷嘴形成空化射流，实现水下网衣的清洗作业。期间喷嘴的反作用力带动转盘形成环形清洗面，通过调节推进器推力大小控制转盘与污损生物的靶距。通过调节绳索长度和控制清洗装置在网箱框架的吊装点实现网衣清洗机在网箱的横纵向运动。
清洗转盘材质为铝合金。圆盘直径为400mm，配置4只高压喷嘴，喷嘴与圆盘呈倾角α，为四流道结构，流道末端轴线垂直于旋转圆盘半径并与圆盘表面成α角。高压流进入流道经喷嘴形成高速射流，射流反作用力作用在喷嘴及转盘形成旋转驱动力矩M，清洗转盘的转动带动高压喷嘴绕轴向旋转形成柱状或锥状的高速空化射流，从而在转盘正方向形成环状的网面清洗轨迹。
为进一步研究工程应用中网衣清洗装备空化射流的清洗性能，优化网衣清洗装备设计参数和工作系统配置，根据网衣清洗装备的清洗工况设计3×3正交试验方案，依据正交设计原则，选择正交表L9(33)。当输入压力确定的情况下，分流转盘喷嘴直径选定后，流量对应确定，设定自变量为喷嘴孔径(d)、喷嘴与转盘夹角(α)、靶距(L)(网衣清洗装备与网衣挂板表面的距离)。汽油机带动高压泵站运行为网衣清洗装备提供持续高压水流，高压泵站额定功率为18kW，输入压力为18MPa，额定工作流量为50L·min-1，配备量程为0~60MPa压力表、调压稳压阀及流量计。
三因素三水平
正交试验方案
当θ=60°，L=0cm时，在一定范围内挂板污损生物去除率随着喷嘴孔径取值的增大呈先增大后减小趋势，说明在喷嘴孔径选取的试验水平范围内有最大值，试验条件下当d=1.0mm时，网衣挂板污损生物去除率最大，表明在试验范围内网衣清洗装备清洗效果最佳；当d=1.0mm，L=0cm时，随着喷嘴与转盘夹角的增大，挂板污损生物去除率先减小后增大，当α=60°时，网衣挂板污损生物去除率最大；当d=1.0mm，α=60°时，挂板污损生物去除率随着靶距的增大而减小，当L=0cm时，挂板污损生物去除率最大，说明网衣清洗装备在紧贴网衣工况下清洗效果最佳。当靶距不断增大，挂板污损生物去除率会出现显著下降，可以预测在试验范围内，靶距对网衣清洗装备清洗网衣挂板的污损生物去除率的影响最大。
逐浪蓝海，耕海牧鱼，既要从大处着眼，也要从小处着手。网衣清洁无小事，随着科技的日新月异，空化射流水下清洗网衣设备的应用前景将更加广阔。未来，随着技术的不断成熟和成本的进一步降低，该设备有望成为水下清洁网衣的标准配备，为深远海养殖提供良好的保障。同时，随着日后人工智能、大数据等技术的加持，空化射流水下清洗设备将更加智能化、自动化，为网箱养殖的水下作业带来更多便利性和可能性。
参考文献
[1]YUANTP,HUANGXH,HUY,etal.Aquaculturenetcleaningwithcavitationimprovesbiofoulingremoval[J].OceanEngin,2023,285:115241.[2]许文军,徐君卓,陈连源.几个养殖海区网箱附着生物主要种类及季节变化[J].浙江海洋大学学报(自然科学版),2003(2):167-170.