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流水槽跑道养殖(IPRS)技术调研报告

   日期:2026-08-18 23:37:16     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
流水槽跑道养殖(IPRS)技术调研报告

1. 摘要

流水槽跑道养殖(In-Pond Raceway System,简称IPRS),又称池塘内循环流水养殖、"跑道养鱼",是一种将传统池塘开放式散养升级为工程化循环流水圈养的现代水产养殖模式。该模式在池塘内划出2%~5%面积建设集中式流水养殖槽,通过气提式推水增氧设备制造定向水流,使鱼类在"跑道"中持续逆流运动,同时将残饵和粪便集中收集处理,剩余95%以上塘面作为生态净化区实现水体循环净化。

本报告基于公开技术文献、地方标准、政府推广案例和学术研究数据,系统梳理IPRS的技术原理、建设规范、设备组成、经济与生态效益、适用场景与风险挑战,并与工厂化循环水(RAS)等模式进行对比,为智慧渔业项目售前方案设计提供决策参考。

核心结论:IPRS单槽产量可达50~150 kg/m³,是传统池塘的4~15倍;建设成本约15~25万元/条标准槽,投资回报率约30%~45%;更适合鲈鱼、鳜鱼、翘嘴鲌等高价值品种;主要风险在于前期投入大、持续电费高、设备故障容错率低。

2. 技术概述与定义

2.1 基本定义

流水槽跑道养殖是集池塘循环流水养殖技术、生物净水技术和鱼类疾病生态防治技术于一体的新型池塘养殖模式。该模式对传统池塘进行工程化改造,将池塘分成小水体推水养殖区和大水体生态净化区两大部分:

•小水体区(流水槽/跑道):通过增氧和推水设备形成仿生态常年流水环境,开展高密度集中养殖;

•大水体区(外塘/净化区):通过放养滤食性鱼类、种植水生植物、安置推水设施等,对水体进行生态净化,实现大小水体循环。

因其鱼类在定向水流中持续游动,如同在跑步机上运动,业内俗称"跑道养鱼"。

2.2 核心特征

特征维度

具体描述

空间布局

流水槽占池塘总面积2%~5%,其余95%以上为生态净化区

水流状态

推水流速0.3~0.5 m/s,6~8分钟可交换一条流水槽水量

养殖密度

槽内产量50~150 kg/m³,设计上限通常不高于100 kg/m³

废物处理

集污系统可收集30%~40%固体废弃物(粪便、残饵)

水循环

养殖用水循环使用,基本实现零换水或极低换水率

鱼类状态

鱼类持续逆流运动,肉质紧实,无土腥味

3. 技术原理与系统组成

3.1 工艺流程

IPRS的核心工艺流程为一个闭环循环:

生态净化塘 → 气提推水系统 →循环水槽(养殖区)→ 集污池 → 生态净化塘

水流从净化区经推水设备进入流水槽前端,携带富氧水体流经养殖区,将鱼类代谢物和残饵推至末端集污区,经沉淀和吸污处理后,水体回流至外塘净化区,通过水生植物、滤食性鱼类和微生物完成自然净化,再进入下一轮循环。

3.2 系统三大功能区

3.2.1 推水养殖区(流水槽)

位于池塘长边一侧,与塘埂平行,是鱼类集中养殖的核心区域。通常由3条以上水槽并联组成一个单元。每条水槽分为:

•推水区(前端,宽约3m):安装罗茨鼓风机与纳米微孔管相结合的推水式充气增氧设备,微孔增氧盘上方罩圆弧形不锈钢罩板,使富氧水体水平流向养鱼区;

•养鱼区(中部):两端用金属网片或聚乙烯网片隔离,底部并排安装10~15m微孔增氧管,是鱼类高密度养殖区域;

•吸污区(后端,宽约3m):设置移动式吸污设备,收集鱼类排泄物和残饵。

3.2.2 集污区

位于流水槽末端,宽度3~8m(根据载鱼量调整),设置自动轨道式吸污装置。每3条流水槽配套建设约20m³互通下沉式集污池。污泥经吸污装置收集后,可干化、发酵处理实现资源化利用(如作为有机肥、苜蓿地浇灌等)。

3.2.3 生态净化区(外塘)

