第四章、斜底塘增渔获

火炬气冷却水地热泉保鱼冬饲，碲化铋双斜底多孔石助氧深走──公关献词

将池底由与池面帄行改为对池面倾斜，塘水形体相应地由方形变为楔形。底斜楔出之时，塘水整体便马上会产生一个从浅端指向深端的横向压力，当与其垂直的贯水传热管外面的塘水受热上升之后，这一横向压力便会驱赶受热塘水以远的未热塘水前来补空，以水帄大循坏的强化，来补偿垂直小循环的弱化，引发全部塘水的水帄和上下对流，热冷合力搅水。此时此刻：池面无风，却见涟漪；热管传热，斜底牵冷；上帝之手，助我渔农──文中摘语

 

一、所属技术领域

设施渔业是 20 世纪中期发展起来的集约化、高密度的养殖产业，它集现代工程、机电、生物、环保、饲料科学等多学科于一体，运用各种各样最新科技手段，在陆上或者海上营造出适合鱼类生长繁殖的良好水体条件与环境条件，把养鱼置于人工控制状态，以科学的精养技术，实现鱼类的全年的稳产高产。其主要形式已有：工厂化养殖、大水体循环养殖、网箱(网围、网栏)网养。由于它立足于环境保护，将产业与环境密切结合在一起，因此具有广阔的发展前景。例如：其一，2007 年，国内最大室内水产养殖项目在广东曲江投产。该处有养殖池 20 个，总水面 875平方米，每年可以连续出产 200 吨鳗鱼；总投资 3000 万元，年产值 3000 万元；每立方米产能高达 150 公斤，是传统养殖技术的 250 倍——后者只是 0.6 公斤(一斤二两，即一条左右)/立方米．年。鳗鱼鳃小，吸氧量少，故可如此密集养殖。其二，养殖产值极高的蚝或鲍需用海水，以色列科学家已研发出一种淡水养海鱼方法，使用 40 公升淡水就可养殖一公斤蚝或鲍。 

油气田火炬气照天烧，可利用来加热鱼塘水。

现代化养鱼池。

 

二、有关技术背景

露天鱼塘、泳池土建；桁架塑膜大棚构建；热工学、冷工学；塘鱼养殖。

 

三、发明内容解说

将「机搅差温斜底深水越冬鱼塘」上纲上线拔高，称其为中央和地方政府不得不察的像「兵者」一样的「国之大事」，亦不过分：首先，这可是一个至少(4 斤/人„月×4亿人×8 个月＝)108 亿斤的(北方冷季水产)庞大产业、市场和惠农平台。2003 年我国的水产养殖产量达到 606 亿斤； 108 亿斤÷606 亿斤×100%＝18%，近 1/5 了。其次，亚洲人蛋白质主要来源之一鱼类 2010 年的消费量达 6900 万吨，其中中国人消费量达 2800 吨。但是亚洲各国的海洋捕鱼能力，已是海洋可持续供应能力的两倍，因此对于包括中国人在内的亚洲人来说，下一场食品危机必是鱼类短缺。再次，中国农民平均每户有田不过三亩，种田致富几为不可能；而变田为塘，养鱼致富，依照本章方案，则为大有可能，大大地有可能。难怪战国时人范蠡有言在先：「种竹养鱼千倍利……夫治生之法有五，水畜第一。水畜，鱼也。」建议国家对此立法和贷款，推动各废热排放点主动利用废旧材料，大肆建造此处设计的机搅差温斜底深水鱼塘，租给下岗职工和附近农民使用，且向他们免费或廉价供给排放废热载体，实行「袋鼠式」的工业反哺业。读者凭常识便可想象：工业难以兼容植五谷、牧六畜，却完全可以兼容养鱼虾、饲蚝鲍；鱼塘甚至可以进厂房、上楼层，既减少占地又减少污染。

西方国家人民普遍吃的是海鱼，极少吃塘鱼，故鲜有此种工渔结合，于是为我创新，留下空间。但是这不妨碍他们购买此项专利之后，到其他人民喜吃塘鱼的国家大养其塘鱼。

出于效率考虑，本章所创鱼塘的深端，塘深应等于大于四至五米，大于通常的 1.5～2 米。等于大于 4.5 米深的鱼塘，冬季已经略可利用地热。不过，上述工业单位可能兴建的大型鱼塘的塘深，即使高达等于大于 10～15 米，亦无不可，因其是砼筋结构，不惧塘壁坍塌。但光有鱼塘加深而没氧气走深，还是于事无补的，以下本章会结合设计塘水加热，来行解决此事。

