粉色革命:海平面上升和人口危機雙重背景下的對蝦養(yǎng)殖業(yè)復(fù)興 | Needle 2022成果展 |
粉色革命——
海平面上升和人口危機雙重背景下的對蝦養(yǎng)殖業(yè)復(fù)興


項目背景
斑節(jié)對蝦是孟加拉國的第二大出口產(chǎn)品,也是該國的主要經(jīng)濟來源之一。數(shù)據(jù)顯示,近年來,斑節(jié)對蝦全球出口總量逐年增加,而孟加拉國的出口量卻有所下降。為了解孟加拉國是如何在激烈的全球貿(mào)易競爭中失利的,我們對孟加拉國蝦產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)進行了全面的分析。

斑節(jié)對蝦出口數(shù)據(jù)分析

矛盾分析
一方面,由于缺乏蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)宏觀層面的整體規(guī)劃,其在沿海地區(qū)的空間布局不盡合理,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)及運輸過程的損耗增加了成本,降低了蝦的品質(zhì)。產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的利益相關(guān)方過于冗雜,增加了生產(chǎn)成本。

產(chǎn)業(yè)鏈分析
?另一方面,不合理的土地利用透支了土地的環(huán)境承載力,破壞了生態(tài),導(dǎo)致孟加拉蝦受到全球環(huán)保主義者的聯(lián)合抵制。

蝦養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境問題
此外,孟加拉國85%的土地為低平的沖積平原,平均海拔不到10m,持續(xù)的海平面上升已經(jīng)成為蝦養(yǎng)殖區(qū)和整個國家的一大威脅。

產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀布局:海平面上升對斑節(jié)對蝦的威脅

設(shè)計框架
根據(jù)上述矛盾分析,我們將設(shè)計目標(biāo)分為三個方面。
+?優(yōu)化斑節(jié)對蝦產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部結(jié)構(gòu),提升蝦的品質(zhì)。
+優(yōu)化沿海地區(qū)斑節(jié)對蝦產(chǎn)業(yè)鏈空間布局,降低運輸損耗。
+?動態(tài)調(diào)整產(chǎn)業(yè)模式,應(yīng)對海平面上升帶來的風(fēng)險。
同時羅列出了實現(xiàn)每一個目標(biāo)所需要用到的研究過程及方法。

設(shè)計框架

設(shè)計策略
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化
斑節(jié)對蝦從生產(chǎn)到出口的核心環(huán)節(jié)包括孵化、養(yǎng)殖和加工,產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也圍繞這三個環(huán)節(jié)展開。首先規(guī)范每個環(huán)節(jié)的內(nèi)部功能與布局,以保證每一環(huán)節(jié)的產(chǎn)出品質(zhì)。其次控制各環(huán)節(jié)之間的運輸時間,從野生魚苗捕撈到孵化場的運輸時間不宜超過3h;孵化場到蝦養(yǎng)殖基地應(yīng)控制在3h-6h之間,此過程比現(xiàn)狀減少20%的損耗量;蝦養(yǎng)殖基地到加工廠運輸時長不宜超過6h,此過程比現(xiàn)狀減少56%的損耗量。養(yǎng)殖與加工期間篩選出質(zhì)量不佳的蝦可二次利用于飼料制作,為孵化與養(yǎng)殖環(huán)節(jié)提供飼料。最終,30%的產(chǎn)品流向當(dāng)?shù)氐牧闶凵蹋?0%通過陸運及空運出口。

產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化
蝦養(yǎng)殖模式討論
依據(jù)場地蝦池分布特點,將蝦池分為環(huán)狀、線狀、面狀三種格局。因地制宜地考慮蝦池特點和種植養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),提出六種改造模式。根據(jù)蝦養(yǎng)殖適應(yīng)性評分結(jié)果,每一種蝦池布局模式分為高、中、低三種密度,六種改造模式組合應(yīng)用于三種密度的場地中,形成九個策略。密度越高的場地,應(yīng)用蝦池、其他水產(chǎn)池等;密度越低的場地,應(yīng)用水稻池、生態(tài)濕地池等。