占池塘面积95%以上,通过以下方式净化水质:

•水生植物:种植沉水、挺水、浮水植物,面积占净化区10%~30%;

•滤食性鱼类:放养鲢、鳙等,每亩约100尾,鲢鳙比约3:1,规格150~300g/尾;

•软体动物:适当放养螺蛳、河蚌等;

•增氧推水设备:配置水车式增氧机、叶轮增氧机、涌浪机等,确保整个净水区水体循环流动;

•微生物制剂:每半个月泼洒一次,辅助水质净化。

3.3 核心设备清单

设备类别

主要组成

功能说明

推水增氧系统

罗茨鼓风机/漩涡风机(2~2.5kW/槽)、纳米微孔曝气管、导流罩板

制造定向水流,同时增氧,推水流速0.3~0.5m/s

底增氧系统

2.2kW罗茨鼓风机、微孔增氧盘/管

养殖后期高密度载鱼时防止缺氧

集排污系统

轨道式吸污装置、吸污水泵(1.5~3kW)、集污池

往复牵引收集粪便及残饵,输送至沉淀池

投喂系统

喷洒式投饵机或风送式集中供料设备

精准定时定量投喂浮性膨化饲料

拦鱼设施

不锈钢网片拦鱼栅、聚乙烯软网

防止鱼类进入净化区,网目根据品种规格调整

监测与控制系统

在线水质传感器(溶氧、pH、水温、氨氮)、监控摄像头、物联网云平台

实时监测、异常报警、远程控制

备用电源

柴油发电机(功率≥系统总功率2倍)

停电时保障增氧推水不间断运行

4. 建设规范与关键参数

4.1 池塘条件

•面积:原则上10亩以上,以30亩以上为宜;长方形,长宽比2~3:1;

•水深:2m以上,池塘深度1.8~3.0m;

•走向:东西走向,塘埂顶面宽3~5m,建立护坡,坡比1:1.5~1:3.0;

•配套:每10亩池塘配套建设1个标准养鱼水槽,每3~5个水槽形成一组。

4.2 流水槽规格

参数项

常见规格

地方标准参考

长度

22~30m

浙江DB33/T 2291:25~30m

宽度

4~6m

广东推广:4~6m;浙江:5m

深度

2.0~2.5m

山东DB37/T 6027-2026:2.0~2.5m

单槽容积

约200~300m³

22×5×2.5m ≈ 275m³

墙体厚度

约20cm

砖混结构

建造材质

砖混、不锈钢、玻璃钢、强化塑料

推荐玻璃钢/不锈钢,水泥槽易开裂

4.3 动力配置标准

•气提推水增氧:按每100m²水槽1.6kW配备,每条槽配1台漩涡式鼓风机,并联连接;

•底层增氧:单独配1台2.2kW罗茨鼓风机,或与推水系统并联用气阀控制;

•集排污:吸污泵功率1.5~3.0kW,单独配套;

•备用发电机:功率≥系统所有设备运行总功率的2倍。

4.4 养殖管理要点

•放养规格:10g以上鱼种,初始放养量按设计产量不高于100kg/m³设定;

•鱼种消毒:放养前用20mg/L高锰酸钾或2~4mg/L硫酸铜浸泡30分钟;

•溶氧管理:保证槽内溶氧大于5mg/L;

•投喂策略:定时定点定量定质,日投喂1~3次,使用浮性膨化配合饲料;

•吸污频率:投喂后约1小时吸污,每天2~4次,根据载鱼量和水温调整,以吸出污水颜色与池水相近为准;

•病害防治:每半个月在净化区泼洒微生物制剂,药浴时先关停推水、开启底增氧、封闭两端拦鱼栅。

5. 国内外发展现状

5.1 起源与引进

IPRS技术最早由美国奥本大学(Auburn University)研发,美国大豆出口协会(USSEC)在全球范围内推广该技术,并发布了《池塘循环流水养殖系统操作手册》。该技术于2010年前后引入中国,经过本土化改良后,在浙江、江苏、广东、广西、湖北、湖南、山东等省份快速推广。

5.2 国内推广规模

据公开报道,浙江省流水槽养殖规模已达1223条,居全国第三位,主要养殖品种包括加州鲈、草鱼、鲫、梭鱼等。广东、江苏、湖北、广西等省份也将其作为渔业绿色发展和设施渔业升级的重点推广模式。

