刊、一、刑言

近年來由於國民所得日增，對海產食物需求殷

切，促成捕魚技術發連，漁船數目暴增，船型加大、

馬力增強，加上漁民缺乏生態保育觀念，捕魚方法

無所不用其極，以毒魚、電魚、炸魚等不當方法捕

第二十屆海洋工程研討會論文集國立海洋大學民國 87 年 II 月Proceedings ofthe 20th Ocean Engineering Conference in Taiwan，Republic ofChinaNational Taiwan Ocean University November，1998

培育式人工魚礁礁體研發與設計研究

沈建全*

摘要

人工魚礁具有培育魚額資源、聚集魚類、提供棲息、覓食、躲避敵害環境等多項功能，

對於海洋牧場而言，若以人工魚礁礁體仔細規劃投放形成潛堤，則除可達到前述功能外，亦

可屏蔽海洋牧場免遭強流、巨浪侵襲之害。本研究乃針對淺海型培育式人工魚礁礁體進行構

型設計及礁體性質計算。目前已設計八型廢水泥電桿魚礁及三型鷹輪胎混凝土魚礁，此十一

種魚礁構型立體化，可培育海生物如藻類、貝額等並提供魚額棲息、覓食、繁殖空間。期能

為本土海洋牧場科技發揮落地生根之功效，藉由投放大量各型培育式人工魚礁重建遭受破壞

之沿近海海洋生態，培育大量漁業資源，並解決部份陸上環保及廢棄物處理問題。

Studies on the Research and Design of CulturingArtificial Fish-reefs .

ShemChien-Chyung

Abstract

The Culturing artificial fish-reefs have many functions such as Culturing fishes resource ，gather

fishes，apply resting，seeking food and escape environments. These fish-reef can be used as

submerged breakwater to protect marine pasture away from damage of large wave. The study focus

on shallow water type ofCulturing artificial fish-reefwith their structure design 、and reefs properties

calculate. These studi的 had design 8 types of used concrete poles with used tire fish-reefs and 3

types of used tire with concrete fish-ree 怠， some type of them can be also used as submerged

breakwater ，shore protectional unit block，jetting f10w dike，vertical wave decaing wharf unit block

All ofthese studies have a purpose that is to help rehabilitate the damaged marine ecology.

