農(nóng)田生態(tài)溝渠構(gòu)建技術(shù)規(guī)范

農(nóng)田生態(tài)溝渠構(gòu)建技術(shù)規(guī)范1范圍本文件確定農(nóng)田生態(tài)溝渠構(gòu)建技術(shù)的一般要求、技術(shù)設(shè)計(jì)、技術(shù)實(shí)施模式和管理與維護(hù)等技術(shù)規(guī)范。本文件適用于低山區(qū)、丘陵區(qū)和平原區(qū)的農(nóng)田溝渠生態(tài)治理，適用于農(nóng)田面源污染生態(tài)控制。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T30600-2014高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)通則SL25-2006砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范SL289-2020淤地壩技術(shù)規(guī)范SL482-2011灌溉與排水渠系建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范SL/T269-2019水利水電工程沉沙池設(shè)計(jì)規(guī)范SL/T4-2020農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1生態(tài)溝渠ecologicalditch是一種農(nóng)田排水溝渠，經(jīng)過生態(tài)結(jié)構(gòu)改造與調(diào)整和生態(tài)服務(wù)功能優(yōu)化，具有獨(dú)特生態(tài)結(jié)構(gòu)并發(fā)揮排水、泄洪、水土保持、生態(tài)凈化等功能。按照溝渠寬度或深度，將生態(tài)溝渠分為一級生態(tài)溝渠、二級生態(tài)溝渠和三級生態(tài)溝渠。3.2沉沙池sedimentpond利用重力作用將泥沙與水分離的一種工程措施，用于沉降泥沙、攔截廢棄物、緩沖消能。3.3凼坑pit由降雨徑流沖刷而成的小池子。3.4生態(tài)護(hù)坡ecologicalslope通過種植植物，利用植物與溝渠側(cè)壁土體的相互作用對邊坡表層進(jìn)行防護(hù)、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩(wěn)定的要求，又能恢復(fù)被破壞的自然生態(tài)環(huán)境的護(hù)坡方式。3.5生態(tài)緩沖帶ecologicalbufferzone農(nóng)田與生態(tài)溝渠之間的植被帶，具有水保、污染物攔截與過濾等功能。3.6基于自然的解決方案naturebasedsolution為保護(hù)、可持續(xù)管理和恢復(fù)自然的或改良的生態(tài)系統(tǒng)而采取的有效和適應(yīng)性地應(yīng)對社會(huì)挑戰(zhàn)、同時(shí)提供人類福祉和生物多樣性效益的方法。3.7抗沖槽anti-scouringslot以卵石堆砌而成的槽型溝，用于暴雨徑流的緩沖消能。3.8水陂lowdam用于提高溝渠的水位，延長水流滯留時(shí)間的小型集水壩。3.9滯留時(shí)間retentiontime農(nóng)田排水中的污染物在生態(tài)溝渠內(nèi)的平均滯留時(shí)間。3.10植物配置plantconfiguration按照鄉(xiāng)土植物的生理生態(tài)特性和凈化功能特征，在生態(tài)溝渠護(hù)坡和溝底合理搭配種植的植被結(jié)構(gòu)。3.11坡度slopeangle坡斜面和水平地面之間的角度。4一般要求4.1農(nóng)田排灌保障。結(jié)合不同區(qū)域、不同作物農(nóng)田排灌需求和特點(diǎn)，科學(xué)制定生態(tài)溝渠建設(shè)方案，在改善農(nóng)田排水、泄洪、防洪、灌溉條件的同時(shí)，兼顧生態(tài)環(huán)境保護(hù)功能，確保作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和農(nóng)田生態(tài)安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。4.2基于自然的解決方案。