重力增氧装置
在流水养殖中，可以通过让水在生产单元之间降落而增氧。水可以越过简单的堰，降落到挡板上，流过网筛或扩展的金属片，流落到斜的波纹板(有或无孔)，流落到称为栅格的有孔梯面，或流落到称为梯流的无孔的梯面。有时，在水进入池塘时利用重力增氧。评估一套重力增氧装置的效率时，分别测定增氧装置上下的溶解氧浓度。重力增氧装置的效率公式为：
一些重力增氧装置效率的数据摘列于表9-4。
如表9-4所示，打孔筛盘重力增氧装置比简单的栅格效率更高。可以将一系列的网筛、打孔盘或扩展的金属板一片叠一片地叠在盒子里盘与盘之间的典型距离为10~25厘米，一般用4-10个盘。一套高1米的增氧装置一般可以提供氧饱和度为70%~80%的水。在一个给定的盘空间里，氧的增加量随着盘的数量而增加，但速度随着盘的增加而下降。类似地，对于给定的盘数，氧的增加量随着盘之间的距离的增加而增加，但速度随着距离的增加而下降。
一种改型的打孔盘增氧装置是带有打孔裙板的立管。打孔裙板焊接到垂直的出水管上，裙板的平坦表面处于水平状态，从出水管出来的水流落在上面的裙板，然后通过下面的裙板往下流。0.6米落差损失，可以达到52%的溶解氧饱和度。
各种设施对出水的增氧效率列于表9-5，为了简便的缘故，这些设施不在此处描述，读者可以参考原文。有趣的是一个简单的闸门阀具有很高的效率，一种对小型水管的水进行增氧的常用设施是可调节的园林水管喷嘴，但没有这种设施的效率数据。
井水一般缺乏溶解氧，以及含有高浓度的二氧化碳，使用某种类型的增氧设施对井水进行增氧和驱除二氧化碳是比较理想的。这种增氧设施不能降低出水速度或增加泵水扬程。让水落在或通过增氧装置往往更有效，而不是用喷嘴或其他对水管的压缩以实现增氧。
水的循环
水产养殖专家们一致认为池塘中的水循环是有益的。水循环可以防止热和化学分层，使得水生动物可以在整个池塘的水体中栖息，可以消除深水池塘流转的危险。水循环设施可以增加表面湍流，较低程度上影响增氧作用。气提泵利用气泡使水运动，所以上升的气泡有些增氧作用，但水循环设备不能按增氧机的一般观念来考虑。水循环设备对氧浓度的最大影响是将表层水与下层水混合。在白天，池塘的表层水溶解氧往往过饱和，通过池塘水的混合，可以建立均匀的溶解氧模式。浮游植物生产的氧有可能通过水的混合而保存，因为白天池塘表面高度的溶解氧过饱和通过混合而消失。池塘水的循环似乎也促进浮游植物的生长，这有可能通过光合作用而增加溶解氧。初步证据表明，通过混合可以提高池塘的总溶解氧含量。下面会讨论几个月的池塘水循环以及一些水循环的初步研究，但这些循环的数值还没有被论证清楚。
Parker设计的气提泵如图9-14所示，泵是由一段长的PVC管，叫排泄管和一个PVC弯头所组成。来自鼓风机的空气经过二个90°的软管接头注入PVC管。如果合适，可以在管内放一个能产生小气泡的空气扩散器。上升的气泡推动水经过排泄管排放到表面上。锚柱和泵之间用泵支柱连接，支柱上有漂浮设备，使得泵可以转动。在泵的底部必须加镇重物。气提泵预期排水量的气提设计参数和公式见Spotte等。
Parker证实，两个垂直提升管为厘米、直径为10厘米的气提泵，如果在垂直提升管76厘米深处注入0.14立方米/分钟的空气，3天可以泵出一口0.2公顷池塘一整池塘体积的水。很明显，如果期望得到更高程度的混合，需要更大，或许是数量更多的气提泵。例如，要达到泵水速度为每天一口池塘的体积，一口面积1公顷、深度大约1米的池塘需要30套直径10厘米的气提泵空气导管会干扰鱼的捕捞操作。气提泵可能最适合于泵水量要求比较少、相对小型的水池或池塘，需要时可以很方便地用船清除该设备。