冷季若使用贯水传热管而非直插水蒸汽来为塘水加热，那么，根据对流传热原理，传热管通常应该铺在池底部位，形成经典的底部加热，带动塘水上下对流。可这样一来，燃烧室或泵热室就得下陷到地面/池面等于大于四至五米甚至等于大于 10～15 米以下，平添出来施工维修困难、水火相侵危险、买泵开泵费用、梯道及盖加建、U 字贯流不畅等一系列问题。

不妨改为中上部位加热。燃烧室或泵热室以仅仅下陷到离地面/池面 1.5～2 米左右为好。但上下对流不畅咋办？本文想出妙法是：将池底由与池面平行改为对池面倾斜，塘水形体相应地由方形变为楔形。底斜楔出之时，塘水整体便马上会产生一个从浅端指向深端的横向压力，当与其垂直的贯水传热管外面的塘水受热上升之后，这一横向压力便会驱赶受热塘水以远的未热塘水前来补空，以水平大循坏的强化，来补偿垂直小循环弱化，引发全部塘水的水平和上下对流，热冷合力搅水。此时此刻：池面无风，却见涟漪；热管传热，斜底牵冷；上帝之手，助我渔农。

倾斜池底还有以下三大效用：

(一)因为浮车式加氧机和半导体热冷板经常开动而产生的经常性的塘水水平对流，可令塘水整体大范围、多层面、长时间、近饱和地滚动溶氧，溶氧且可跟随水流沿着斜底走深。溶氧走深可成就深水纳鱼，奠定高产基础；

(二)可令池底沉淀污物迅速滚落位于塘底最深之处的集污窄槽，被潜水泥浆泵吸走，保持池水洁净；

(三)可以成就免网捕捞：每逢干塘捕鱼，可以先行开机排水，俟水面降至小斜池面，即可停机以兜勺鱼，效率大大提高。

笔者相信，斜底深水对于大多数农民来说，纯属新生事物，遑论机搅差温了。传统鱼塘池底，只有平板、锅盔两种形状，不仅千年保持不变，而且从来未曾遭过质疑。即使在斜底泳池出现之后，也未见有人移花接木，循此改塘。自从天然水氹脱胎而来之后，人工鱼塘的池底就一直很少引起过人类的关注；人类虽对整壁常动脑筋，却对改底鲜起思量，这是不容否认的。

唯一的例外也许是上述我国春秋时代的范蠡。于其所著《陶朱公养鱼经》(公元前 475 年)之中，范氏针对鱼池的开凿有过如下记述：「以六亩地为池，池中九洲八谷，谷上立水二尺，谷中立水六尺。」在笔者脑中，范蠡池底映象乃为一块九齿八槽的搓衣板(不计四堵池壁)，如 228 页上图。他琢磨的是束流齿底，我琢磨的是漫流斜底，我俩可否算是同好？齿底不利于捕捞乃为显而易见，他先输了一着。

其实，自然界的池床、湖床、河床、海床、洋床，都是由无数大小不一的倾斜板块交嵌而成的。斜底易使水体处于随动，随动易使溶氧走向深处，游鱼浅浮、深潜，俯仰皆能受氧。斜底，只有斜底，才是适合鱼类天性的水底。 1970 年初在海南，笔者曾经从事过一次为期七天的河

底潜水捞物作业。那河就是万泉河。他在无比清澈的河底见识了：夹峙的岸脚是如何坚定地向河心倾斜，逶迤的河床是如何急切地向下游倾斜，湍急的潜流是如何不安地携砂石前行；翻滚的河面是如何有力地摩擦空气底面，将空气捕获、揉搓、发泡，然后让它们像药酒渗入皮肤般地向河水整体扩散。本章所创之「机搅、差温、斜底深水」，模仿的就是这些永恒而又可靠的自然方式。

笔者当时还注意到：河底无数大小不一的鹅卵石和岸脚隙，能够储存以气泡形式附于其上的空气，一受扰动，这些气泡就会像微型水母，悄然上漂。由此，他设想：在机搅差温斜底深水鱼塘池底，还应铺设有格固定的多孔石块(不是石板)。赖此，此种鱼塘的仿生性就更加凸显。

 

上：范蠡琢磨出的束流齿底鱼塘意向还原；下：范蠡总结出的淡水养鱼经验。

如不用「机搅＋斜底」方式而又欲成就「溶氧走深＋深水纳鱼」方式，另一选择就是在池底安装如 230 页图所示的膜片式微孔气体分布器──这是一种成熟的化工设备，并长期开动气泵为它们供气；或使用氧/水混合器。直径等于小等于 0.25 毫米的气泡在水中可停留十小时或以上。但是鱼类害怕水底上升成串气泡，因为吞噬气泡稍多即会令到鱼膘膨胀，鱼体翻侧上浮；四处起泡恐会惊吓鱼类；置器壁边又恐发生布气不匀。此器功效仍需实验来作验证。鱼塘需要紧急供氧之时，可以使用液氧。

