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虾稻共作产汇流过程中TANK-MIKE 11耦合模型的应用

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中国农村水利水电 2023年第5期 146-150页

作者：何天楷何军刘路广范杨臻黄洁三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 湖北省水利水电科学研究院湖北武汉430070

以构建的适合于平原灌区虾稻共作田降雨-径流过程模拟的TANK-MIKE 11耦合模型为工具,对四湖流域典型虾稻共作田区进行区域排涝影响研究。模拟了在不同降雨标准下,虾稻田种植面积占比、虾稻田上限排水深等条件变化对四新垸农排区径流的影... 详细信息

以构建的适合于平原灌区虾稻共作田降雨-径流过程模拟的TANK-MIKE 11耦合模型为工具,对四湖流域典型虾稻共作田区进行区域排涝影响研究。模拟了在不同降雨标准下,虾稻田种植面积占比、虾稻田上限排水深等条件变化对四新垸农排区径流的影响,结果表明:在不同历时暴雨重现期下,相较于50%现有虾稻共作种植面积,当虾稻田面积为10%与90%时,外排水量分别增加6%~28%和减少3%~18%;在各种设计暴雨下,相较于1.2 m虾沟上限排水深,1.3m时洪峰流量减小3.01%~5.62%。1.4 m时洪峰流量减小5.79%~10.36%。

关键词：虾稻共作 TANK模型 MIKE 11模型设计暴雨区域径流

虾稻共作模式对四湖流域典型区排涝减灾的影响

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虾稻共作模式对四湖流域典型区排涝减灾的影响

作者：何天楷三峡大学

学位级别：硕士

涝灾是我国主要自然灾害之一,对我国经济社会发展产生严重的负面影响。四湖流域位于湖北省荆州市,该地区土地肥沃,资源丰富,属全国重要粮棉油水产基地。但其地势低平,汛期雨量大,也是典型的易涝区。为提高四湖流域涝渍低产田的经济效益... 详细信息

涝灾是我国主要自然灾害之一,对我国经济社会发展产生严重的负面影响。四湖流域位于湖北省荆州市,该地区土地肥沃,资源丰富,属全国重要粮棉油水产基地。但其地势低平,汛期雨量大,也是典型的易涝区。为提高四湖流域涝渍低产田的经济效益,新兴综合种养模式虾稻共作被提出,种植面积逐年扩大。该模式改变了传统水稻田的形态,灌排制度,增加了水面面积,对汛期区域排涝产生了深远影响。本文针对虾稻田对区域排涝的影响机理展开模型研究,旨在为虾稻共作模式下农田涝渍减灾综合技术的集成提供数据支撑。本研究在荆州市沙市区四新垸农排区开展,在排区干渠的出口泵站(闸)处进行水位和流量监测,在排区内选取若干典型虾稻田和普通水田进行水深监测。以精准模拟该区域虾稻共作模式下降雨-产汇流过程为导向,本文选用概化多样、因地制宜的TANK模型来模拟排区田间产流过程;用计算功能强大的MIKE 11 HD模型模拟排区汇流过程并进行率定验证。在将两者耦合构建的基础上,模拟研究了不同降雨标准下,虾稻田种植面积占比、虾稻田上限排水深等条件变化对四新垸农排区排涝的影响,主要结论如下:(1)在监测、收集相关典型田块水深数据的基础上,运用TANK模型分别构建了水田和虾稻共作田暴雨后产流过程,并对构建模型的参数进行了率定与验证。结果显示绝对误差小,相关系数高,田块水深模拟值与实测值变化趋势一致,证明了构建的田间尺度产流模型的模拟有效性。(2)在收集四新垸排区降雨量、河道断面数据、土地利用面积、泵站排水额定功率等资料的基础上,利用MIKE 11在汇流方面的计算功能,将其与已构建的TANK模型进行耦合,并对水闸和泵站的模拟进行了合理调整与改进。利用耦合模型对四新垸农排区降雨-产汇流过程进行模拟,结果显示耦合模型对排区降雨-产汇流变化过程模拟表现较好。验证期,排区闸前水位的模拟值与观测值绝对误差MAE为0.14 m和0.19 m,相对误差ε为0.22%与0.30%,均方根误差RMSE为0.18 m和0.23 m,相关系数r为0.92和0.93,决定系数R为0.85和0.87。(3)利用构建的耦合模型模拟了改变虾稻种植结构条件下5年一遇、10年一遇、50年一遇及100年一遇的一日暴雨、三日暴雨和七日暴雨时排区泵站运行时长、外排水量及闸前水位过程线。结果表明:同一暴雨重现期下,排区内虾稻田种植面积比例越大,排区泵站运行时长越短,外排总流量越少。在不同历时暴雨重现期下,相较于50%现有虾稻共作种植面积,当虾稻田面积为10%与90%时,外排水量分别增加6%～28%和减少3%～18%。当暴雨重现期不断变大,虾稻种植比增加对排区泵站运行时长的削减比例逐渐变小,排区出口闸前水位过程线削峰程度明显增大。即虾稻种植面积增加,在中小降雨量情况下能有效减少泵站运行时长,降低区域水工建筑物的能源消耗。在大暴雨情况下,能有效削减径流水位峰值,使泵站闸前水位有效控制在起排水位以下。(4)利用构建的耦合模型模拟了改变虾稻田虾沟上限排水深条件下5年一遇、10年一遇及100年一遇的一日暴雨、三日暴雨和七日暴雨对区域排涝的影响。研究发现:提高虾稻田虾沟上限排水深可以有效调节汛期排区干渠水位,减轻排区泵站外排压力。同一暴雨重现期下,虾稻田上限排水深越高,排区泵站运行时长越短,外排总流量越少,排区泵站断面处洪峰流量越小,闸前水位波动频次也越少。在各种设计暴雨下,相较于1.2 m虾沟上限排水深,1.3 m时泵站外排水量减少23.39%～51.40%,洪峰流量减小3.01%～5.62%;1.4 m时泵站外排水量减少45.19%～82.56%,洪峰流量减小5.79%～10.36%。

