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小议水产养殖场的设计思路

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一、标准化池塘的改造设计

1.标准化池塘的形状与布置朝向

考虑到池塘成片的因素,池塘选择长方形。一方面考虑到大风引起的波浪对堤岸的破坏,上海在我国东南沿海,而且是在淮河以南,为亚热带季风性气候,夏天东南季风,冬天西北季风;另一方面考虑到池塘水面的日照时间越长,越有利于提高水温,越能促进天然饵料的繁殖,加快养殖品种的生长,所以标准化池塘布置成东西长、南北短的长方形。但实际中的池塘分布不能完全按照这样改造,在充分利用原有塘埂的情况下尽量布置成东西长、南北短的长方形池塘。

2.标准化池塘大小

池塘大小根据实际养殖品种而定,基本在5~25亩,所有的池塘长宽比选取约为1∶2。需改造的池塘通过拆埂、并埂、扩挖等修改到标准范围内。蟹鳖类养殖品种要求池塘都比较偏大,波浪高度对堤岸的距离(波浪吹程)相对鱼虾类养殖池大许多,中间做适当的小岛,可以减少波浪吹程的长度,从而减少波浪对塘埂的波能冲击,另一方面中间做岛也为蟹鳖类养殖品种提供了栖身之所。

3.池塘深度

H=h+hW+hF+hS+hFrH-堤坝高度,h-水深,hW-波浪作用所需增加的堤坝高度,hW=0.014(F)1/2,F为波浪吹程,hF-堤坝高度要求的超高,hS-沉陷作用要求增加的堤坝高度,hF=0.1H,hFr-冰冻作用要求增加的堤坝高度。上海地区不考虑hFr,H≈1.3h,通过计算统一标准,堤坝高度高于池的水位线0.5米。通过与多个农场沟通,上海地区养殖场设计为虾类养殖h为1米,蟹类养殖h为1.5米,鱼类养殖h为2.5米。池水不宜过深,首先原则上一个养殖周期后都要晒池,需要排干水;其次排水沟也要相应变深,因为排水沟底部至少要比养殖池底深0.5米,才能实现标准化养殖场的上进下排的要求;再次养殖水过深,春、秋季容易引起养殖水垂直对流,这对养殖品很不利。

4.池底排水与集鱼坑

标准化池塘都比较小,没必要用叶脉状的排水沟,只要使池底由一端向排水端倾斜即可,统一其坡度为5∶1000。在鱼池宽度方向,也两侧向中心线稍微倾斜,形成一条通向排水口的池底排水沟。池塘排水沟近的区域挖得比池塘其余部分深50厘米。这个区域的大小根据池塘大小而定,一般应占整个池塘面积的5%。池塘排水时,鱼会栖息到这个比较深的区域,有利于捕捞。这个水域主要为捕捞用,因此必须大得能足以容纳全部的鱼,又要小得足以用围网等方法进行捕捞。为了清洗方便,可用混凝土或砖石部分加固或整体加固集鱼坑。

5.池塘顶宽

池堤顶宽参照我国农村公路建设暂行技术要求,新建公路路基宽度,单车道不应小于4.5米,双车道不应小于6.5米;改建公路路基宽度无法满足上述规定时可保持原路基宽度不变。养殖场的车辆相对较少,但较重,路面设计比村村通工程窄而厚,水泥路的路面为3米,水泥厚度为20厘米。防洪堤至少为8米,只起分割作用的隔断宽根据实际土质而定,一般不少于3米。如果塘埂通车,塘埂宽不少于4米,公路两侧有0.5米路肩,防止松塌。如果道路是养殖场的主干道路,两边需留1米宽绿化带。如果道路边有进排水渠道,宽度另增加2米。坝顶在满足最小要求的情况下最好稍微放宽。通常在排水口所在塘埂上做道路,进水渠道所在塘埂尽量不做道路。最小、无交通要求的,坝高3米以下坝顶宽度为2.4米,3~4.5米坝高的坝顶宽度为3米。为防止道路沉积雨水,坝顶断面方向上与水平面夹角的斜率约为0.005。