流经海南琼海南俸场红流队东侧的万泉河河段。

水底气泡为水添氧。

膜片式微孔气体分布器结构图。

 

四、具体实施方式(一) 一组鱼塘

本章设计的机搅差温斜底深水鱼塘其实是一鱼塘组合，有主、副、陪三口子塘(232 页、233 页图)。主塘、陪塘用于饲养成鱼，副塘用于饲养幼鱼。主塘、副塘的上覆

桁架塑膜大棚，北高而南低，便利冬季积雪融泻──在棚底气温等于大于 16 摄氏度之时，降雪必然触棚不久即化。陪塘位于大棚之外，仅用于暖季饲鱼和倒腾塘水，未覆桁架塑膜大棚，建议对其使用下述可卷扬塑胶毡。主、副、陪三塘之间的相对位置，以及它们与棚底墙的相对位置。主塘东西长、南北宽均为 26 米，面积为 676 平方米，

比一亩大十平方米，池底分为 I(宽斜)、II(窄斜)两级。由左往右，头 20 米为 I 级，池底由左往右须成 5%的倾斜，级首深三米，级尾深四米。由左往右，末六米为 II 级，池底由前往后须成 2%的倾斜，级首深 4.5 米，级尾深五米。五米处再下为一集污槽。此称双斜底。

陪塘各项尺寸均与主塘一样，乃可视为后者 180 度的转体。I 级池底由西往东倾斜，II 级池底由北往南倾斜。陪塘东池壁延长线距主塘西池壁四米，南池壁距副塘北池壁3.5 米。

在主塘干塘捕鱼之时，应先将主塘肥水抽到陪塘之中储存起来，待主塘成鱼捕尽，副塘东段幼鱼随水尽入主塘之后，又将肥水抽回主塘。其实三塘之间均可采用此法倒腾塘水，此即所谓「肥水不流他人田」。

副塘东西长 28 米，南北宽 12 米，面积为 336 平方米，比半亩大二平方米。池底则不分级，由西往东成近 4%的倾斜，右首深三米，左尾深四米。深四米处可掘一由南往北略倾之集污槽，槽身非深，槽头可塌。在副塘由西往东头15 米处，立一金属丝网隔墙，将副塘分成东西两段，水相连，鱼不通。以后，东段幼鱼进主塘，西段幼鱼进陪塘。将副塘分成东西两段，水相连，鱼不通。以后，东段

幼鱼进主塘，西段幼鱼进陪塘。

副塘东池壁距主塘西池壁仅二米，二塘上空于此相通。在主塘四周宽二米的环道上，环设高出地面的繁殖鱼池如亲鱼池、暂养池，产卵池，孵化池，育苗池等。它们各自的要求和数据，可见附件。

主副二塘南首棚底墙一字相连，仅高 1.6 米；北首棚底墙曲尺相连，主凸副凹，主塘墙墙四米，副塘墙高 2.7 米。除在南首墙近处，棚底各处容人昂首直立。

副塘东首居中，有一宽等于大于一米的向主塘倾斜的明渠与主塘相通。副塘渠口底深四米，主塘渠口底深 4.3 米。副塘渠口设一金属丝网闸门，平时放下，仅在通过幼鱼时升起。主塘渠口设一全封闭式闸门，平时和在通过幼鱼时升起，仅在主塘干塘捕鱼时放下，以免副塘随同干塘，殃及幼鱼。副塘渠口两侧池壁向渠中心线聚拢成漏斗状，以利泻鱼，斗中线长 0.5 米。

主、副、陪塘各个部分尺寸，以及它们各与棚底墙中心线相对位置。

上图之 AB 截面(长度截面)视图。

副塘西段东北角金属丝网隔墙根处，亦有一宽等于大于一米的向陪塘倾斜的暗渠与陪塘相通。金属丝网隔墙底部高 2 米×长 12 米部分为封闭式金属板，用于防止东段干塘时西段随同干塘，致鱼脱水而死。副塘渠口设一全封闭式闸门，平时放下，仅在通过幼鱼时升起。副塘渠口底深3.5 米，陪塘渠口底深 3.75 米。

三塘应各自安装一至二台浮车式增氧机运作，其叶轮垂直于池面的转动方向，应与东西或西东向倾斜的池底相配合，以形成塘水水平对流。以四片叶轮者为好，水平搅水的浮鼓式增氧机不宜。