关键词：虾稻共作 TANK模型 MIKE模型下垫面区域排涝

江汉平原典型虾稻共作沉积物重金属和砷富集现状

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水产科学 2023年第3期42卷 367-376页

作者：刘彬熊晶郭丽余开升姚诗源湖北省生态环境监测中心站湖北武汉430072

为查明江汉平原“虾稻共作”养殖沉积物的肥力状况及重金属和砷富集现状,采集典型样品并监测pH、有机质含量、阳离子交换量和10种元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、V、Zn)含量,通过标准评价法、地累积指数法、污染负荷指数法、富... 详细信息

为查明江汉平原“虾稻共作”养殖沉积物的肥力状况及重金属和砷富集现状,采集典型样品并监测pH、有机质含量、阳离子交换量和10种元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、V、Zn)含量,通过标准评价法、地累积指数法、污染负荷指数法、富集因子法、生态风险评价法等对监测数据进行评价,并开展相关性分析和因子分析。结果显示:本次研究区表层沉积物的pH和阳离子交换量普遍略低于深层,有机质含量则普遍高于深层;在所有样品中均检出10种元素,表层和深层含量差异不大,不同地区的点位间不存在明显空间分布差异;沉积物中元素含量大多低于文献报道的其他养殖区或水平相当,As和Cu的少量结果略高于GB15618—2018风险筛选值;与区域背景值相比,70%的点位属轻度富集,主要因子为Cd、Ni、Zn、Cu,有56.7%的沉积物存在Cd中等生态风险。综上所述:水生生物活动可能会对沉积物理化性质产生影响;推测Cd、Ni、Zn、Cu主要来源于人为,Cr、Pb、Hg、V、As、Mn主要来源于环境背景;开展无公害养殖时,建议合理规划养殖区,并重视添加剂的安全性。

关键词：江汉平原虾稻共作沉积物重金属富集生态风险

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虾稻共作灌溉定额确定方法研究

农业工程学报 2019年第15期35卷 71-76页

作者：刘路广吴瑕关洪林潘少斌崔远来董苇杨小伟罗强湖北省水利水电科学研究院武汉430070 湖北省节水研究中心武汉430070 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

近年来,中国长江中下游流域大面积发展了虾稻共作适水农业,该种养模式改变了田块结构及用水模式,其灌溉定额计算有别于普通农作物且具有一定复杂性,目前还未见相关研究报道。该文在实地调研的基础上,根据虾稻共作田块结构与用水特点,将... 详细信息

近年来,中国长江中下游流域大面积发展了虾稻共作适水农业,该种养模式改变了田块结构及用水模式,其灌溉定额计算有别于普通农作物且具有一定复杂性,目前还未见相关研究报道。该文在实地调研的基础上,根据虾稻共作田块结构与用水特点,将1个周年划分为水稻非生育期阶段、水稻生育期虾稻分养阶段、水稻生育期虾稻共养阶段3个阶段,基于水量平衡原理,提出虾稻共作灌溉定额确定方法。以湖北省潜江市为例,通过资料搜集和计算参数确定,采用该文提出的计算方法对虾稻共作灌溉定额进行了计算,虾稻共作灌溉定额多年平均12 945 m^3/hm^2。该研究成果为虾稻共作灌溉定额提供了理论依据,对指导虾稻共作灌溉用水及水资源管理具有重要意义。

关键词：灌溉降雨蒸发蒸腾虾稻共作水量平衡原理确定方法

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虾稻共作模式对复合肥配方的需求探讨

磷肥与复肥 2022年第10期37卷 17-19+24页

作者：吴沿博杨振军郭利关凤禹王金刚王海川中国-阿拉伯化肥有限公司

分析市场虾稻专用的复合肥、生物有机肥、有机-无机肥的特点，探讨虾稻共作模式对复合肥配方的需求。从生产原料、生产工艺、养分形态等方面介绍一种适用于养虾稻田的虾稻复合肥；并选取不同浓度的虾稻复合肥对克氏原螯虾进行毒性试验... 详细信息

