engineering and faci lities for marine enhancement应用渔业工程技术，改良增殖场的生态环境，促进海洋生物的繁殖生长，增殖水产资源的工程设施。包括环境改造工程和中间培育设施。
海水增殖工程是随着海洋资源增殖业的发展而逐步形成的一门新的工程技术。20世纪70年代中期以来，渔业发达国家重视近海200海里水域的开发，发展沿岸渔场整治事业，而加速了沿岸渔场、养殖场环境改造工程技术的开发与实验，主要通过对渔场环境的控制、改造，提高海洋生物资源的生产力，并具体为海洋农牧化事业改良、建造增养殖场，为海洋生物的培育、驯化、移植、繁殖创造良好的环境条件，促进其发育、生长。日本在世界上处领先地位。其次是美国、苏联。中国起步较晚，80年代才开始有关渔业工程的科学试验研究。
环境改造工程 包括水质改善工程、水流控制工程、消波工程和底质改善工程。
水质改善工程 改善渔场水质，为海洋生物创造良好水文环境的工程设施。包括湾口改良工程、开挖新水路工程、气泡幕等工程。
湾口改良工程 内湾海面静稳，是良好的养殖场，但湾口部水位差大的闭锁性海湾与外海水交流、交换不好。设定标准湾口规模为一潮汐间的海水交换量为最大。工程方法的选定可按以下标准：①在湾口有效过水断面积太小，由潮汐引起的海水流出入受阻碍时，扩大湾口，以增大海水交流量;②在湾口有效过水断面积太宽，由潮汐引起的海水流出入的流速缓慢，在不引起交流量减少的范围内，缩小湾口，以提高湾口流速，从而增大海水的混合;③现有湾口规模比标准湾口规模小，并且在湾内产生滞流水域时，在该水域开挖水路，引入外海水，改善水质;④在闭锁性的深湾，存在上下层水密度差，当外海水密度比下层水密度小时，缩小湾口，以提高湾口流速，利用内部水跃增大海水的混合;当外海水密度比下层水密度大时，扩大湾口，利用密度潜流增大海水的交换。
开挖新水路工程 在浅海、海滩局部开挖深水沟，改变增殖场内海水的流况(深沟内流速快、流程增长)，促进海水交换，增大交流量，改善水质、底质。该工程方法在潮差大、潮汐流大的海滩水浅的水域效果最好。应根据增养殖对象所需要的水质和流况进行开挖，水路内的水深应为海滩水深的2倍以上。开挖新水路的布置方案是：以增殖场全域的水质改善为目的时，按现有流况，叶脉状分布开挖;以局部的水质改善为目的时，借助地形，在能使水流集中的位置，开挖若干条水路。
气泡幕 利用动力改善渔场水质的工程，适用于在自然状态下垂直混合少，密度或水质成层严重的增养殖场。该工程是在水中设置有成排小孔的管道，喷出压缩空气，形成气泡幕。其作用是： ①改变流况，促进上下层水混合。从水的中层或底层放出气泡幕，破坏水体成层，增大垂直混合，改善环境。②增加溶解氧。一是通过表面曝气和气泡直接往水中溶入氧气;二是通过表、底层水的混合提高水体营养盐含量，促进藻类繁殖、生长，靠其光合作用提供氧气。
水流控制工程 调整沿岸海流的流动状况，抑制海洋生物散逸、改善水环境条件的工程设施。包括离岸堤、导流堤、人工上升流和循环流产生工程等。
离岸堤 离开海岸线，在海上与海岸线平行设置的构筑物。适用于波浪从正面射入的场合。其作用在于消波、防波，造成静稳海域; 利用入射波浪形成涡流、循环流域; 抑制浮游幼体分散; 控制漂砂，保护海岸等。通常采用离岸潜堤，以其为中心，在外侧和岸侧可造成广范围的贝类增殖场。
