专利名称：平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法
技术领域：
本发明涉及的是一种环境保护技术领域的方法，具体是一种利用生态排水沟的 平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法。
背景技术：
沟渠是位于道路两旁或农田间用于排水(泄洪)或灌溉的水道，其形成过程就是 人类满足生产、生活安全保障等需要而人工挖掘的过水通道。沟渠是农业区常见的景观 要素之一，对农业生产和生态环境具有重要的影响，是一种人类活动影响下的半自然化 的湿地生态系统。沟渠的排灌功能是农业生态安全的重要保障，随着水环境问题的日益 严重，沟渠在水环境污染的防治和生物多样性保护等方面的作用开始引起关注，成为减 轻氮、磷和农药等农田非点源污染的有效途径之。国外与沟渠相关的研究正处于发展阶 段，已取得一些研究成果，但国内在此方面的研究尚处于起步阶段。相关研究表明，沟渠对农业生产，尤其是对排水不畅地区的农业生产非常重 要，是提高农业生产力的有效措施之一；作为过水通道，沟渠系统影响着流域的降水分 配和径流形成过程，并控制着农田区的地下水位变化；沟渠同时具有河流和湿地特征的 景观要素，可以为水生和湿生动植物提供栖息地，极大地影响着区域的生物多样性；此 外，作为一种人工湿地，沟渠可以通过植物吸收、沉降、化学转化和微生物转化等过程 有效地截留和转化农业生产造成的面源污染，是减少地表水体污染和富营养化的有效途 径之一。近年来，农村环境污染防治和生态保护取得了积极进展，但是农村环境形势依 然严峻，随着点源污染的逐步有效控制农业面源污染问题尤其严重。因此，有必要进一 步开展相关研究，加深对沟渠生态系统的认识，充分发挥沟渠的水文和生态环境效应。 已开展的沟渠湿地研究侧重于阐述沟渠湿地所产生的水文效应和生态环境效应，对产生 这些效应的机理研究还不够深入，应加强沟渠湿地的野外长期监测、沟渠模拟研究以及 沟渠湿地的管理研究。针对平原感潮河网地区的沟渠生态化研究鲜见报道，缺乏生态沟 渠在该类地区应用的技术支撑。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种平原感潮河网地区农田排水的 污染控制方法，具有简便实用、净化效果好、具备良好的景观效果等特点。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤第一步、对排水沟渠进行初步整理，然后沿农田经流水排放方向对沟渠底部和 边坡分别进行放坡处理，制成生态排水沟渠；所述的初步整理是指拆除排水沟渠的护板及底板；所述的放坡处理是指对沟渠底部按照 3%的坡度进行放坡，并对对沟渠 边坡按照60 70°的坡度进行放坡。
第二步、用石板或多孔性透水板对生态排水沟渠的边坡进行加固处理；所述的加固处理是指将石板或多孔性透水板以15cm*15cm的正方形格网状结 构且网格边与水平线成45度角加固于排水沟渠边坡，网格埋深地下15-20cm ；所述的石板厚度为2-4厘米，长15厘米，宽度15-20厘米；所述的多孔性透水板的厚度为2-4厘米，长15厘米，宽度15-20厘米，由灰渣 或建筑肥料制成；第三步、在生态排水沟渠的边坡种植草皮，在生态排水沟渠的底部沿径流水在 生态排水沟渠中的流向依次种植草皮、灌木和湿生植物的顺序进行混和种植；所述的草皮是指百慕大、白花三叶草、高羊茅、黑麦草或香根草中的一种或 其组合。所述的灌木是指杞柳、美人蕉、黄杨、水竹或桃叶珊瑚中的一种或其组合。所述的湿生植物是指芦苹、水葱、菖蒲或千屈菜中的一种或其组合。第四步、对农田排水与生态排水沟渠交接处设置集水槽，并在集水槽出水端设 置出水堰，径流水经生态排水沟渠净化后入河。所述的集水槽为矩形结构，宽度与生态排水沟渠的底部宽度相同，纵深20 40 厘米，深度为30-50厘米，集水槽出水端出水堰高出地面3 7厘米。本发明与现有农田排水沟渠相比具有以下优点传统的水泥护板排水渠不能有 效截留、去除农田降雨径流中的污染物质，不具备生物栖息地功能，景观品质单一，不 能形成良好的生态效应。本方法提供一种适合平原感潮河网地区的农田排水沟渠生态化 改造方法，选取过水能力强、对氮磷污染物截除效率高的水生、湿生植物及合理的搭配 方式，构建生态沟渠的植物体系，能有效降低有效截留、去除农田径流中氮、磷等污染 物质，重建沟渠湿地，恢复生物多样性，营造良好的沟渠湿地生态系统。
图1生态排水沟渠边坡正视图。图2生态排水沟渠渠底俯视图。图3生态排水沟渠横断面剖视图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进 行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的 实施例。实施例1首先拆除农田排水沟渠的原混凝土护坡及底板；如图1所示，沿农田经流水排放方向按照2%的坡度对沟渠底部进行放坡处理， 同时对排水沟渠边坡按照65度进行放坡处理.板材沿与水平线成45度角、按照15厘米埋 深建成正方形格网状结构，加固土坡1。同时在农田排水进入沟渠的地方设置40厘米*30厘米*40厘米(宽*纵深*深 度)集水槽2，集水槽2出水端设40厘米*5厘米(宽*高)的出水堰。