报载广告称，采用底面成 20 度倾斜的「松下」滚筒洗衣机，可比底面水平的滚筒洗衣机节约不少洗涤时间和水量。难道「斜底随动」也有类似「黄金分割」那样的魔力？务必选用板桩护档、砖石护墙、格宾护垫、砼筋框格、喷凝薄壳、膜袋水泥等来固化池壁，防止坍塌。池壁上部还应围砌一道高 40 厘米矮墙，以防人员坠水和塘鱼跳岸。多孔石铺设于主副陪三塘池底，但每隔数米即用横板

阻其沿底下滚，厚度应为十厘米。每年清塘时，须对多孔石加以冲污清孔。

主塘池底 I 级、II 级斜面正交情状图。上：类轴测图；下：类正视图。

 

左：垂直搅水增氧机。右：水平搅水增氧机。

为了防止饲料沉底浪费，应在主副陪三塘北首各装一长十米、宽 0.5 米食台，台面距池面 1~1.5 米，四边镶高0.5 厘米的围条。另在食台之上安放一可升降的镶边食板，宽亦为 0.5 米，长仅一米。投料结束后半小时提起，供目测饲料被摄程度，以减少投料的盲目性。过去渔农多不知道采用此法投料。

说到投食，不妨顺便指出：鱼类学家其实可以借此机会开展一「塘鱼尝百草」试验，以找出有利可图的「鱼种＋草种」组合。广东顺德渔农早已发现了，给鲩鱼投食碗豆，所获鱼肉烹后硬脆不烂，称为「脆肉鲩」。那么，有没可能育出「葛根肝尖鲈」、「地黄粉肠鳅」、「莪术肾球鳇」？主陪二塘的容积为 2561 立方米×2＝5122 立方米，副塘为 1176 立方米。假设主陪二塘每立方米水体可出二斤重成鱼二尾，则主塘一年四造可出鱼 20488 尾，重 40976 斤，陪塘一年二造可出鱼 10244 尾，重 20488 斤，主陪二塘于是每年可出鱼 30732 尾，重 61464 斤或 30.732 吨。若每斤平均可卖得四元，则一个单位的鱼塘组合可创年毛收入245856 元，近 25 万元。

在各地大量退耕还林还灌还草后，鱼草可望大量出产，由此可望大大降低饲料成本。本书第三章《环山行抻国土》倡导在环山行行截坂上大种特种的「喂鱼牧草之王」甜象草、墨西哥黍。此种牧草既可以喂走畜，又可以饲游鱼；牧草的粗蛋白质含量(10~30%)要较秸秆、野草茎叶(3~4%) 乃至玉米、粒实(8%)为高。由此推知，冬水饲鱼利润不菲。若饲养珍贵鱼种，则利润还可翻番。

对于棚外陪塘，还可以用以下方法提高其利用率：其一，每逢秋末，向无越冬鱼塘的渔农廉价收购等于小于一斤重的幼鱼，挑出食肉鱼后投入塘中，饱喂两三周后，任其在冰下过冬。来年春开冰化，再投料饲养。此时因鱼体本大，一造便可从三月缩为二月。第二造只剩二月，亦可如法炮制，不过毋须越冬。副塘西段此时可变养殖买来幼鱼的储池。其二，俄国科学家曾花了 30 年时间，人工培育出一种名叫「罗普沙」的低温摄食鲤鱼。天然河流泊中也许还可找到具有同样本事的鱼种。将这类鱼搜集储备，于秋末投入陪塘，冬季实行凿冰饲养、加氧、捕捞，似亦可行。当然，低温摄食诸鱼种类有限，且在市场上不可能完全取代其他鱼种；其增肥期可能较长，其肉味道可能不鲜。总之，渔农应千方百计使机搅差温深水越冬鱼塘做到一年五获或六获。有的渔农还可选择变成鱼苗专业户，专事育种和育苗。鱼苗专业户和成鱼专业户形成恰当比例，就可以缩短造期。

说完原创发明的斜底深水后，转到描述本项技术方案的另外两个设施「入地燃烧室→贯水传热管→自动控温仪」和「分置鱼塘两端的半导体热冷板」。两者均为实用新型。

 

(二)地底加热

本节以使用可燃弃气为例描述「加热」。使用携热弃水、弃气(不是会于管中冷凝成水的汽)以及地热温泉者，不妨举一反三，它们三者也都必须使用贯水传热管。本节的可燃弃气使用地底燃烧室，而非地上小锅炉(价格等于大于 2000 元)，这样才能把有需要的读者带到贯水传热管、密封分气分水室、烟囱以及其下的扩烟室等面前，免却他们自行设计。当然，使用直插水蒸汽加热塘水最为简单，不用设计。