导流堤 利用海水流动的运动能，控制水流保持一定的流动路线而建造的堤状构筑物。采用导流堤的潮流控制工程适用于流速大的场合，其工程设计基准是使海水交换量即海水顺、逆流的流量系数差为最大，进行工程布局。如在湾口设置的导流堤，可以控制潮流，使流幅变窄，流入时流速加快，加大扫流力，导流到湾顶，流出时不受堤的影响，大体能均匀流出; 或在湾口设八字形的双曲线(渐近线交角90°)型导流堤，助长一方向流，阻止逆方向流，可使往复流改变为向一方流动，改善海水交流状况(图1)。
图 1 双曲线型导流堤平面图
h1. 上流水深; u1. 上流流速; h2. 下流水深; B1. 上流部
宽度; B. 异流堤开口宽度; h. 开口部水深
人工上升流 人为地将海洋温跃层以下的底层水提升到表层的工程设施。可以用多种方法造成人工上升流。包括用水泵抽水、深层水加温、密度效应和利用风能、波能、潮汐能、波浪能等。人工上升流系统的作用是人为地破坏在自然条件下经常存在着的水体成层现象;将含有丰富营养盐的深海水提升到表层，为浮游生物的繁殖创造良好条件，从而增加海洋初级生产力。
循环流产生工程 使海水产生地形性的循环流，抑制海水中浮游生物、悬浮物质和溶解物质分散的工程(图2)。①利用波能的平面循环流产生工程是间隔设置以离岸潜堤为主体的构筑物。波浪从潜堤上通过时，波能使海水成为向岸流; 波浪流向潜堤，从中间通过时，波能使海水成为离岸流，从而产生平面循环流。②利用流体的垂直循环流工程是将堤顶比静水面低的构筑物同流向成直角设置，从而在其下流侧产生垂直循环流，抑制物质分散。其构造、布置应考虑增养殖对象的生态和海域的流动特性而确定。设施高度为水深的12%～30%时，垂直循环流工程的影响范围是设施高度的7倍。该工程实施后，应注意海岸线的地形变化，循环流域内的底质变化等情况。
图 2 波浪形成循环流模式图
(a) 设置在水流中的循环流工程; (b) 离岸潜堤和堤坝组合
建造的循环流工程; (c) 只采用离岸潜堤的循环流工程
消波工程 消除或减弱流入增、养殖场的有害波浪，保护海洋生物生存环境，保护海上设施安全的工程设施。包括防波堤、消波堤、浮消波堤及其他使渔场海面静稳的工程。
防波堤 为了维持港湾及养殖场内的水面静稳，保护海岸设施安全而建造的堤状构筑物。防波堤设计包括平面布置和断面设计，平面布置按增养殖场的面积、形状、位置和方向决定。断面设计包括防波堤的形式、尺寸和结构等。防波堤从形式和构造上分为直立堤、倾斜堤、混成堤和特殊防波堤。
消波堤 以控制增养殖场的波浪环境为目的而建造的工程设施。其作用在于消除对增养殖场有害的波浪，保护海洋生物的生长。消波堤具有以下功能： ①消除对海岸设施产生破坏力的波浪; ②消除对增养殖场的管理作业带来困难的波浪;③消除阻碍增养殖场对象生物生长的波浪;④维持增殖场的水质环境和底质环境，不使恶化。
通常采用的消波堤主要有重力式消波堤、浮消波堤等。①重力式消波堤是建造在海底，靠自重抵抗波力等外力的构筑物。消波性能可靠，坚固安全，施工技术完善。主要结构为基础部和堤体部。②浮消波堤是靠在水面或水中设置的消波浮体来消波的设施。由消波浮体、系留索、系留基础、缓冲装置和标识灯组成。浮消波堤的特点是不妨碍海水交流，能设置于比防波堤更深的水域，造价较低，可以移动。但设计时需研究其耐久性，实施后要进行认真的维护管理。