如图2和图3所示，在沟渠边坡网格内种植黑麦草3，底部依径流水在排水渠中 的流向依次种植百慕大4、水竹5和菖蒲6。对实施例1的监测结果表明，该缓冲带对径流水SS去处率达到90%以上，对 氮、磷养分的去处率达到40%以上。结果证明本方法能有效降低径流污染物的入河量， 减轻地表水环境污染负荷。实施例2首先拆除农田排水沟渠的原石板护坡及底板；然后沿农田经流水排放方向按照1.5%的坡度对沟渠底部进行放坡处理，同时对 排水沟渠边坡按照60度进行放坡处理.板材沿与水平线成45度角、按照20厘米埋深建成 正方形格网状结构，加固土坡1。同时在农田排水进入沟渠的地方设置45厘米*35厘米*50厘米(宽*纵深*深 度)集水槽2，集水槽出水端设45厘米*5厘米(宽*高)的出水堰。沟渠边坡网格内种植百花三叶草，底部依径流水在排水渠中的流向依次种植高 羊茅、美人蕉和水葱。对实施例2的监测结果表明，该缓冲带对径流水SS去处率达到85%以上，对 氮、磷养分的去处率达到35%以上。结果证明本方法能有效降低径流污染物的入河量， 减轻地表水环境污染负荷。实施例3首先拆除农田排水沟渠的原混凝土护坡及底板；然后沿农田经流水排放方向按照2.5%的坡度对沟渠底部进行放坡处理，同时对 排水沟渠边坡按照70度进行放坡处理.板材演与水平线成45度角、按照15厘米埋深建成 正方形格网状结构，加固土坡。同时在农田排水进入沟渠的地方设置45厘米*30厘米*45厘米(宽*纵深*深 度)集水槽，集水槽出水端设45厘米*5厘米(宽*高)的出水堰。沟渠边坡网格内种植香根草，底部依径流水在排水渠中的流向依次种植百花三 叶草、美人蕉和千屈菜。对实施例3的监测结果表明，该缓冲带对径流水SS去处率达到90%以上，对 氮、磷养分的去处率达到35%以上。结果证明本方法能有效降低径流污染物的入河量， 减轻地表水环境污染负荷。
权利要求
1.一种平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征在于，包括以下步骤第一步、对排水沟渠进行初步整理，然后沿农田经流水排放方向对沟渠底部和边坡分别进行放坡处理，制成生态排水沟渠；第二步、用石板或多孔性透水板对生态排水沟渠的边坡进行加固处理；第三步、在生态排水沟渠的边坡种植草皮，在生态排水沟渠的底部沿径流水在生态 排水沟渠中的流向依次种植草皮、灌木和湿生植物的顺序进行混和种植；第四步、对农田排水与生态排水沟渠交接处设置集水槽，并在集水槽出水端设置出 水堰，径流水经生态排水沟渠净化后入河。
2.根据权利要求1所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征是，所 述的初步整理是指拆除排水沟渠的护板及底板。
3.根据权利要求1所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征是， 所述的放坡处理是指对沟渠底部按照 3%的坡度进行放坡，并对对沟渠边坡按照 60 70°的坡度进行放坡。
4.根据权利要求1所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征是，所 述的加固处理是指将石板或多孔性透水板以15cm*15cm的正方形格网状结构且网格边 与水平线成45度角加固于排水沟渠边坡，网格埋深地下15-20cm。
5.根据权利要求1或4所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征 是，所述的石板厚度为2-4厘米，长15厘米，宽度15-20厘米。
6.根据权利要求1或4所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征 是，所述的多孔性透水板的厚度为2-4厘米，长15厘米，宽度15-20厘米，由灰渣或建 筑肥料制成。
7.根据权利要求1所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征是，所 述的草皮是指百慕大、白花三叶草、高羊茅、黑麦草或香根草中的一种或其组合。
8.根据权利要求1所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征是，所 述的灌木是指杞柳、美人蕉、黄杨、水竹或桃叶珊瑚中的一种或其组合。
9.根据权利要求1所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征是，所 述的湿生植物是指芦苇、水葱、菖蒲或千屈菜中的一种或其组合。
10.根据权利要求1所述的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，其特征是， 所述的集水槽为矩形结构，宽度与生态排水沟渠的底部宽度相同，纵深20 40厘米，深 度为30-50厘米，集水槽出水端出水堰高出地面3 7厘米。
全文摘要
一种环境保护技术领域的平原感潮河网地区农田排水的污染控制方法，通过对排水沟渠进行初步整理，然后沿农田经流水排放方向对沟渠底部和边坡分别进行放坡处理，制成生态排水沟渠；再依次用石板或多孔性透水板对生态排水沟渠的边坡进行加固处理、在生态排水沟渠的边坡和底部种植生态植物，最后对农田排水与生态排水沟渠交接处设置集水槽，径流水经生态排水沟渠净化后入河。本发明具有简便实用、净化效果好、具备良好的景观效果等特点。
文档编号E02B5/02GK102011379SQ20101051686
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者唐浩, 邱卫国, 邱江平 申请人:上海交通大学