DB32∕T 2518-2013 农田径流氮磷生态拦截沟渠塘构建技术规范

ICS65.020.20B05备案号：41211-2014DB32江苏省地方标准DB32/T2518—2013农田径流氮磷生态拦截沟渠塘构建技术规范TheTechnicalSpecificationOfBuildingDitchesAndPondsThatneutralizeNitrateAndPhosphateForAgriculturalRunoffEcologically2013-12-30发布2014-01-20实施江苏省质量技术监督局发布DB32/T2518—2013I前言本标准在编写结构、内容和格式等方面均符合GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》。本标准由苏州市农业委员会提出。本标准起草单位：苏州市绿色食品行业协会、江苏省农业环境监测与保护站。本标准主要起草人：秦伟、赵言文、施赞红、管永祥、杨伟球、张贵龙、王芳、吴昊、赵建宁、吴钰明。DB32/T2518—20132技术规范技术规范1范围本标准规定了农田径流氮磷生态拦截沟渠塘构建的术语和定义、总则、工程建设规划、工程设计、工程施工、生态沟渠塘系统效果与检测、生态沟渠塘系统养护与管理。本标准适用于新建、扩建、和改建的农田地表径流生态拦截沟渠塘构建的规范、设计、施工和管理。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50288灌溉与排水工程设计规范GB/T50600-2010渠道防渗工程技术规范SL/T246-1999灌溉与排水工程技术管理规程3术语和定义下列术语的定义适用于本标准。3.1生态拦截采用生物技术、工程技术等措施对农田径流中的氮、磷等营养物质进行拦截、吸附、沉积、转化及吸收利用，达到控制养分流失，实现养分再利用，减少流域水体污染负荷的目的。3.2生态沟渠塘在农田系统中构建成一定的沟渠塘，在沟渠塘中配置多种植物，并在沟渠塘中设置透水坝、潜流坝、节制闸坝等辅助性工程设施，对沟渠塘水体中氮、磷等营养物质进行拦截、吸附，净化水质。3.3节制闸坝沟渠中调节上游水位，控制下泄流量的水闸叫节制闸。修建在渠道的坝体上的节制闸统称节制闸坝，其利用闸门启闭，调节上游水位和下泄流量，以满足向下一级渠道分水或控制、截断水流的需要。3.4透水坝基于人工湿地原理和快速渗滤机理，用砾石或碎石在河道中的适当位置人工垒筑坝体,利用坝前河道的容积贮存一次或多次降雨的径流,通过坝体的可控渗流来调节坝体的过流量,同时抬高上游水位,为下游的处理单元提供“水头”。DB32/T2518—201333.5生态拦截型沟渠塘系统主要由工程部分和生物部分组成，工程部分主要包括渠体及拦截坝、节制闸等，生物部分主要包括渠底、渠两侧的植物。4工程建设规划4.1工程总体规划在流域规划、地区水利规划和水土资源利用现状的基础上，结合农业可持续发展、环境保护和生态治理的要求统筹进行。4.2工程建设规划根据生态类型、地形地貌、土地利用、水系分布和运行维护要求等情况，实行长远与当前相结合，工程措施与生物措施相结合，从农田到受纳水体进行综合考虑。4.3根据沟渠底坡度、水流速度和沟渠水位控制等要求，遵循运行方便和节省投资等原则，规划潜流坝、节制闸和平流坝等辅助建筑物。4.4生态沟渠工程规划应符合GB50288-1999和GB/T.50600-2010的相关要求。5工程设计5.1渠体设计生态沟渠采用梯形断面、复式断面和植生型防渗砌块技术，农田排水口与生态沟渠排水口距离50m以上。设计要求：渠体的断面为等腰梯形，最小边坡系数可按表1确定，参考设计尺寸：上宽1.5m，底宽1.0m，深0.6m。渠壁、渠底均为土质（见图1）。表1最小边坡系数表土质最小边坡系数稍胶结的卵石1.00夹沙的卵石或砾石1.25粘土、重粘土1.00中壤土1.25轻壤土、沙壤土1.50沙土1.75DB32/T2518—201345.2拦水节制闸坝设计在生态沟渠的出水口用混凝土建造拦截坝，拦截坝的高度为0.5m，低于排水沟渠渠埂0.1m，拦截坝总长为0.6m，总宽为1.25m,并在拦截坝上建一个排水节制闸。排水节制闸的闸顶高程为0.45m，闸底高程设计为0.1m，闸孔净高设计为0.35m，闸孔净宽设计为0.4m，闸门采用直升式平面闸门。排水口底面离渠底20cm，根据需要可将拦截沟渠的水位分为20cm（旱作）、50cm（种植水稻及水生蔬菜）溢流2种状态（见图2）。5.3透水坝设计透水坝其剖面为梯形复式结构，坝坡的边坡系数为1:1～1:2.5，用炉碴、碎砖等多孔材料建成与渠体断面相对称的渗漏型生态拦截坝，坝高0.4m，与渠埂持平，宽0.3m。（具体见图3）。透水坝分布在沟渠中，起址坝离拦水节制闸坝前1m，以后每间隔50m设1座。