用水车式增氧机进行表面水循环会将表面富氧水与深层水混合。Busch等用6台0.19千瓦的电动水车式增氧机为1口0.53公顷放养叉尾鮰的池塘提供循环水运动，每天下午开动5小时的增氧机，深层水的溶解氧提高，表层水略有下降。但鱼的净产量与未增氧的池塘比较没有增加。基于这个研究，Busch构造了1台0.千瓦的水车式增氧机以提供缓慢的平流水流和最小的表面水花。该增氧机在一个薄金属制造、限制了所有表层流的水道中运行。对着叶轮的水道入口处深50厘米，出水大部分在表面20厘米。这种低速水车式增氧机被命名为“搅水机”,在1口0.73公顷的池塘中安装了2台搅水机，两台搅水机每20小时所泵的水相当于池塘的体积。出水的一边表面循环平均速度为5米/分钟，回流速度平均为2米/分钟。连续运作降低了池塘的温度梯度和提高了底层水的溶解氧浓度。整个水柱的溶解氧浓度相对恒定。但没有进行搅水机对鱼产量的影响。
夏威夷的研究者设计、制造并测试了一种他们称为水循环机的设施(图9-15)。它的结构是一个直径61厘米的叶轮(涡轮推进器)通过轴连接到一个0.19千瓦的齿轮马达，推进器的转速为60转/分。该设施安装在一台小型推车上以便于移动。出水量大约为5.7立方米/分钟。
该水循环机在1口0.2公顷虾塘中进行测试。在静风的条件下没有人工循环时，池塘产生热分层，底层水的溶解氧浓度在傍晚常常低于5毫克/升，借助于人工循环，整个傍晚底层水的溶解氧浓度有时超过12毫克/升。在人工循环期间，最低底层图9-15水循环机水昼夜溶解氧浓度平均高出1毫克/升，最高底层水昼夜溶解氧浓度平均高出4毫克/升。这些发现表明，人工循环提高了潜在的虾产量。
Fast等对平均水深0.5米、1.0米和1.5米的咸淡水虾塘的研究表明，深塘的温度和溶解氧分层比浅塘强烈。人工水循环降低了深塘的热和氧分层。但研究者们不能证明人工循环或池塘深度影响虾的产量。不过池塘的虾苗放养密度只有4尾/平方米，最大日投饵量为20千克/公顷。产量没有超过千克/公顷。要证实深度和循环对水质和产量的影响需要更高的养殖密度。
一种类似于上述水循环机的设施—Quintero-Carton消层器。该设备由安装在浮子上的轴向流、低扬程泵构成。该泵垂直于水面向下出水，一台这样设计的泵有一个直径1.82米的推进器(叶轮)，位于水下1.8米深。用0.75千瓦电动马达，推进器以17转/分的速度运作时，该泵可以产生1.75立方米/秒的水流。
在一般气候温暖期间溶解氧会永久分层的深水(最大深度3~5米)池塘中进行过消层器(0.75千瓦)试验。消层器降低了1~3公顷池塘的热和氧分层。因为富氧的表层水与人工消层池塘的低层水混合，使用消层器的池塘的表层水溶解氧浓度低于对照池塘。消层可以使池塘中总的供氧量增加。消层器对鱼类产量的影响还没有研究过。
还没有证据表明池塘中的水循环会引起高水平的气体过饱和。事实上水循环会降低下午表层水的气体饱和度。
Lawson等考虑过大而浅的小龙虾池塘的循环水问题。当简单地将水抽到池塘里，并可以流到另一端的出口，有相当多水循环很差的“死角”(图9-16)。他们证明死角可以用增氧机加强水流和用障碍堤导流而消除(图9-16)。障碍堤的概念在泰国和印度尼西亚高密度咸淡水虾池中广泛应用。矩形池塘有单一的障碍堤沿着池塘的长轴延伸到池塘的中间，每端留有间隙。这种设计有利于使用水车式增氧机运作时循环水顺利运动。这种系统无疑对许多种水产养殖类型有益。关于水循环对池塘底部有机物的影响有相反的看法。在以色列，连续循环和引起池塘中有机颗粒的再悬浮造成很高的微生物活性和池塘中的营养素再循环。在夏威夷的淡水虾池塘，水循环不会增加微生物活性。
（文章来源：池塘养殖水质美国奥本大学渔业和联合养殖系克劳德E.博伊德著中国水产科学院珠江水产研究所林文辉译）
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