其他消波工程有流体式消波工程、幕式防波堤和防波栅等。
底质改善工程 改善海底底质，保护底栖生物生存环境的工程。包括潮间带改造、沙滩改造和流石带改造。
潮间带改造 该工程除为改善双壳贝天然附苗环境，进行平畦、整埕工程(见缢蛏养殖)外，还有以下几种：①降低或增高海滩地基。按养殖对象生物生态要求，通过整地人为地降低或增高海滩地基，造成适于生物栖息的良好底质环境。为维持改良后的底质，需要同时进行开挖水路工程，建造导流堤、消波堤等抑制波浪、海流。②开挖水路。在浅海域开挖水路，增大流速，促进海水交换，改良底质，防止浮泥等沉淀物堆积，以造成稚贝附着的良好环境。③蓄潮塘工程。在潮间带挖塘蓄潮，减小波力对海滩的破坏，维持放流用海滩和中间培育用海滩的适宜环境，提高放流效果，实现增殖目的。④耕地、疏浚。对底土硬化呈还原状态的养殖场，可使用推土机(潮间带)等机械耕耘底土，使其软化;用泵和船(浅海)疏浚养殖场地，有利于海水浸渗、交流，除掉堆积的有机物与有害物质，促进还原层氧化、向水中释放营养盐。⑤掺土、投放氧化铁等。在软泥质海底撒细砂，恢复其作为贝类增、养殖场的机能。在受污染的底质中掺入红土，红土中所含的铁成分可与污染泥中产生的硫化氢反应生成硫化铁，从而净化底质;也可撒氧化铁或酸性粘土等。
沙滩改造 改善和维持沙底底栖生物的附着环境和生长环境。①设置附着基质。在海水状况适宜、虽有岩礁、流石等附着基质，但其表面受到流砂、漂砂频繁冲刷的场所，可投放附着基质。附着基质的材料主要采用碎石、混凝土块等。②治砂工程。改善鱼、贝类栖息的沙滩底质环境的工程，包括漂砂控制工程和静砂工程。漂砂控制工程主要是建造突堤、防砂堤等控制漂砂的移动。突堤一般是在海滨碎波带内侧，取一定间隔和方向，用大型粗石或堆砌石块、预制块，突出设置的突堤群，可以有效地控制沿岸漂砂，防止沿岸流波力对海岸的破坏，亦用于恢复由于建港、筑堤等破坏了的养殖场自然环境。防砂堤多为单一堤，常越过碎波带，设置到深水;用于防止漂砂埋没港口、航道。在河口兼有导流堤作用，在砂质海岸有防波堤作用。静砂工程主要采用人工海藻带和阻力板。人工海藻带是在海底人工播植在流体中不易倒伏的大型海藻，使底面流速降低，从而控制漂砂。阻力板成排设置在海底，减小流速，控制漂砂。采用该工程应注意以下几点：设置于海底的阻力体易产生局部的冲刷、堆积，需采取相应的措施解决;播种增殖海藻时应设置离岸潜堤，在消波的同时产生循环流，可防止种子流失，提高静砂效果。
流石带改造 改善和保护流石带经济贝、藻类附着、生长环境的工程。主要是在碎波带投石、投混凝土块，设置附着基质。
中间培育设施 对人工培育的鱼、虾、贝类苗种在放流前进行短期培育的设施。主要有网围设施、水槽、水池、人工海滩和网箱等。
网围设施 用于中间培育的网围设施，其结构、形状及安装方式均和养殖用的网围设施类似，多设在浅水，适应苗种培养特点，规模较小，设施较简易。用于进行日本对虾、三疣梭子蟹等的中间培育设施，主要有支柱网围式和堤网结合式设施，设置的海区要求海水交流好、风浪较小，流速缓慢、海底为平坦的沙泥底，敌害生物少。在日本濑户内海沿岸，日本对虾的中间培育网围设施多为1000～2000米2，便于管理。其缺点是易受风浪、漂流物等的危害。