多个省份已发布地方标准规范该技术:

•浙江省《池塘内循环流水槽养殖技术规范》(DB33/T 2291—2020);

•山东省《池塘工程化循环水养殖技术规范》(DB37/T 6027-2026);

•江苏省《池塘养殖尾水排放标准》(DB32/4043-2021)对尾水排放提出要求;

•广东省《水产养殖尾水排放标准》(D44/2462-2024)。

5.3 国际应用

IPRS技术在孟加拉国、坦桑尼亚、尼日利亚等发展中国家也有应用,主要由国际组织(如FAO、WorldFish、USSEC)推动,用于提升小规模养殖户的生产力和可持续性。在孟加拉国Cox's Bazar的卓越中心(CoE),IPRS已投入运营,跑道仅占池塘总面积2%~3%,其余97%~98%作为天然生物处理区。

6. 典型应用案例

6.1 广州南沙——草鱼零换水养殖

项目要素

具体数据

地点

广州市南沙区万顷沙镇

池塘面积

约50亩

跑道数量/规格

8条,20×4×2m

主养品种

草鱼

年产量

约60万斤(300吨)

毛利润

约100万元/年

建设成本

约20万元/条跑道

环保效果

养殖过程不向外排水,基本实现零换水

6.2 湖北蕲春——鲈鱼+翘嘴鲌高收益

•2024年投资50万元新建3条跑道,每条投放8500尾翘嘴苗;

•高密度流水养殖下,翘嘴鱼5个月长至1.5斤左右;

•3条跑道当年创收48万元;

•随后追加70万元扩建4条跑道,计划2025年实现鲈鱼7.4万斤、翘嘴5万斤产能;

•单条跑道年产鱼约1.5万公斤,是传统鱼塘的5倍。

6.3 湖南邵东——34条标准化流水槽

•建有34条标准化流水槽,每条规格22×5×2.5m,单槽容积275m³;

•主养鳜鱼、草鱼、鲫鱼等品种;

•通过气提式增氧推水设备形成定向水流,模拟自然河流环境;

•配备在线监测系统,实时调控水温、溶解氧、pH、氨氮等参数。

6.4 广西——吉富罗非鱼一年两造(学术研究)

广西水产科学研究院开展的吉富罗非鱼IPRS一年两造养殖研究(发表于《南方水产科学》2019年)数据:

指标

第一造(122天)

第二造(100天)

放养密度

183~274尾/m²

154~215尾/m²

成活率

83.38%

93.35%

饵料系数

1.12

1.17

槽内产量

24,107 kg

25,730 kg

外塘套养

罗氏沼虾2012kg、鲢1789kg、鳙801kg

每公顷投入

452,566元

每公顷收入

655,099元

每公顷利润

202,533元

投资回报率

44.75%

7. 经济效益分析

7.1 建设成本

成本项

参考价格

备注

单条标准槽建设

15~25万元

含土建、设备、安装

3条跑道起步投资

约50万元

湖北蕲春案例

7条跑道扩建

约70万元

含设备配套

物联网监测系统

3~10万元

视传感器数量和平台功能

备用发电机

2~5万元

功率≥系统总功率2倍

7.2 运维成本

•电费:主要成本项,推水增氧设备24小时不间断运行,全年电费开销较大;

•饲料:使用浮性膨化配合饲料,饵料系数约1.1~1.3,低于传统池塘;

•人工:百亩池塘仅需3人管理,人工成本显著低于传统养殖;

•设备维护:需定期清洗过滤网、微孔增氧管、风机过滤器和吸污头。

7.3 收益水平

•亩产量是传统鱼塘的4~15倍,百亩池塘鱼产量可达50万斤左右;

•鱼类肉质紧实、无土腥味,市场售价比池塘养殖高0.5~2元/斤;

•投资回报率约30%~45%(广西罗非鱼研究为44.75%);

•外塘套养滤食性鱼类、虾蟹等可额外增加收入。

8. 优势与挑战

8.1 核心优势

1.高产高效:单位水体产量50~150kg/m³,是传统养殖的4~15倍;