坝高0.5闸孔净高0.35坝宽1.25闸顶0.45闸底0.1净宽0.4图2节制闸坝断面示意图（单位：m）渠梗渠壁渠底1.00..6正常水位0.5加大水位0.55最低水位0.2图1生态沟渠断面示意图（单位：m）上宽1.5DB32/T2518—20135图3透水坝断面和纵切面示意图（单位：m）5.4潜流坝设计在生态沟渠的水流转向处建造潜流坝，潜流坝的高度为0.7m，与渠埂等高，潜流坝长度与垄宽相同，宽度与沟渠断面相对称，坝两侧用透水砖垒砌，透水砖宽0.3m，高0.7m。坝中部填充砾石和粘土，其中粒径为5-8cm砾石厚度为0.25m，粒径为1-3cm砾石厚度为0.15m，粘土厚0.3m，在坝两侧靠近透水砖处种植常绿灌木，中部种植常绿草坪草。在距透水坝底部0.5m处设置溢流管，直径为0.15-0.2m（见图4）。5.5沟渠建设密度和分布设计工程建设密度应能满足农田排涝要求和生态拦截需要，一般为每hm2农田150m2生态沟渠。结合农田原有排灌沟渠、田间道路和受纳水体进行布设。5.6水流设计水流方向应根据地形条件，坚持由高向低自流的原则，地势平坦地区可采用双向排水方式，坡地采用单向排水方式。各段节制闸口设计水位低于上游同期或同频水位，如受下游水位顶托不能自流排水时，可设置抽排泵站。坝高0.4上宽0.3坝高0.4渠埂上宽1.5渠底1.0渠高0.6上宽1.5渠底1.1透水坝横断面示意图透水坝纵切面示意图常绿草坪草常绿灌木透水砖0.70.3土层厚0.3图4潜流坝断面示意图（单位：m）砾石填料厚0.15φ0.01-0.03砾石填料厚0.25φ0.05-0.08DB32/T2518—201365.7生态塘设计生态塘的塘体用料应就地取材，利用旧河道、池塘、洼地等进行改造修建。生态塘宜采用矩形塘，长宽比不应小于3：1～4：1。坝的外坡设计应按土质及工程规模确定。土坝外坡坡度宜为4：1～2：1，内坡坡度宜为3：1～2：1。塘堤的内侧应在适当位置（如进出水口）处设置阶梯、平台。塘底应平整并略具坡度倾向出口。当塘底原土渗透系数K值大于0.2m/d时应采取防渗措施。进出水口宜采用扩散式或多点进水方式。出水口应设置挡板，潜孔出流。进水口至出水口的水流方向应避开当地常年主导风向，宜与主导风向垂直。在水塘中适当设置潜流坝、植物浮岛等辅助性工程设施，对水体中氮、磷等物质进行拦截、吸附，净化水质。5.8材料选择根据GB50288-1999和GB/T50600-2010要求进行。5.9植物配置设计5.9.1植物选择要求植物是生态拦截型沟渠塘的重要组成部分。生态沟渠塘中的植物可由人工种植和自然演替形成，选择对氮、磷营养元素具有较强吸收能力，生长旺盛，具有一定的经济价值或易于处置利用，并可形成良好生态景观的植物，植物配置中必须有一定比例的标志性无冬眠型或短冬眠型水生植物。5.9.2植物的配置构建沟壁植物以自然演替为主，人工辅助种植如兰花、三七、狗牙根（夏季）、黑麦草（冬季）。生态沟渠中植物，夏季种植如香蒲、黄花水龙等，冬季种植如西伯利亚鸢尾、黄菖蒲等，也可全年在水底种植菹草、狐尾藻、金鱼藻等沉水植物。生态塘中的植物可选种浮水植物、挺水植物和沉水植物。选种的水生植物应具有良好的净水效果、较强的耐污耐寒能力、易于收获和有较高的利用价值。水面应分散地留出50%的水面。设计中应考虑水生植物的收集及其利用和处置。浮水植物可优先考虑生物量大、根系发达、年生育周期多、吸收能力强的地方优势品种，常见品种有睡莲、大薸、萍蓬草、槐叶萍、浮萍、水鳖等。挺水植物可遵循生态位交错原则，优先考虑如千屈菜、泽泻、野芋、紫杆芋、香蒲、花叶芦苇、茭白、水芹、灯心草、芦苇、蜘蛛兰、水蜡烛、再力花、水葱、花叶芦竹、玉蝉花等常见品种。沉水植物可考虑起强化稳定作用的如苦草、竹叶眼子菜、黑藻、穗状狐尾藻等常见品种。香蒲+鸢尾+茭白、水芹+灯心草+黄菖蒲、鸢尾+再力花+水芹三个组合可作为氮磷去除效率较高的植物组合。6工程施工6.1施工准备施工单位应全面搜集分析基础资料，进行必要的勘测、试验，鼓励采用新技术、新工艺和新材料，根据规划设计、资金投入及农业生产情况，制定、优化施工方案。6.2施工时间和顺序DB32/T2518—20137施工期宜选在非汛期的农闲和地下水位较低的季节，通常按先下游后上游的顺序施工。6.3施工过程做好料物备制和定线放样等准备工作，在设计沟渠两侧放开挖线、堆土线。分段或分期施工的沟渠，按设计断面或分期要求施工，各沟段顺直衔接。不同等高的生态沟渠之间通过节制闸连接。农田排水口与生态沟渠排水口距离50m以上。旱生、水生植物的定植。沟渠保留约20cm厚碎土层。开挖的弃土应用于筑路、平田整地或平整后做植草带。7生态沟渠塘系统养护和管理7.1植物收集定期收获、处置、利用生态沟渠塘中的水生植物。7.2沟渠塘清淤与护坡采取防塌固坡措施，对土质不稳定的沟渠塘进行护化。沟底淤积物超过10cm、或杂草丛生，严重影响水流的区段，要及时清淤，保证沟渠的容量和水生植物的正常生长。农田排灌沟渠清理不要彻底清理沟渠，保留部分植物和淤泥。