在黑龙江省大庆市杜尔伯特县克尔台乡官尔屯西村的旷野里，有一块距离大庆市区 60 公里的油田飞地，上有油井百余眼。其出石油气自建井以来就一直放空燃烧，未受回收。而在村中多户农家手中，又藏有百余根当年向大庆油田钻井队廉价(据说仅以数只家狗交换)买下的管径 15厘米×管长 30 米的竖井钢管。该村位于水产丰富的嫩江之畔，暖季之时，前来搜购野生河鲜的小贩每日出现，将渔获用汽车运往邻近的大庆、海拉尔、齐齐哈尔、哈尔滨、俨然成市。嫩江中大量生长的一种鱼草，晒干垛放之后再行投入水中，仍可恢复原色，鱼喜摄食；又有一种鱼秋末之时，会自动聚集河面，让冰包裹，假死过冬；春开冰化，又变鲜活。本项技术方案的思路，起先乃为源于如何将上述的「火」「水」资源捏到一块儿来加以利用，以造福当地农民──其中一位青年成了笔者的患难朋友。

可燃弃气沿管径 2.54 厘米的供气管，流到主塘大棚西北角外(238、239、240 上图)，陷下地面以下 75 厘米，进入一长宽高均为 85 厘米的「燃烧室内空间立方体」(观念中的)。有关燃烧室的墙砖、油毡等，本章略去不谈，此类问题应交由施工者按照专业要求自行处理，下同。在实施时，立方体的上壁应为穹顶。

立方体有上、下、东、南、西、北六个壁。上壁距地面 35 厘米、西壁延长面距主塘西池壁 35 厘米，南壁距主塘北池壁五米。供气管进入立方体后立即变为带四个喷火孔的燃烧棒，全长 80 厘米。第一孔中心线距西壁 12.5 厘米，以后每孔中心线各自相距 20 厘米，棒之尾端距东壁五厘米。燃烧棒水平中心线距立方体南北两壁各为 42.5 厘米，距上壁 40 厘米，距下壁 45 厘米。

与主塘西池壁平行的头段贯水传热管的尺寸，为管径15 厘米×管长 30 米，管口距相等，水平排列于立方体南壁之上，管口糊耐火泥或贴耐火瓷。四管管口圆心连线距上壁 12.5 厘米，最东管管口圆心距东壁 12.5 厘米，最西管管口圆心距西壁亦为 12.5 厘米。各管管口圆心距为 20 厘米。

四管管口圆心连面位于燃烧棒水平中心线垂直上方 27.5 厘米处，位于下壁上方 67.5 厘米处。

从立方体北壁上方贴壁插入管径 15 厘米×管长 3 米竖井钢管四根。每根底端往上至 20 厘米处，开一半徑为 7.5厘米，高度为 35 厘米的豁口，冷空气由此灌入燃烧室。豁口底边与立方体下壁平，以下插入下壁再下成为桩根。最东管垂直中心线距东壁 12.5 厘米，最西管垂直中心线距西壁 12.5 厘米。各管垂直中心线相距 20 厘米。四管垂直中心线连面距燃烧棒水平中心线 37.5 厘米。

外部冷空气经进气管进入燃烧室后，与经供气管、燃烧棒进入燃烧室的可燃弃气混合燃烧，变成急速膨胀的热空气。已具弱压的热空气争先恐后地逸入镶在南壁的头段贯水传热管管口，翻滚 60 米后经烟囱排入大气。热空气将热先后传给传热管、鱼塘水、鱼活体，鱼活体将鱼饲料吞进鱼肚肠，营养素将鱼变成二斤重，这样便达致了本项技术方案的主目标。

四根进气管的垂直中心线，与四个燃烧棒喷火孔的垂直中心线，两两构成一平面，该观念中的垂直于立方体下壁的平面，若向南延伸，便可沿对应传热管水平中心线将传热管劈成两半。换句话说，上述三线位于同一平面之上。

头段贯水传热管穿破方塘北池壁之后，一头扎入塘水。四管之中，最西管水平中心线距主塘西池壁 47.5 厘米。水平排列的四管于主塘西南角进入—半径为 1.5 米，高度为4.6 米的半圆角墩中的密封分气室，该室尺寸长 1 米×宽 1米×深 0.55 米。室面与墩面平，四周砌高 40 厘米的防水墙。该密封分气室由其东西二壁分别向「主塘东」和「主塘西」接副塘东两个相反方向，各自伸出二根水平排列的管径为 15 厘米×管长 30 米的次段贯水传热管。向东最南管水平中心线距主塘南池壁 47.5 厘米，向西最南管水平中心线距副塘南池壁 97.5 厘米。两组次段传热管的水平中心线连面，与头段传热管的水平中心线连面一样距池面 47.5 厘米。但次段传热管二管的中心距要大一些，达 25 厘米。在四根次段贯水传热管靠近棚底墙室内一面的末端，均须安上手动螺旋启闭式流量控制阀一具，用来控制来气或来水输送量的大小。注意，这是一个关键部件。燃烧棒(或入水管)的流量控制阀须与此协同动作。