主要通過管理農(nóng)田排水、植被修復(fù)和生態(tài)攔截，利用氧化、吸附、吸收、滲透和微生物過程來攔截農(nóng)田面源污染，從而改善能夠滿足人類需求的水環(huán)境質(zhì)量要求。4.3生態(tài)適應(yīng)性。在不同區(qū)域（山地高原區(qū)、盆地丘陵區(qū)、平原河壩區(qū)）建設(shè)生態(tài)溝渠，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)靥囟夂?、地質(zhì)、地形、物種等條件，遵循生物多樣性保護(hù)原則，盡量采用生態(tài)材料與鄉(xiāng)土物種。4.4安全穩(wěn)定性。生態(tài)溝渠既要穩(wěn)固，又要兼顧排水，避免阻塞洪水，應(yīng)考濾洪水不沖不淤流速。5技術(shù)設(shè)計(jì)生態(tài)溝渠的結(jié)構(gòu)由溝渠形態(tài)、溝渠基礎(chǔ)、沉沙池、階式凼坑、生態(tài)護(hù)坡、抗沖槽、溢流壩、植被配置、生態(tài)緩沖帶、動(dòng)物通道、便橋等組成。5.1溝渠形態(tài)與基礎(chǔ)5.1.1溝渠的形態(tài)應(yīng)保留原有彎道弧線，“大灣隨彎，小灣取直”，避免較大改變渠道走向、裁彎取直。5.1.2溝渠基礎(chǔ)宜選擇土-石結(jié)合、土-卵石結(jié)合兩種，視建設(shè)區(qū)域材料獲取難易度及經(jīng)濟(jì)情況而定。溝床基質(zhì)以土質(zhì)為主，易受沖刷的位置設(shè)置卵石帶。5.1.3溝渠形態(tài)以“上寬下窄”的梯形為主（圖1），邊坡坡度不宜超過60o。5.1.4溝渠底部寬度在1.0~3.0m之間、深度在0.5~1.5m之間，溝渠長度至少50m。5.1.5溝渠的水文計(jì)算應(yīng)按SL289-2020的規(guī)定采用。5.1.6溝渠的布置應(yīng)按GB/T30600-2014的規(guī)定采用。圖1生態(tài)溝渠基本形態(tài)（a-生態(tài)緩沖帶；b-邊坡；c-基礎(chǔ)；d-邊坡與水平面夾角；e-溝床基質(zhì)；f-邊坡垂直高度；g-動(dòng)物逃生通道）5.2沉沙池5.2.1在農(nóng)田排水匯流處應(yīng)建造沉沙池以減緩沖刷、沉降泥沙，其具體位置根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螚l件決定。5.2.2有效水深宜為0.5m-1.0m，寬深比宜為1.0∶1.0-1.0∶1.5。5.2.3沉沙池應(yīng)采用溢流出水的方式。5.2.4沉沙池四側(cè)擋水墻應(yīng)以條石結(jié)構(gòu)堆砌，底部以條石或卵石堆砌，厚度0.15m-0.2m。5.2.5砌石擋水墻的結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)按SL25-2006的規(guī)定采用。5.5.6沉沙池的水力設(shè)計(jì)應(yīng)按SL/T269-2019的規(guī)定采用。5.3階式凼坑5.3.1對溝渠中由于徑流沖刷形成的凼坑進(jìn)行改造，構(gòu)筑階梯式凼坑小型濕地。5.3.2階式凼坑由卵石（直徑>5cm）或條石堆砌而成。臺(tái)階3-5個(gè)，視地形而定。5.3.3階式凼坑蓄水20-30cm，底部不硬化，用高矮植物搭配構(gòu)建小型濕地。5.3.4條石結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)按SL25-2006的規(guī)定采用。5.4生態(tài)護(hù)坡5.4.1生態(tài)護(hù)坡宜為土質(zhì)護(hù)坡和草方格（木或藤條做框架）護(hù)坡兩種。5.4.2土質(zhì)護(hù)坡土壤緊實(shí)度在800-1200kPa之間。5.4.3草方格護(hù)坡一般設(shè)置在坡面較陡、易垮塌的位置。5.5抗沖槽5.5.1在生態(tài)渠道轉(zhuǎn)彎處、農(nóng)田排水口、匯流沖刷較強(qiáng)等地方，鋪設(shè)卵石槽減緩沖刷。5.5.2卵石槽面積根據(jù)承受沖刷的范圍而定，厚度25cm，卵石直徑5-15cm。5.5.3卵石槽順著水流方向依次緊密自然排列成型。5.6水陂5.6.1根據(jù)地形條件，宜建在有稍有坡度的溝道，以形成雍水，攔蓄徑流，延長滯留時(shí)間。