蝦養(yǎng)殖策略模式討論
應(yīng)對海平面上升的策略
根據(jù)全球海平面上升預(yù)測數(shù)據(jù),我們設(shè)置了三個時期的海平面上升情況,分別為2030年上升0.5m、2050年上升1m和2100年上升2m,并用剖透圖的形式模擬了隨海平面上升的三個時期,產(chǎn)業(yè)模式的轉(zhuǎn)變以及產(chǎn)業(yè)布局的動態(tài)變化。

應(yīng)對海平面上升的動態(tài)策略

基于GIS分析的蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈空間布局決策
生產(chǎn)區(qū)劃分——根據(jù)設(shè)計策略劃分蝦養(yǎng)殖產(chǎn)區(qū)
Step1——以孟加拉國的沿海地區(qū)為研究對象,對人口密度、現(xiàn)狀斑節(jié)對蝦養(yǎng)殖區(qū)域、城市位置、市場位置四個影響因素進行疊加分析,確定了15個潛在加工中心。
Step2——考慮到孟加拉國的交通發(fā)展不平衡,以及其相當(dāng)高的人口密度所造成的交通擁堵,我們制定了針對不同陸運水運條件的12條規(guī)則,并通過GIS的network analysis分別計算得出15個加工中心的服務(wù)半徑。
Step3——在獲得了每個加工中心的服務(wù)半徑后,以最少加工中心和最大覆蓋面積為原則,通過嘗試不同的排列組合,最終選擇了一種最優(yōu)組合,共6個加工中心。
Step4——在GIS中重新計算使得各產(chǎn)區(qū)無重疊部分,并且疊加斑節(jié)對蝦養(yǎng)殖范圍,最終確定了六個產(chǎn)區(qū)的范圍。

產(chǎn)區(qū)劃分
選擇一個典型產(chǎn)區(qū)進一步分析,將場地劃分為3km×3km的格網(wǎng),共719個。
孵化場——位置分配
首先,我們制定了五項影響因子進行孵化場的適宜性分析,人為因素有與道路的距離(<2.5km)、與污染物的距離(>3km),自然因素有PH值(7-8)、與水源的距離(<1km)、洪水風(fēng)險等級(<6),并通過“是”與“否”的二元打分機制在GIS中分析得出孵化場的適宜區(qū)域。接下來,以孵化場服務(wù)半徑(3h)覆蓋整個產(chǎn)區(qū)以及數(shù)量最少為原則,運用grasshopper進行位置分配分析,最終得出7個孵化場點位。

孵化場選址分析
蝦養(yǎng)殖適宜性分析
接下來需要對該區(qū)域的蝦養(yǎng)殖適宜程度進行評級以輔助決策養(yǎng)殖模式。在此適宜性分析中,確定了三大類共12個影響因子,分別是工程因素(土地利用、高程、坡度、土壤性質(zhì))、水質(zhì)因素(PH值、洪水風(fēng)險等級、與水源的距離、與污染物的距離)、基礎(chǔ)設(shè)施因素(與道路的距離、與市場的距離、與孵化場的距離、與加工廠的距離)。
對每個影響因子分別進行適宜性分析(評級指標(biāo)源自文獻),評價結(jié)果分為四個等級:3-非常適宜;2-適宜;1-一般適宜;0-不適宜。運用AHP層次分析法計算得出每個因子所占的權(quán)重值,并在GIS中運用attribute calculator進行計算得出最終評分結(jié)果。