捉，加以漁具網目過密，大小通抓，造成沿近海漁

額資源枯竭，漁民普遍抓不到魚，不得不延長作業

時間，並到離岸較遠處捕魚。男一方面，為求增加

漁獲，乃復改進不當漁法、漁具，造成海洋生態、浩

劫之惡性循環，使其資源更加速枯竭，因此如何以

各型培育式人工魚礁培育沿近海漁額資源，乃成為

漁業政策當務之急。男一方面，國內沿岸養殖漁業

*國立高雄海洋技術學院海洋環境工程技術系副教授自鰻魚、草蝦後己擴展至高經濟價值之各項海產物

-401-

1. 促成自營性生物，如藻類等生物生長，吸引魚

類到此覓食。

2. 誘集魚類，發揮副漁具之功能，使漁民漁獲更

方便，節省捕魚支出成本及尋找魚群時間。

3. 聚集魚類大部份為岩礁性高經濟價值魚種，提

高漁民收益。

4 提供稚魚庇護，以及魚類棲息、索餌和產卵時

之場所，同時保護漁場環境，防止底拖網漁船

入侵沿岸三海涅內濫捕，避免破壞資源。

5. 可改造海底環境，使原本生產力較低，魚種較

少之砂泥底質環境，改變成生產力較高，魚種

較多的岩礁環境。

6. 除了擁有豐富的食物外，最重要的還是它其有

空間效應，可以提供各種魚額棲息，造成生物

空間層次分佈，吸引潤游或底棲性成魚利用它

來作定標、攝食、避難、定居、繁殖的場所。

培育式人工魚礁應具備基體生產力，以吸附藻

類或與藻額共生之動物，如珊瑚、海葵等等，能行

光合作用，創造生態系中最基礎之食物來源，另一

方面須能吸引濾食性動物如藤壺、吐蠣、及採食藻

額之揖虫、貝類、苔薛虫等初級或次級消費者，有

此二種基礎生物存在，才能吸引大量草食 '1生或三級

、四級肉食性魚頓到此棲息、覓食、產卵、繁殖，

以構成一完整之生態體系。因此須將其投放於較淺

之透光海域中;一般投放於較深不透光海域之人工

魚礁，除了有藤壺、數枝蟲、珊瑚附生外，並無藻

額生長其中，除了誘集魚頸、加速其受捕撈危機外

，並無培育整體生態資源，增加總體生產力之功能

，而此正是培育式人工魚礁應努力加強之目標。

前述培育式人工魚、礁，為了促成以藻類為基礎

生產者之整體生態系發展，須將其投放於淺海海

域，此海域在近岸其水深約 6-20 公尺，而此帶狀區域正是海灘碎誼與漂沙活動最激烈之區域，也是

海岸受沖刷侵蝕最嚴重地區，另一方面亦是內陸、

海岸水產養殖往外海遷徒之重要海洋牧場箱網海

域，因此若能在設計此培育式人工魚礁時將此等問

題合併考慮，可得到一個創意，即可計出一種兼真

護岸潛堤及海洋牧場箱網外謹潛提之培育式人工魚

為覓食、避難、定居、繁殖之場所。

我們歸納培育式人工魚礁之主要效益與功能概有

二、培育式人工魚礁設計理念

養殖，圍內水產養殖技術堪稱世界一流，但由於急

功近利，盛行高密度養殖，超抽地下水，期望一次

撈本，大賺一票心態，致使各項養殖物產生病變，

養殖業者應對之策則投以各式強力抗生素，導致病

毒產生抗藥性，終致功虧一簣，目前圍內沿海養殖

業已日漸沒落，另一方面由於超抽地下水導致沿海

地區地層嚴重下陷，造成難以彌補之社會、經濟、

工程等諸問題，因此政府乃有意將百病叢生之沿岸

養殖業移往外海，成立外海箱網養殖區，以徹底解

決此一問題，但台灣四周環梅，夏季颱風及冬季東

北季風盛行，其海況惡劣，適合供做海上箱網養殖

海域十分稀少，因此如何以人為力量阻擋強流、惡

浪對海上箱網養殖區侵聾乃不得不認真面對之問

題，而使用潛堤保護箱網海域以圍成海洋牧場乃一

可行之道，而此潛提若加以適當設計使成培育式人

工魚礁區，則不官提供多重功能，除可保護箱網安

全外，亦可自成一生態礁區培育各式魚、貝、藻頭，

進而成為休閒垂釣、觀光、潛水之良好場所。

任何固態物體投於海中皆可發揮吸引魚群及海

生物至此個游棲息之人工魚礁作用，但其須兼具效

果良好、材質安全、價錢便宜等特性，所投放之人

工魚礁最好能自成一完整豐富之生態體系，藉由培

育式之功能發揮自己自足、生生不息，永久存主管

運效果。依據日本學者宇田 (1970)指出魚礁為隆起之

海底地形，依其大小、深淺、底質不同可分類為岩

礁(間的、堆(bank) 及洲 (shoa1)等形態。魚礁所誘集除

魚額外亦包含貝類、蝦類、蟹額等等。而根據日本

學者小川 (1973) 表示魚礁之所以能夠吸引魚額可歸納

為五種學說: (1)陰影效果說 (2)餌料效果說 (3)渦流效

果說 (4)逃避場所說 (5)本能說等，培育式魚礁除了提

供了廣大的礁體表面積，適於許多附著性生物，如

藻穎、海綿、腔腸、軟體、環形等無脊椎動物和海

鞘等脊索動物附著生長，培養出許多魚類賴以維生

的『餌料生物』外，最重要的還是它投放後的堆疊

效應，造成了許多大大小小的孔隙、洞穴，可以提

供各種大小魚額的棲息場所以躲避強流巨浪之侵襲

，並可造成不同魚餌之水深空間層次分佈'至於泊

游或底棲性成魚，則可以利用它來做為標的、及作

-402-

\

圖 3廢輪胎混凝土潛堤魚、礁第三型單體

團 1.廢輪胎混凝土潛堤魚礁第一型單體

圖 2 廢輪胎混凝土潛堤魚礁第二型單體

i轟轟

風

其中培育式電桿魚礁每立方公尺礁體造價只有

283-678 元，只為傳統魚礁造價之 0.3-0.5 倍，並具

備大量孔洞，可供各型大小魚類棲息，並可加掛廢

輪胎，以增加生物附著及棲息、空間，此外其孔隙率

亦較傳統魚礁增加 10-16% .每噸表面積為傳統魚

礁之 1.8-2.3 倍，每噸礁體重之造礁體積為傳統魚

礁之 1.8-2.3 倍，其緊魚效果迅速，且培育仔稚魚

效果十分良好。培育式廢輪胎混凝土潛堤魚礁亦具備大量礁體

表面積、高孔隙率、多孔洞、可緊密堆疊成礁堆或

潛堤、可消誼、造價低等多項優異功能。其投放後

礁區生態、可能發展如圖4 、圖5所示。

二、新型培育式人工魚礁各項

性質

礁，若再加上此等魚礁能以廢棄物製造，則同時可

達成培育漁業資源，保護海岸免遭侵蝕及解決部份

事業廢棄物處理等三大功效。

有關培育式人工魚礁之設計理念如下:

1. 提供大量表面積、孔洞供海生物附著及魚類棲

息。

2 能吸引大量魚、貝類至此棲息、迴游、繁殖。

3. 礁體可立體化，朝三度空間發展。

4. 礁體大型化，可減緩沈陷發生。

5. 安定性良好，可抵抗巨浪強流侵襲不移位。

6 礁體可投放堆疊形成礁堆，由數個礁堆組合成

礁群，再由數個礁群在海底形成礁區，可形成

人工漁場或海洋牧場。

7. 人工魚礁之施工容易及投放安全性高。

8. 由於不同生物喜好不同棲息基底，人工魚礁之

材質可考慮由多種材質組合而成，使不同海生

物皆有能輕易適應之空間供其棲息，如此才不

會造成魚礁生物生態單純化(目前所投放魚礁

之生物生態有此傾向)。

9. 可考慮善用陸地上大規模產生之無害事業廢棄

物製作人工魚礁，以降低成本，並減少環保負

擔。

10.人工魚礁造價合理。

11對海洋環境的衝擊很低或沒有。

12.海面須設有警示標誌'並於魚礁體上方設置浮

標。

13.與它種漁業作業方式如定置網、海上箱網、海

洋牧場互相配合，可整體規劃，或處在鄰近，

互相支攘，互蒙其利為佳。

人工魚礁各項性質中以其造型、體積、重量、

表面積、孔隙率、每噸重之表面積、每噸重之性質

最為重要，培育式廢電桿魚礁各項性質經計算後如

表 l 所示。培育式廢輪胎潛堤魚礁共設計有三型，

其各別性質如表 2 所示。其單體造型如圖卜圖 2 、

圖 3所示。

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表 l 廢電桿魚帶、各項性質表

4斗c4斗

每噸重之 每噸重之 進 f實 每立方公尺魚廢電桿魚雅、 形 狀 尺 寸體 積 重 量 表面積 孔隙率 表 面 積 魚有龍:種精 (含投放) 礁遙 f責備 註

雄、體名稱 m m3 T m2 % m2rr m3月 元/個 元1m3

電桿魚 z彈、4 高 2.94m 5.50 6 1. 80 無論胎 23. 70 87. 17 13.17 3.06 不鑽鋼 5490 不銬鋼 1053 每組共憋掛第 一 型

三角椎型 每邊長 3.60m 桿 30 個 14吋廢2.00 掛綸胎 41. 10 20.55 3.24 碳鋼 3350 碳鋼 609 輪胎。

電桿魚石井、 穹TJI 每過 3 公尺，中間 8. 75 9 2. 70 無論胎 35.64 87.90 13.20 3.24 不錫鋼 5550 不錫鍋 634 每組共懸掛~ 型 2 公尺，交點外 0.5一三角叉型 公尺，高1. 62m 桿 18個 14吋廢

2.80 掛綺胎 47. 99 17.14 碳鋼 3550 有炭鋼 406輪胎。

電得魚 z章，

鸝 加掛 20 個十輪胎 9. 72 12 3.60 47.52 85.48 13.20 2. 70 不錫鋼 9750 不銬鋼 1003第 一 型

正方平行桿 3x3xl'.08m 桿 碳鋼 4750 有炭鋼 489型

電桿魚石景、

給 每邊 1. 82m之六 13.47 15 4.50 48.00 86.\90 10.67 2.99 不虛會鋼9100 不妨鋼 676第 四 型

三和多層型 角柱體高 1. 62m 桿 碳鋼 5080 碳鋼 377

電桿魚礁

轉 每邊 3m之正方形， 14.58 16 4.80 51. 00 87.09 10.67 3.04 不錫鋼 8850 不妨鍋 607第 五 型

多層內斜并 高 1.62m 桿有炭鋼 4830 有炭鋼 331

字 型

電桿魚耳其。

轉 底寬 2. 2m 5.94 18 6.55 60* 42.59 9.16 0.91 不銬鋼 4500 不畫意鋼 758第六型

桿三角柱山 î! 長 3m碳鋼 3300 碳鋼 556

志 1. 8m電桿魚旗、

辦 高 1. 5m 1.77 立體 6 1. 80 23. 70 68.05 投放 13.17 0.98 不錫鋼 1620 不錫鋼 915第七型一串型 3m6支串輪胎 效果 1. 50 桿 狀況良好