2.品质提升:鱼类持续运动,肉质紧实,无土腥味,市场溢价明显;

3.节水环保:水循环利用,基本零换水,固体废弃物集中收集处理,减少面源污染;

4.管理便捷:集中圈养便于投喂、观察、防病和捕捞,劳动强度低;

5.病害减少:流水环境和水质稳定降低了病害发生率,如罗非鱼链球菌病发病率显著下降;

6.饵料效率高:饵料系数1.1~1.3,低于传统池塘散养;

7.综合利用:外塘可套养滤食性鱼类、虾蟹,种植水生植物,实现多营养层级综合养殖。

8.2 主要挑战与风险

1.前期投入大:单条跑道建设成本15~25万元,普通散户改造压力大,更适合规模化基地;

2.持续电费高:推水、增氧、水循环设备24小时运行,全年电费是最大运营负担,长期压缩利润;

3.设备容错率低:一旦水泵、增氧机故障,高密度槽内鱼类会快速缺氧死亡,必须配备备用电源和专人巡检;

4.品种适配性:更适合鲈鱼、鳜鱼、翘嘴鲌、黑鱼等肉食性高密度高价值品种;养殖草鱼等低价品种时,设施成本回收周期较长;

5.水处理能力有限:部分实践表明,循环回流水体有时达不到理想水质要求,推水力度不足导致整个系统水体无法有效流动,致病菌易繁殖;

6.材质选择风险:水泥槽表面粗糙,长期浸泡易开裂甚至倒塌,已有养殖户损失上百万的案例,推荐使用玻璃钢或不锈钢材质;

7.技术门槛:需要掌握水质调控、设备维护、病害防治等综合技术,对养殖户专业能力要求较高。

9. 与其他养殖模式对比

9.1 IPRS vs 传统池塘养殖

对比维度

传统池塘养殖

IPRS流水槽养殖

单位产量

约5~15kg/m³

50~150kg/m³(4~15倍)

建设成本

低(池塘开挖即可)

高(15~25万元/槽)

运营电费

低(仅增氧机)

高(推水+增氧24h运行)

人工需求

较高(巡塘、捕捞困难)

低(集中管理,百亩3人)

鱼品质

有土腥味,肉质一般

肉质紧实,无土腥味

环保水平

尾水直排,面源污染

循环利用,零/低排放

病害风险

较高,全塘给药困难

较低,可局部药浴

适用主体

散户、小规模

规模化基地、企业

9.2 IPRS vs 工厂化循环水(RAS)

对比维度

IPRS池塘内循环

RAS工厂化循环水

系统形态

开放式池塘内建槽,半封闭

室内全封闭 tanks,完全闭环

初始投资

中等(利用现有池塘改造)

高(厂房+全套水处理设备)

水处理方式

外塘生态净化(植物+鱼类+微生物)

机械过滤+生物滤池+臭氧/UV消毒

水循环率

较高,基本零换水

90%~95%以上

环境控制

部分控制(受天气影响)

完全控制(水温、光照全可控)

养殖密度

50~150kg/m³

可达50~100kg/m³以上,部分更高

生物安全

中等(开放水体易受外源污染)

高(全封闭,严格防疫)

技术门槛

中等

高(需专业运维团队)

适用场景

有池塘资源的规模化养殖基地

城市周边、土地紧张、高价值品种

年生产周期

受气候限制,一般1~2造/年

全年连续生产,不受季节限制

10. 智慧化与数字化应用

10.1 物联网监测系统

现代IPRS基地普遍配备智慧渔业物联网系统,核心功能包括:

•水质在线监测:通过多参数传感器实时采集水温、溶解氧、pH、氨氮、亚硝酸盐、浊度等指标,数据上传云平台;

•视频监控:水下摄像头和塘面监控,实时观察鱼类摄食和活动状态;

•异常报警:溶氧低于临界值、水温骤变、氨氮升高等异常情况,通过小程序、短信双重推送预警;

•远程控制:手机APP远程启停增氧机、推水机、投饵机、吸污设备。

10.2 智能联动控制

•溶氧低于设定阈值时,系统自动启动增氧机;

•水质异常时联动水循环、排污设备自动调节;

•AI图像识别分析鱼类摄食行为,自动计算最优投喂时间和投喂量;