分析市场虾稻专用的复合肥、生物有机肥、有机-无机肥的特点，探讨虾稻共作模式对复合肥配方的需求。从生产原料、生产工艺、养分形态等方面介绍一种适用于养虾稻田的虾稻复合肥；并选取不同浓度的虾稻复合肥对克氏原螯虾进行毒性试验，结果表明，该虾稻复合肥在所选取的浓度范围内对克氏原螯虾是安全的。

关键词：虾稻共作复合肥配方毒性试验

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虾稻共作复合模式技术试验示范

渔业致富指南 2023年第12期 49-52页

作者：周自明叶敬松涂子仪隗阳王磊朱志强湖北省小龙虾产业技术研究院有限公司潜江市张金镇水产技术服务中心潜江市小龙虾产业发展促进中心湖北潜江433100

在小龙虾养殖产业逐级兴起,逐渐火遍大江南北,给农业带来增效,农民增收的同时,小龙虾养殖业也逐渐出现短板,一是小龙虾新品种缺乏,特别是在规格大,抗寒、抗暑、抗病等抗逆新品种缺乏;二是养殖模式亟待创新。2021年,在走访养殖市场时,位... 详细信息

在小龙虾养殖产业逐级兴起,逐渐火遍大江南北,给农业带来增效,农民增收的同时,小龙虾养殖业也逐渐出现短板,一是小龙虾新品种缺乏,特别是在规格大,抗寒、抗暑、抗病等抗逆新品种缺乏;二是养殖模式亟待创新。2021年,在走访养殖市场时,位于潜江市的湖北省小龙虾产业技术研究院工作人员发现,部分碎片化田(不适宜建设环形沟)尚未充分利用,同时虾稻共作(潜江首创)存在虾苗密度过大,密度不可控,往往造成小龙虾规格不大或大规格虾占比不高等问题,无法满足餐饮市场的需求。为此,潜江市水产工作团队在2021年提出了利用虾稻共作模式繁育虾苗,将虾稻共作多余的虾苗转移到虾稻轮作稻田和不适宜建设环形沟的碎片化稻田中进行养殖.

关键词：环形沟虾稻共作养殖模式小龙虾养殖复合模式试验示范虾苗产业技术研究院

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虾稻共作原位田繁养分离模式探讨

渔业致富指南 2023年第4期 56-60页

作者：肖云美隗阳周自明李明波涂子仪彭宣国湖北省小龙虾产业技术研究院湖北潜江433100

“虾稻共作”属于一种稻田综合种养模式,即在稻田中养殖两季小龙虾并种植一季中稻,在水稻种植期间小龙虾与水稻在稻田中同生共长。近年来,“虾稻共作”综合种养发展模式因为有较高的综合效益价值,而在全国范围内大力发展。从发展现状来... 详细信息

“虾稻共作”属于一种稻田综合种养模式,即在稻田中养殖两季小龙虾并种植一季中稻,在水稻种植期间小龙虾与水稻在稻田中同生共长。近年来,“虾稻共作”综合种养发展模式因为有较高的综合效益价值,而在全国范围内大力发展。从发展现状来看,“虾稻共作”模式目前在湖北省尤其是潜江市发展取得了良好的效益,突出表现为提质增效.

关键词：一季中稻虾稻共作水稻种植综合种养小龙虾提质增效综合效益潜江市

虾稻共作赋能乡村产业兴旺——记潜江市绿途虾稻共作专业合作社理事长赵常洪

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中国农民合作社 2022年第11期 46-47页

作者：湖北省潜江市绿途虾稻共作专业合作社湖北省潜江市绿途虾稻共作专业合作社

赵常洪,湖北潜江市熊口镇赵脑村党支部书记,潜江市绿途虾稻共作专业合作社、湖北润秋虾稻共作农民专业合作社联合社理事长。年过60岁的赵常洪,每每回想起赵脑村这些年翻天覆地的变化,总是感叹“想不到”。的确,10年前,位于熊口镇最南端... 详细信息

赵常洪,湖北潜江市熊口镇赵脑村党支部书记,潜江市绿途虾稻共作专业合作社、湖北润秋虾稻共作农民专业合作社联合社理事长。年过60岁的赵常洪,每每回想起赵脑村这些年翻天覆地的变化,总是感叹“想不到”。的确,10年前,位于熊口镇最南端的赵脑村,交通不便,地势低洼,有“虫洼子”“水袋子”之称。全村10个村民小组2588人,在家务农的不足1/3。

关键词：合作社理事长村民小组专业合作社农民专业合作社联合社虾稻共作产业兴旺村党支部书记潜江市

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养虾种稻再增油虾稻田变景观田

渔业致富指南 2024年第5期 3-5页

赵脑村,潜江标准化养虾第一村,虾稻共作面积一万余亩。往年,万亩虾稻田田埂基本闲置。针对这一块未开发的角落,两年前,赵脑村探索在田埂上种植油菜,在养虾种稻的基础上再“增油”,今年还乘势发展起乡村旅游产业,给农民带来了多重收益。

关键词：种稻虾稻共作乡村旅游产业潜江标准化养虾田埂稻田