倒成水平狀 62.鈞一般 8.37 碳鋼 1200 破鋼 678

電桿魚耳其、

踏3x3x1.5m 14.58 12 3.60 無論胎 47. 52 90.32 13.20 4.05 不銬鋼 6800 不錫鋼 466

第八型 12 文電桿串 24 個并字型 輪船 4草

3.69 63.98 88.82 17.34 3.66 再沒鋼 4120 有炭鋼 283

圖 4.培育式廢輪胎第二型潛提魚礁區生態完全發

展示意圖

割平台須有固定式滾輪以方便電桿之水平移動及

轉動。組裝時須至少有三人同時配合，一人操作

抓舉機真，其餘二人加掛輪胎及協助校正不錯鋼

棒，以穿過固定孔，最後還得上緊螺帽。現場投

放時則須注意流向、風向及駁船之定位問題。最

好預先投放浮標。以確定定位範圍才不致投放超

出礁區範圍，造成糾紛。

照片 l培育式廢電桿魚礁第二型完工狀況[加掛

廢輪胎〕

四、實地製作投放之經驗與效果

圖 5.培育式廢輪胎第三型潛堤魚礁區生態完全發

展示意圖

4.1 培育式電桿魚礁

所設計之 8型培育式電桿魚礁中，第 1、2 、7 、

8 型已於 1997 年 1 月、2 月製作並於 3 月 5 日投

放於值春海口魚礁區。第 2、第8型完工如照片卜

2 所示，投放作業如照片 3 所示。其製作程序京話，

廢水混電桿進料→切割(使用引擎帶動噴水式圓盤

鋸)→鑽于L(使用電動振動破碎機)→組裝及加掛

廢輪胎(使用不錯鋼索或車螺紋之不錯鋼棒)→吊放

運輸、裝船→以平台駁船投放於魚礁區。

在製作過程中須有良好之抓舉電桿機具，最

好以輪胎式中型挖土機末端將鏟斗改裝成抓爪，照片 2.培育式廢電桿魚礁第八型完工狀況〔加掛

以方便移動及搬運整支或已切割後之電桿，且切廢輪胎〕

-405-

照片 3.以巨型駁船投放培育式廢電桿魚礁於海口礁

區

電桿魚礁於投放十天後，已有鱷科及調科大型

肉食性魚類至礁區探究觀察及棲息、，投放二個月

後，藻額及濾食性動物已開始附著，有更多大、中、

小型魚額至電桿魚礁棲息，如照片 4 所示。電桿中

空孔洞中有大型“錢鰻" (蟬科)棲息，投放三個

月後其效果更加顯著，初步調查不論其魚類相豐度

及 CPUE 皆比投放前增加約 20%~IOO% ;且電桿

礁上方及下游有大量魚苗棲息，如照片 5 所示。所

繫之尼龍索及浮球旁則有大批黑星銀哄棲息洞游，

如照片 6 所示。顯然、電桿魚礁已開始發揮眾魚及培

育魚額之功能，並且朝向複雜化，多元化生態系統

推演。

照片 4.培育式廢電桿魚礁投放二個月後，已有大魚

前來覓食棲息

照片 5.培育式廢電桿魚礁投放三個月後，已培育大

量仔稚魚苗

照片 6.培育式魚礁所加掛之浮球及繩索吸引大批

圓眼燕翅魚到此棲息

電桿魚礁投放後潛水觀察其效果，發現較水

泥魚礁更快更易吸附海生物及吸引魚額至此棲息

.祖游，顯然具有較佳之生物親和性，惟其機制仍

待進一步研究。

使用廢輪胎當做各電桿間之緩衝材料，其效

果證明十分良好，可繼續推廣使用，而在電桿上

套上廢輪胎，除其附著速度較電桿快以外，另外

亦可增加不同材質，不同孔洞基底以供海生物棲

息、，但其數量以第二型電桿魚礁為例，最好不要

超過的個，否則影響其安定性，亦會減少海生物

棲息、個游空間。

-406-

啥?誰喝 f 咕，

投放於海底之電桿魚礁可考慮增設中層及表層

浮魚礁，由三者共同構成三度空間立體之魚礁型

式，以吸引表、中層細游性魚類至此棲息，增加漁

民漁獲量，亦可考慮多繫尼龍案及浮球，至透光之

上層，以吸附能行光合作用之大型藻額以形成藻床

及海下森林。

廢電桿魚礁投放後三個月，礁體上均已長滿藻

類和附著生物，且礁體周國已有成群小魚、及部份大

型岩礁性魚類棲息，可見已達成培育式人工魚礁之

功能。

4.2 培育式廢輪胎潛堤魚礁