蝦養(yǎng)殖適宜性分析評分機制
藍(lán)本模型將整個流域所能攔截的全部地表徑流設(shè)為V,V由四小部分組成,分別為V1:豐樂水庫最大承載能力,V2:豐樂河最大承載能力,V3:流域內(nèi)不同類型土地的最大抗洪能力,V4:城市下水道系統(tǒng)最大抗洪能力,而V3便包含了西溪南流域水系統(tǒng)的攔截量。再將西溪南流域內(nèi)的不同類型土地所能攔截的地表徑流計算出來相加,就是整個新的水系統(tǒng)所能承載的最大水量。假設(shè)西溪南水系統(tǒng)能攔截全部的地表徑流,根據(jù)公式可以算出其所需的水利設(shè)施的數(shù)量,從而指導(dǎo)隨后的更新改造內(nèi)容。

蝦養(yǎng)殖適宜性分析
該公式可用于計算豐樂河流域的基本土地蓄水量(V3),可以計算出每個小流域的蓄水量。由此可以計算出小流域需要增加多少蓄水量來緩解下游潛在洪水,設(shè)計應(yīng)滿足這些需求。通過計算分析,發(fā)現(xiàn)西溪南流域具有很強的防洪能力 .并且根據(jù)這個地方有獨特的水系和水利設(shè)施可以很好的達(dá)到最終目的。因此可以得出,通過使用之前提出的策略,防洪能力仍會有提高的空間。在西溪南流域,可以根據(jù)需求計算不同的雨洪情況,比如處理全部雨洪,或者處理一半的雨洪等,這決定了我們的策略將如何根據(jù)計算來實施結(jié)果。

總體規(guī)劃
基于上述蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈三個核心環(huán)節(jié)(加工廠、孵化場、蝦養(yǎng)殖基地)的分析與研究,綜合考慮場地現(xiàn)狀條件(城市區(qū)域、森林區(qū)域、河流區(qū)域),最終決策出每個格網(wǎng)所運用的策略模式,并依據(jù)適宜性分析結(jié)果確定養(yǎng)殖密度。同時,我們分別預(yù)測了2030年、2050年以及2100年的海平面淹沒范圍,以進一步對場地進行適應(yīng)性的動態(tài)設(shè)計。

總體規(guī)劃

具體設(shè)計
根據(jù)三種級別的海平面淹沒風(fēng)險,設(shè)計選擇了三個3kmx3km的典型格網(wǎng)區(qū)域進行具體設(shè)計,預(yù)計分別在2030年、2050年和2100年受到海平面上升的威脅。
為適應(yīng)海平面而生的動態(tài)設(shè)計策略共分為三個步驟:+?在被淹沒區(qū)域筑帶狀軟質(zhì)堤,種植紅樹林以形成第一層防護。
+?在未來被淹沒的臨界位置筑第二層軟質(zhì)堤,以形成第二層防護。其內(nèi)部是長期安全區(qū)域,不會遭受洪水風(fēng)險,因此可以因地制宜地安排內(nèi)陸?zhàn)B殖模式。
+?兩堤之間形成的緩沖區(qū)成為了漫灘養(yǎng)殖的最佳區(qū)域,并隨海平面變化靈活收縮。
隨海平面的上升,這里形成了豐富的紅樹林濕地環(huán)境,不僅可以抵御洪水,還可以作為良好的生態(tài)自凈系統(tǒng)。逐步顯露出來的帶狀水域也形成了健全的水運網(wǎng)絡(luò),環(huán)狀堤也成為陸運的最佳路徑,大大提升了運輸效率,并降低運輸過程中的損耗。

具體設(shè)計(以Site 1為例)
這種針對海平面上升的適應(yīng)性策略為地勢低洼的孟加拉國蝦養(yǎng)殖業(yè)以及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了可持續(xù)的、與危機長期共存的可能性。同時,基于GIS適宜性分析的蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈的空間布局決策,也在最大限度尊重自然的基礎(chǔ)上,提升了產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)業(yè)鏈運作效率。這種在空間與時間上的雙重安排,不僅解決了當(dāng)?shù)刎毨丝诘氖杖雴栴},也成為蝦養(yǎng)殖國際市場上特殊的存在,有助于提升出口競爭力。

總體鳥瞰

項目完整圖紙