水槽 在陆地上设置水槽进行中间培育，配备供水、排水系统和供气系统。水槽的形状有圆形、八角形、长方形和正方形等，材料有薄钢板、玻璃钢、合成材料、帆布等。小型水槽(10米3以下)的优点是管理较方便，缺点是放养密度大，容易造成水质恶化。大型水槽(容积为100～1000米3)不会因水质恶化造成稚鱼死亡，缺点是管理比较麻烦。中型水槽(容积为30～50米3)容易管理，适于稚鱼的中间培育。水深一般在1米左右，槽底应有一定坡度，便于排空水槽进行清扫。多用于牙鲆、日本对虾和鲍的中间培育。水槽结构有许多创新开发，如日本对虾中间培育圆形水槽采用双层底结构，进水通过砂滤层过滤，再经管道从槽上进入，并向一个方向喷出造成水流。污水从底层排出，并配备有充气设备，成活率可达60%。这种水槽亦用于对虾高密度养殖。培育大规格鲍鱼苗种的水槽，在槽内设置透明的波纹板(40厘米×30厘米，板上繁殖硅藻)，可用立式或笼形，饲养效果良好。
水池 在潮差较大、水质好的潮间带筑池，利用干满潮差进行池水交换。池的大小从几百米2到几千米2，多为对虾放流苗种的中间培育和养殖兼用池。在陆上建造水池进行中间培育，在水池中装设网箱培育更为理想，便于苗种出池和清污，稚鱼成活率可大幅度提高。网箱设置方式有两种： 一是将网箱浮在水中，不贴靠池底面和壁面设置，网箱离池底面约20厘米; 二是将网箱紧贴底面和壁面设置。把长方形水池用2～4个网箱分隔开培育，一端进水，另一端排水，进行水交换和排污。日本兵库县岩见渔协使用混凝土水池进行牙鲆稚鱼的中间培育。池中装设网小无结节目网箱，采取经地下渗透过滤的海水，用洒水法进水。水池装备气举泵循环用水，稚鱼摄饵状况良好，水温也较稳定。
人工海滩 在潮间带人为地建造海滩进行日本对虾、梭子蟹中间培育和放流。放流日本对虾的人工海滩分为促进苗种定居、减少放流后死亡的放流场和可减少生长初期死亡的中间培育场两部分。选址条件为离河口较远、涨潮时有较强高盐外海水流入，不受径流、风浪影响，底质多砂且坚硬的海滩。适宜地基高度： 放流场在平均潮位上方; 中间培育场以平均潮位为中心，在+35厘米～-10厘米之间。干出时用水泵扬水，自上缘全面地自然流下，保持滩面水洼，排水是通过砂层靠潜流排出。外围筑堤，防止海滩变形，并抑制波浪、控制底层流速。放流后，苗种在人工海滩定居、生长，逐渐向深水移动，自然逸散。每年5～10月可放流4～5次。定居密度是自然海滩的10倍。一般人工海滩的潮位比较高，要保持5厘米的水面，必须靠水泵提水。因此费用大、成本高。
网箱 在放流地点附近风浪平静的近岸、内湾海域设置网箱进行中间培育。网箱形状、结构与养殖用网箱相同，但规模一般较小，网衣网目随生物生长逐次更换。用系留索将网箱系留在设置于海底的锚或混凝土砣上。或架设钢管筏，将网箱并排垂挂于筏上。将网箱设置在发电站温排水海域进行放流用鱼、虾苗种中间培育效果更好。网箱常用于对虾、牙鲆、真鲷、三疣梭子蟹放流苗种的中间培育。鱼虾中间培育常用网箱一般高3～5米，底面积3～7米×3～7米。牙鲆底栖，网高可在1～2米范围。利用海面网箱进行中间培育时，由于适合稚鱼生长的海域很少，对如何防止病害发生等问题有待进一步解决。