培育式廢輪胎潛堤魚礁第一型於民國 85 年 2-3

月製作 -4 月份投放於永安海洋牧場，並於投放 10

天、一個月後進行調查獲得良好效果。

其共製作 12 組，小轎車胎礁 9 組，用掉 700個小轎車胎，大客卡車胎礁 3 組，用掉大客卡車胎

60 個，其完工狀況如照片 7 所示。

照片 7廢輪胎混凝土潛堤魚礁群完工狀況

其製作方法如下:

先將輪胎按尺寸分頓成半徑 1.5吋、 14吋及 13吋三種，以電鑽將車胎側面各 120。之位置各鑽三個貫穿孔。再以尼龍繩三條分別穿過此貫穿孔，依

次穿過 10-13 個輪胎，再由輪胎內部分別打結，成一長條狀，再每 6 長條組成一組底礁(下層三長條

輪胎、中層二長條、上層一長條) ;另製作了一組

四長條、三長條、二長條、一長條之較大型輪胎底

礁。至於客卡車輪胎因為較巨大，所以只排成下層

二長條(每條 7個-8個輪胎串起)上層一長條組合而成。組成之後，其最下層再以預拌混擬土灌注

1/3-1/2滿，以作為錯陡載重。製作完成後以吊車及吊船將各組廢輪胎潛堤魚

礁搬運上吊船。載運到海洋牧場定點加以投放。省

時又省力。投放後十天潛水調查即可發現五種魚額

至此棲息、。且數量甚多。投放一個月後潛水調查發

現有十六種魚類、甲殼穎棲息其中。其生物量估計

已達到 231.7 公斤，其效果十分顯著，如照片 8 所示。較之以混凝土所澆注而成投放於同海域消渡

塊，經一年半後其表面仍十分平滑，沒什麼藻類及

海生物附著其上，其效果優劣立判。

照片 8廢輪胎混凝土潛堤魚礁群投放三個月後吸引

大量黑星銀跌至此棲息個游

五、結論

本研究所研發之培育式電桿魚礁及廢輪胎潛堤

魚礁共十一型，具有多項優點如表面積大、立體化

朝三度空間發展，可擴展成大型化，以減緩沉陷發

生，抗浪、抗流安定性良好，不易產生位移，可輕

易堆疊形成礁堆，施工容易，投放安全性高，可與

廢輪胎、廢電桿組合成複合材質，吸引喜好不同基

底之生物聚集於此，造成更豐富之生態區域，善用

陸上無害事業慶棄物，減少環保壓力，其造價較傳

統魚礁低 5-7 成，並且可配合海上箱網，組合成多角化營運之海洋牧場，做為其護衛生態礁區，阻止

巨浪、強流對海洋牧場之傷害。經過實地製作投放

-407-

表 2 廢輪胎混凝土潛堤魚礁各項性質

大量雄疊 每噸重之 每噸重之 進 價每立方公尺

廢車由胎混且自形 狀尺 寸種精 重量 表面積 孔隙率 孔險率 表面積 魚有皂體積 (含投放)魚有龍造價

土潛堤魚礁血 血3 T 血2 先

萬 m'月 m'lf 元/個 元/øi'再融體名稱

~ -型

轟轟ft : 3. Om，禹:1.94n6.52ni' 2.034T 85.79 85.82 85.82 42.18 3.21 8000 1227

13R=56cm圓徑 成寬: 2. 2m

第二型 ft : 4. om，高:1.75個 16.52 19.836 57.32 60.97 60.97 2.89 0.833 24192 1464

產主FJ 底寬: 2.5個 血3 T項寬 1.42m

第三型 ft : 4. 0肌禹: 1.75n 14.34 14.583 54.865 54.33 64.33 3.76 。98 21568 1504底寬: 2.5徊

阻3 T屆三三三 頂寬 130m

驗證結果，證明新型培育式人工魚礁較傳統魚更為

優良與經濟，值得大力推廣之。

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環境調查及效益評估，，國立高雄海專。

詩fi色

本論文係經國科會專題研究計劃、海洋牧場工

程技術之開發﹒群體計劃 H [編號: NSC-87-2611-E-

022-044 )之子計劃研究成果，承國科會經費贊助

使本研究得以完成，謹致感謝之意。

-408-