燃烧室内空间立体各部尺寸的正视图的俯视图。

主塘次段贯传热管穿出主塘东池壁后，行走五米后进入一陷入地面以下 15 厘米的扩烟室，其内空间立方体尺寸，为长 45 厘米×宽 45 厘米×深 45 厘米。二根用管径 15 厘米× 管长三米的竖井钢管做成的烟囱紧贴室东壁插入。桩根与豁口均与燃烧室进气管相同，施工锯管时齐出，共八根。烟气经豁口排入空中。二烟囱钢管垂直中心线与二传热管水平中心线可共组一垂直于室下壁的平面。传热管最低脊连面距下壁五厘米，留五厘米高度乃为防止烟囱口若有少许进水，不致轻易倒灌入传热管。比较而言，连接头段、次段贯水传热管的密封分气室，则没有必要安排这五厘米高度、因为该处没有有进水。

副塘的扩烟室及烟囱情状与主塘相似，但方向调转，另其东壁紧贴棚底墙室外面，此不多赘。

燃烧室内空间立体各部尺寸的俯视图。

将四根钢管烟囱设于鱼塘组合南面，目的是让常刮的北风将烟气刮得离鱼塘组合上空远远的。如果将它们设于鱼塘组合北面，塘鱼呼吸的就将是受污染的空气。

根据计算，将主副二塘 3737 立方米的塘水，从 16 摄氏度加热到 20 摄氏度，约需燃烧 1500 立方米天然气。此后仅在 19~20 摄氏度保温，耗气则为更少。

「小型锅炉＋廉价煤炭」无疑可以构成应急系统之要素，使用「废弃大棚＋小型锅炉＋廉价煤炭」来从事越冬饲鱼且大获成功的，亦有人在。根据计算，如果能达到前述之等于大于 30 吨的产量，即使买小锅炉、廉价煤来开展冬水饲鱼，也是划算的。在我国北方农村，似可将烧热坑和「煤变鱼」结合起来。若采用大型棚面太阳能加热器，则加热、保温流动成本必会更低。

 

(三)两端温差

在不需对塘水保温加热的暖季和在我国南方，以及在可燃弃气火焰捻小的情况下，应如何实现热冷合搅？这就牵出了半导体热冷兼制技术。幸亏世间诞生了这门巧夺天工的技术！

冷空气输入管和燃烧室、贯水传热管工作原理示意图。

头段、次段贯水传热管位置示意图。

上：越冬鱼塘自动控温仪线路图；下：主塘扩烟室和烟囱各项尺寸。

半导体热冷兼制技术，是把一个 P 型半导体和一个 N 型半导体，用铜联接片捍接而成电偶，当直流电流从 N 型半导体流向 P 型半导体时，在 1、4 端──称为热端的铜联接片上，就会会产生放热现象；而在 2、3 端──称为冷端的铜联接片上，就会产生吸热现象。如果电流方向调转，则冷、热端将互换。由于一对电偶所产生的热冷效应较小，所以在实际运用时，可将数对或数十对电偶串联，将热端和冷端各自结堆成集。半导体兼制热冷，其实就是当载流子即电子和空穴流过结点时，因半导体势能发生变化而引起的一种能量传递(见 243 页图)。

半导体热冷兼制电偶是一种不用制热剂和制冷剂，且没有机械运动部件的热工/冷工电器，它具有以下特点：1. 无噪音、无磨损，运行可靠，维修方便；2.冷却速度快。其热冷兼制速度可通过调节工作电流来控制，便于人工操作和自动控制；3.体积小、重量轻，可大大节约占地面积； 4.可通过改变电流方向，达到制热、制冷两端互换的目的。我国目前应用的半导体热冷兼制材料，多数是以碲化铋为基体的三元固熔体合金，其中 P 型材料是Bi2Te3-Sb2Te3，N 型材料是 Bi2Te3-Bi2Se3，采用垂直区域法制成取向晶体。

上：碲化铋半导体冷热板工作原理图；下：高效碲化铋冷热板。

一台水冷式四级半导体制冷器，在真空条件下可将红外探测元件冷却到摄氏负 100 摄氏度的低温。热冷合搅斜底深水鱼塘对于半导体热冷兼制电器的要求，低得难以令工程人员想象：只要位于鱼塘深端底部的热端能将该处水温升高摄氏 1.5 摄氏度，位于鱼塘浅端面部的冷端同时能将该处水温降低摄氏 0.5 摄氏度，从而能令位于斜底之上的塘水整体地、均匀地、连续地、无声地作近似水平大循环(两端有着圆滑过渡的垂直小循环)就行了；对于主副二塘 3737 立方米的塘水来说，这样一天开动半导体制冷器八小时，似只需耗电 9.6 度。再升高或者降低温度，都是完全多余的。由于放热和吸热现象同时在一塘水内部发生，塘面又可散热，故塘水整体温度并无发生多少变化。自然有聪明人会想到，不如用功率为 1000 瓦的抽水机，将鱼塘深端底部的水抽到鱼塘浅端增氧机下──避免水中直径等于小于 0.25 毫米气泡因被抽上水面失压迸裂。一天工作八小时仅耗电八度。