6.池塘堤坝坡坡度

堤坝坡坡度跟土壤有关,根据养殖场建设多年实际,上海地区养殖场大部分选用1∶2.5,部分养殖场土壤稳定性差的为1∶3。

二、标准化池塘辅助设施设计

1.进、出水设施

(1)进水设施:分为明渠进水、暗渠进水。暗渠进水的优点是有良好的对沉降抵御能力,新建池塘可以马上建暗渠,造价比混凝土明渠便宜。从长期使用来看暗渠有许多缺点,如管道破损不易修理、易堵塞、严重的漏水可能浸坏塘埂导致倒塘。明渠相对于暗渠优点是易修理,不易堵塞,可以长期使用。明渠施工需要比池塘施工至少晚半年,避开塘埂沉降带来的不稳定性。标准化养殖场设计主要采用明渠进水。明渠进水主要分为水泥现浇、水泥预制、土渠。用水泥和类似材料建造的渠道,横截面通常是矩形的或是梯形的,因为其他形状的建造费用较高。水泥现浇渠道采用方便制造成型的矩形,从水力学来看,最理想的渠道是圆形的。目前已经有底部是圆形的水泥预制渠道,相对矩形渠道来说,相同的横切面积,单位长度的预制渠道使用的水泥量少很多,所以价格也相对便宜。而土渠之所以是梯形的,是因为侧壁无法保持垂直。这类渠道的侧边坡度为1∶2.5。实际设计中考虑到明渠进水支渠管道的上表面要距离地面50厘米,用做保护,以保证偶尔有车辆通过时不会压坏支渠管道。进水支渠不能过低,低了影响池塘水位,进水支渠管道必须高于养殖水位线,所以需要的进水量大小通过设计明渠宽度来实现。明渠的坡度设计为1∶1000,明渠长度过长,在合适的位置要做跌水井。分水处设置分水井。从使用寿命来说水泥预制没有水泥现浇长,在资金允许的情况下采用水泥现浇明渠。在明渠内侧加衬里具有以下优点:混凝土等防渗衬里可以大大减少渗漏损失,提高容许流速。

(2)排水渠道:根据上进下排的理念,排水渠道主要设计为底排水,通过八字墙与底部的排水暗管连接,根据排水量大小选择排水暗管的大小,直径在不大于200毫米的排水暗管采用插管排水方式,在大于200毫米的排水暗管采用石板闸方式,在不小于600毫米的排水暗管需要用闸门起闸器。排水河道的宽度根据实际需要而定,一般300亩的池塘选用8米宽的排水河道。但外围水位高于养殖场的养殖水、无法用底排水的情况下,采用上排水渠道。

2.湿地设计

对于现代的标准化养殖场设计,要减少对环境的污染,排出的水不能直接进入河道,要通过处理达到排放标准后才可以排放,湿地需要占整个养殖场面积的10%以上。目前比较流行的有三种湿地:生态沟渠、人工湿地、生态净水塘。生态沟渠既可以做排水渠道用,也净化水质,比较实用,在生态沟渠边种植一些净化植物,现在有人收购作为造纸原料;人工湿地目前在标准化养殖场设计中没有涉及;生态净化塘可以堆放用于冲淤产生的废物,通过种植荷花类经济作物,既改善了排出水的质量,也改良了生态净化塘自身的土质,同时增加了养殖场的美观与经济收入。

3.护坡设计

主要有水泥预制板护坡、混凝土护坡、地膜护坡、砖石护坡。目前通过实践发现,地膜护坡实际效果不好,容易破损坏掉,总的来说护坡造价昂贵,对于长期使用来说是必要的,这个根据养殖场自身资金实力去决定是否建设,但无论如何,进排水口必须做护坡。如果全池做护坡,一定要做好底圈梁与顶圈梁,不然护坡会塌陷,达不到想象的效果。

4.值班房

标准化养殖场中新建一般值班房为60米2,为20米2/间,共三间,分为库房、卧室、厨房(内带卫生间),灰墙蓝顶。

本文作者:王健、郁蔚文、田昌凤、周寅单位:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所、国家大宗淡水鱼类产业技术体系设施与工程岗位

中国水产科学杂志责任编辑:田老师    阅读:人次