•深夜、暴雨天自动防控风险,无需人工到场。

10.3 数字化管理平台

部分领先企业已构建五层架构的数字渔业系统:感知层(传感器)→ 传输层(无线通信)→ 数据层(云存储)→ 业务层(投喂、增氧、排污控制)→ 指挥层(可视化大屏、决策支持)。实现从数据采集到智能决策的完整闭环,一部手机管控百亩鱼塘。

11. 发展趋势与建议

11.1 行业发展趋势

1.政策驱动绿色转型:随着水产养殖尾水排放标准在各省市落地,传统池塘面临环保压力,IPRS作为生态循环模式将获得更多政策扶持和补贴;

2.智慧化深度融合:AI、物联网、大数据技术与IPRS结合,实现精准投喂、智能预警、无人值守,降低人工和能耗成本;

3.多营养层级综合养殖(IMTA):槽内主养高价值吃食鱼,外塘套养滤食性鱼类、虾蟹、贝类,搭配水生植物,最大化系统综合效益;

4.材质升级:从水泥槽向玻璃钢、不锈钢模块化水槽升级,提高耐用性和安装效率;

5.光伏+渔业:塘面建设光伏电站,光伏发电满足系统用电需求,降低电费成本,实现"渔光互补";

6.品种高端化:从草鱼、罗非鱼等常规品种向鲈鱼、鳜鱼、石斑鱼等高价值品种拓展,提升投资回报率。

11.2 项目建议

项目选型判断要点:

•客户已有池塘资源(10亩以上)且希望升级改造 → IPRS是性价比最优的选择;

•客户主打高价值品种(鲈鱼、鳜鱼、翘嘴鲌等)→ IPRS品质溢价可覆盖高投入;

•客户所在地区有尾水排放硬性要求 → IPRS零排放优势明显;

•客户土地资源紧张、需全年连续生产 → 建议RAS而非IPRS;

•客户资金有限、以常规低价鱼为主 → 谨慎推荐,投资回收周期过长。

方案设计风险提示:

•必须强调备用电源配置(发电机功率≥系统总功率2倍),设备故障导致缺氧死鱼是最大运营风险;

•推荐玻璃钢或不锈钢材质水槽,避免水泥槽开裂倒塌风险;

•电费是长期最大成本,方案中应纳入能耗测算和光伏互补建议;

•外塘净化区设计需合理(水生植物10%~30%、滤食鱼适量),否则水质净化不达标;

•智慧化系统应作为标配方案,而非可选项,降低人工巡检成本和故障响应时间。

12. 参考资料

1.广东省农业农村厅. 跑道式尾水处理模式[EB/OL]. 2025-10-23.

2.浙江省市场监督管理局. 池塘内循环流水槽养殖技术规范: DB33/T 2291—2020[S]. 2020.

3.山东省地方标准. 池塘工程化循环水养殖技术规范: DB37/T 6027-2026[S]. 2026.

4.阴晴朗, 王志芳, 郭忠宝, 等. 池塘循环水槽一年两造养殖吉富罗非鱼的经济和生态效益分析[J]. 南方水产科学, 2019, 15(6): 25-33.

5.美国大豆出口协会(USSEC). 池塘循环流水养殖系统操作手册[R]. 2022.

6.泰州市农业农村局. 池塘内循环流水槽养殖技术[EB/OL]. 2022-04-26.

7.武汉市农业农村局. "跑道"养鱼:设施渔业"跑"出新赛道[EB/OL]. 2023-08-11.

8.湖北省农业农村厅. "跑道养鱼"跑出高收益[EB/OL]. 2025-04-08.

9.黄冈市人民政府. 蕲春"跑道养鱼"环保又高产[EB/OL]. 2025-05-08.

10.中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所. 长辰渔业"跑道"养鱼健康高效环保[EB/OL]. 2022-05-23.

11.农村信息报. "跑道"游出"共富"鱼——全省设施渔业高质量发展综述[N]. 2024-06-01.

12.Larive International. Innovative aquaculture technologies: RAS & IPRS in Bangladesh[EB/OL]. 2026-03-11.

13.U.S. Soybean Export Council. In-Pond Raceway System (IPRS)[EB/OL]. 2026.

 
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