若使用碲化铋半导体热冷板为大塘加热或者降温，或者为附录所述繁殖鱼池加热或者降温，而不是用于合搅，便须将不需要的一板(冷或热)移出塘外甚至移出棚外，否则会影响塘水制冷或制热效率，这是显而易见的。此时必得加添一对电偶：原设电偶专门用于合搅，不能用于控温。碲化铋半导体冷热板的设计和制造，可向本地大学水产、畜产等食品加工储存制冷专业求教。有无厂商生产，可以上网查询。

不妨这样认为：半导体热冷兼制电偶，本来就是为了热冷合搅斜底深水鱼塘而超前诞生的！

 

(四)废管大棚

本项技术方案选用管径15 米×管长30 米的废弃竖井钢管 12 根，搭焊成六纵(在下)六横(在上)的巨型──30 米×30 米方框来作主塘大棚桁架(见 245 页图)。

先在均高 1.6 米的主塘棚底基准墙上将纵横钢管搭好点焊，再在各个搭点上钻孔入栓，上紧双螺帽，栓顶向上。第二步是将农用塑膜绕过东西边管，在方框上下形成夹层，中空 30 厘米。膜接如瓦叠，黏牢不漏水。第三步，将巨型方框南端固定，北端吊起，至离地面四米时止，形成一北高南低、利水倾泻之主塘上盖。最后将原先均高 1.6 米的棚底基准墙继续砌高，至比倾斜的南北纵向钢管高出一层砖，压封塑膜边。墙厚 24 厘米，但均需嵌入数条 48 厘米×48 厘米的砖柱。

副塘上盖的做法与主塘相似，不过其桁架仅为六纵三横。六纵各管尺寸为管径 15 厘米×管长 15 米，三横各管尺寸为管径 15 厘米×管长 30 米。副塘大棚南端底高 1.6 米，北端底高 2.7 米。

在各堵棚底墙上如何开门开窗开孔之事，留与施工者根据专业要求自行定夺。但大门显然应开在主塘北墙正中：燃烧室在此自不消说，那些看守室、小仓库、垛草场、停车场等亦一应在此，大门开在此处，方能与它们形成呼应。头段贯水传热管从燃烧室南壁出来之后，进入主塘棚底墙北墙中心线之前，在地底行走了三米。以此三米为中轴线，可以建一长 9 米×宽 6 米(檐底尺寸)的平房，分隔成看守室和燃烧室上盖间、小仓库三间。冷季之时，地底有热可供取暖；暖季地底火熄，室内转凉。垛草场、停车场在平房东面，占地半亩。

大棚桁架、塑膜示意图。

至此，我们结束了对于本项技术方案实用新型之二

「废弃管井桁架＋二层中空塑膜＋单向斜排大棚」说明。

 

五、大型鱼塘数据

采用两端温差斜底深水鱼塘，可以大大节约占地百亩以上大型塘鱼养殖场的鱼塘租金。此类大型塘鱼养殖场的标准两端温差斜底深水鱼塘，占地一公顷即 15 亩合一万平方米，容积为长100 米×宽100 米×深12 米＝120000 立方米，浅端深九米，深端深 15 米。此时缴交 15 亩鱼塘租金 2500元/亩×15 亩＝37500 元，却可得到 60 亩传统 3 米水深鱼塘，节约租金 150000 元–37500 元＝112500 元，十年可省1125000 元，用作加固钢筋水泥池壁费用──约为50 万元。大可利用废旧钢材──绰绰有余。如嫌鱼塘过大难于管理，可以使用落底尼龙编绳网格将鱼塘分成 1.5 亩网壁鱼塘十个，或者 X 平方米的鱼塘 N 个。

此种鱼塘护鱼过冬，可以使用下图所示英国泳池冷季保温胶膜——已有国产保温胶膜作为进口替代。由于已有大功率垂直翼添氧机和碲化铋半导体热冷板连续间开间关工作，水面遮膜应该不会导致塘鱼缺氧，或许还可减少水氧逸出也未可知。北方鱼塘也有可能以此代替大棚。12 米水深足可利用塘底微弱地热。

 

左：英国泳池保温胶膜(卷在轴上)；右：国产保温胶膜。

 

