一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系及其构建方法与流程

文档序号:11148961阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系,包括田块、生态田埂、生态沟渠、生态水塘、森林湿地、河流、滨岸植被缓冲带、前置库、湖泊或水库,其中,所述的田块之间布设生态田埂,所述田块的排水通过田块排水口进入所述生态沟渠,最后经过所述生态沟渠的末端后,经过所述生态水塘和所述森林湿地进入所述河流,所述河流两岸营造所述滨岸植被缓冲带,汇入湖泊、水库或河流末端设置的所述前置库,或直接汇入湖泊或水库,或者返回所述生态水塘。

2.根据权利要求1所述的生态控制网络体系,其特征在于,所述生态沟渠优选包括生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠的至少一种或几种;优选地,所述的生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠,且所述田块的排水通过田块排水口进入生态沟渠的次序为依次进入生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠;

其中,所述生态农沟和所述生态斗沟采用土质沟底的倒梯形沟槽,沟底种植根系发达、吸污能力强、耐水湿的植物;所述生态支渠和生态干渠的横断面均为倒梯形;

优选地,所述生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠,且将原有所述生态干渠的末端挖大、挖深而成形成生态水塘,其中所述生态水塘的塘底基质为土壤、砂、煤灰渣、砾石等,塘周边种植沉水植物和水生植物,塘坡采用浆砌混凝土;

优选地,所述生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠,且生态水塘扩展、挖大而成森林湿地,其中所述森林湿地的基质材料为原有土壤,种植耐水湿乔木、灌木和草本植物,护坡采用不填缝浆砌石。

3.根据权利要求2所述的生态控制网络体系,其特征在于,所述生态控制网络体系中,还设置有混凝土制六角形空心块;所述混凝土制六角形空心块的下部填充耕作土、上部摊铺碎石,混凝土制六角形空心块的内种植耐水湿植物;

其中,所述混凝土制六角形空心块为设置于所述生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠中;

优选地,所述混凝土制六角形空心块铺设于所述生态农沟和所述生态斗沟的沟壁;以及铺设于所述生态支渠和生态干渠的渠壁和渠底,所述生态农沟和所述生态斗沟的渠底和渠壁常水位以下的混凝土制六角形空心块内种植水生植物,渠壁常水位以上的混凝土制六角形空心块内种植耐水湿灌草植物,并间隔一段距离设置拦水坝;

优选地,所述混凝土制六角形空心块还设置于田块排水口汇入生态农沟口、生态农沟汇入生态斗沟口、生态斗沟汇入生态支渠口、生态支渠口汇入生态干渠口、生态干渠口汇入生态水塘、森林湿地、森林湿地汇入河流口、河流汇入前置库口、前置库汇入湖库口。

4.根据权利要求3所述的生态控制网络体系,其特征在于,所述的生态田埂,包括利用田埂两侧田块的土对原有田埂进行加固、加高、加宽建设,并栽植根系发达、固土效果好、吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物;其中,所述的田块排水口布设在生态田埂上,位于所述田块内侧布设插板式水闸,所述闸门后铺设混凝土制六角形空心块并种植吸污能力强、耐水湿的植物;

所述的滨岸植被缓冲带包括坡脚至常水位的土工网植物护坡、常水位至坡顶的乔灌草复合配置植物带,所述的土工网植物护坡的植物材料选用根系发达、吸污能力强的沉水植物、浮叶植物、挺水植物,所述的乔灌草复合配置植物带的植物材料采用根系发达、吸污能力强、景观效果好的耐水湿乔木、灌木和草本植物。

所述的前置库是设置于所述湖泊、所述水库或所述河流入口经生态拦截带拦截后的一小片原水区域,生态拦截带主要配置对来水中污染负荷物理吸附沉淀较好、化学吸收转化较优的挺水植物。

5.根据权利要求3所述的生态控制网络体系,其特征在于,所述生态控制网络体系还包括纵深防护林,所述纵深防护林营造在垂直于农田面源污染物的流失路径中,建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

6.一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法,包括以下步骤:

步骤1):确定农田面源污染过程控制区域;

步骤2):构建生态田埂和营造农田防护林;

步骤3):建设生态沟渠;

步骤4):建设生态水塘-森林湿地耦合系统;

步骤5):营造滨岸植被缓冲带;

步骤6):建设生态水塘或水库的前置库。

7.根据权利要求6所述的构建方法,其特征在于,所述步骤1)中所述的农田面源污染过程控制区域包括在平原河网区中种植农作物或蔬菜的农业生产区域;

所述步骤2)中所述构建生态田埂包括在所述农田面源污染过程控制区域中,对原有田埂进行加固、加高、加宽建设,并栽植根系发达、固土效果好和吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物;所述营造农田防护林包括建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

所述步骤3)中所述建设生态沟渠包括在原水网区沟渠的基础上,采用具有物理吸附功能的生态材料对沟渠进行加固,两旁配置湿生植物,其中所述物理吸附功能的生态材料包括沸石、煤渣等。

8.根据权利要求6所述的构建方法,其特征在于,所述步骤4)中所述建设生态水塘-森林湿地耦合系统包括利用水网区自身的地形优势,结合径流水体的流向,在生态沟渠适当的位置,设置人工水塘,水塘边坡设立近自然森林系统;

其中所述生态水塘为深约2m,设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各1个,进、出水口分别与进、出水沟相连,溢水口设于岸顶适当位置,下方设溢水沟渠,连接受纳水体;溢水沟渠采用人工湿地形式,以提高净水能力;洼地可兼作水生作物种植区,深约0.5m;利用现有沟渠系统,连接上下相邻人工水塘,构成人工水塘渠-湿地系统,沟渠宽约0.8m,渠岸内侧沿河高约0.6m,近农田侧约0.5m,深约0.5m,营造抛物型断面,并用泥土夯实;

所述森林湿地系统为在所述人工水塘边坡种植景观型草本植物,并于其中适当散植或丛植构建近自然森林系统。

9.根据权利要求6所述的构建方法,其特征在于,所述步骤5)中所述营造滨岸植被缓冲带包括位于河流、水库、湖泊滨岸的植被区域,所述植被选择乡土植物中能够耐水湿、生长良好、能够比较稳定地扩大种群数量、表现出一定的观赏价值、具有生态调节功能和水土保持功能的植物品种。

10.根据权利要求6所述的构建方法,其特征在于,所述步骤6)中所述建设水塘或水库的前置库,包括在河湖、水库入口处设置规模相对较小的水域,并在所述水域内实施水净化措施。

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