六、文末说开之语

假设每年每三亩为一单位的越冬鱼塘组合的冷季供鱼能力可达 20 吨，那么如欲满足北方冷季鲜活塘鱼需求量540 万吨，就需要有 27 万个单位。又假设每单位每秒需耗温度等于大于 20 摄氏度的携热弃水 0.05 立方米，则全年八个月合 240 天，每天开机 12 小时，便需耗水 51.84 万立方米；27 万个单位，一年需耗水 1399.68 亿立方米，即近1400 亿立方米，只及美国火电取水 2700 亿立方米/年的 1/2强。据此，我们完全有理由相信，我国北方的工业废热载体，可以为北方冬水饲鱼提供足够的热量。

必须强调指出，水温等于小于 20 摄氏度的携热弃水，对于很多目的──譬如说住宅供暖、仓库保温来说是无济于事的，但对于冬水饲鱼却可谓恰到好处。再热的水，别人就会想到加以利用；水温再低些，就几乎没人想了。通过某种装置可以将低温弃水的热量回收再行加热塘水，不过那样成本就高了。

希望我国政府能像推广农户沼气池、高产杂交稻一样，大规模地推广农家三亩机搅差温斜底深水越冬鱼塘组合，且和本章之前定义的袋鼠式工业反哺渔业，大小齐抓，以鱼代猪，以鱼代粮！40 万吨鱼、1400 亿立方米水、27 万个单位(以家庭为多)、1000  万个就业机会、25  万元毛收入/ 户．年，请记住这些惠农数字。

我国有着全球最为多不胜数的大片石骨裸露山表，草木难生，无法利用。在鱼类制品供求均增的情况下，若果以环山行通上下左右，以行截板承地头水柜，便可带动大量鱼塘上山，大片平地还田的双赢局面，河渔礼让壤耕，水畜共舞山畜。

到时读者还会看到：环山行的集雨功能凸显，土底膜的大幅铺覆成风的景象。

2015 年 4 月笔者返回四川省自贡市荣县认祖归宗，在参观燊盐井之时，突然想到自贡可以利用斜底塘—井盐水实施海水养鱼养鲍──自贡井盐工业业已因为井盐开采成本大大高于海盐晒制成本而苟延残喘。试验成功的话，自贡就可以成为我国西南乃至西北半壁江山的超大海鲜生产基地，财源滚滚而来。自贡农业部门可以速向广州市海洋馆取经：该馆的 8000 吨海水全是人造的。该馆科研人员业已研制出了领先国际的人造海盐，配制出来的海水有几十种鱼类所需的微量元素，使其水质完全可以和大洋深处未受污染的海水媲美。至于各种海水循环净化养鱼技术书籍，完全可从网上购得。由于海鲜售价较高，所以成本较高不成问题。

本章最后呼吁：粤人勿再推崇、推广河鲜、海鲜「无活不食」的习惯——这对增加鱼类的消费量，从而运输量、仓储量、养殖量至为不利；国人应该以极大的热情欢迎可供常温流通、可与蔬菜配伍、可裹贵鱼干鱼、可资现做现吃、可利运输仓储，可促全年养殖的「无菌包装鱼糜制品」进入和占领食柜、餐桌、冰箱。

四川自贡井盐。

 

本章英文标题、提要：

Chapter 4

Title：

Sloping-bottomed Pond Is Able to Increase Fish Gain—AnExplanation on the Deep Water Pond Liable to Overwintering with Sloping Bottom, Air-stirring Machine and Semiconductor plates of Temperature

 

Abstract:

There must be a huge total amounts of waste  gas  emitted from China’s oil and gas fields and chemical plants, cooling water from thermal power stations, metallurgical furnaces and terrestrial heat springs. If such emission location can make use of this waste heat to preserve adequate temperature in overwintering fish ponds covered by plastic film sheds, northern China will be self sufficient in the supply of fresh pond fish with a total amount equal to or more than 5.4 million tons during cold season formed by the end of autumn, winter and the beginning of spring.

This study points out the relationship between sloping bottom and deep water. Only deep water will have high yield as we all know. Replacing the traditional flat bottom hence shallow water with sloping bottom hence deep water, pond water body can stay at any time in the condition of being constantly stirred from two points making oxygen go deep. Water-stirring facilities are floating oxygen machine plus under-water heating pipe, or semiconductor plates at both sides of fish pond which can generate warmth and coldness simultaneously. Water rotating will help dissolved-oxygen go deep, oxygen sinking will help deep water accommodating more fish; heating will help winter fish take in fodder, and sloping bottom will also help catching fish without net. Deepening a 1 hectare fish pond from 3m to 12m will cut the rent down by 112500 yuan in 10 years, within which approximately merely 500000 yuan will be used to consolidate the pond walls.