5.6.2水陂宜以砌石壩為主，其高度視地形和生態(tài)溝渠流量而定。建設(shè)規(guī)范應(yīng)按SL25-2006中的規(guī)定采用。5.6.3水陂蓄水深度20-30cm，厚度30-50cm，寬度與生態(tài)溝渠底部寬度一致。5.7植物配置5.7.1護(hù)坡面種植植物，以草本植物為主，也可草灌搭配，不宜種植喬木。植被覆蓋度100%。常見的植物種類參見表1。5.7.2生態(tài)溝渠溝床植物以草本挺水植物為主，也可搭配沉水植物，不宜選用喬木和灌木。常見的植物種類參見表1。5.7.3生態(tài)溝渠溝床植物覆蓋度應(yīng)在50-100%，不同級別生態(tài)溝渠植被覆蓋度見表2。5.7.4生態(tài)溝渠平直斷面宜根據(jù)流速間隔10-20m修建小型擋水壩，用于降低流速，增加抗沖能力，延長滯留時(shí)間。擋水壩由條石建成，與溝寬相同，蓄水10cm。表1生態(tài)溝渠植物配置推薦方案溝渠類型渠寬（m）渠長（m）溝渠植物溝床護(hù)坡一級生態(tài)溝渠0-1<200石菖蒲、鳶尾、狗牙根或銅錢草狗牙根或酢漿草二級生態(tài)溝渠1-2<1000石菖蒲、美人蕉、水蠟燭、鳶尾或銅錢草狗牙根、酢漿草、土地瓜、蛇莓或金銀花三級生態(tài)溝渠2-3>1000水竹、再力花、黃菖蒲、水蠟燭、鳶尾或銅錢草狗牙根、金銀花、迎春花、酢漿草或土地瓜、榕樹5.8生態(tài)緩沖帶5.8.1農(nóng)田與溝渠之間的植被帶，具有水保、污染物攔截與過濾等功能，寬度30-50cm。5.8.2緩沖帶植被以當(dāng)?shù)剡m生的綠肥植物為主。5.9動(dòng)物逃生通道5.9.1應(yīng)沿溝渠縱向設(shè)計(jì)適宜坡度和高度的生態(tài)階梯作為動(dòng)物遷移逃生通道。5.9.2生態(tài)階梯寬0.5-1.0m，間隔2個(gè)生態(tài)渠段（以沉沙池或水陂為分界）。生態(tài)階梯用條石或卵石砌筑，階梯踏步寬、高均為15-20cm。5.10便橋5.10.1便橋一般設(shè)置在溝渠和道路交叉處，依據(jù)當(dāng)?shù)氐匦味ā?.10.2與農(nóng)村道路（寬度3m以上）交叉的便橋可以采用鋼筋混凝土構(gòu)造，承重量依當(dāng)?shù)貙?shí)際需求而定，但不得低于15t。與田間生產(chǎn)路（寬度2m以下）交叉的便橋，可以采用混凝土涵管，承重量依當(dāng)?shù)貙?shí)際需求而定，但不得低于5t。便橋設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)符合SL482-2011中農(nóng)橋的設(shè)計(jì)規(guī)范。6技術(shù)實(shí)施模式根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件和地質(zhì)、地理?xiàng)l件差異，對平壩河谷區(qū)、盆地丘陵區(qū)、盆周低山區(qū)等區(qū)域進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)實(shí)施。不同區(qū)域生態(tài)溝渠建設(shè)的技術(shù)指標(biāo)見表2。6.1平壩河谷區(qū)平壩河谷區(qū)生態(tài)溝渠結(jié)構(gòu)以生態(tài)緩沖帶、植被配置、凼坑濕地為主，功能以截污、消納為主。6.2盆地丘陵區(qū)盆地丘陵區(qū)生態(tài)溝渠結(jié)構(gòu)以生態(tài)緩沖帶、生態(tài)護(hù)坡、階式凼坑、沉沙池和植被配置等為主，功能以排洪、水土保持、截污、消納為主。6.3盆周低山區(qū)盆周低山區(qū)生態(tài)溝渠結(jié)構(gòu)以抗沖槽、沉沙池、基礎(chǔ)穩(wěn)定、生態(tài)護(hù)坡等為主，功能以水土保持、抗沖、防洪為主。表2不同區(qū)域生態(tài)溝渠建設(shè)技術(shù)指標(biāo)溝渠類型溝寬（m）深度（m）植被覆蓋度（%）平壩河谷區(qū)盆地丘陵區(qū)盆周低山區(qū)一級生態(tài)溝渠<1<0.5邊坡和溝床100邊坡傾角45o-60o邊坡傾角45o-60o邊坡傾角45o-60o二級生態(tài)溝渠1-20.5-1邊坡100，溝床>80邊坡傾角45o~60o，間隔100-150m配置水陂邊坡傾角45o-60o，間隔100-150m配置沉沙池邊坡傾角45o-60o，間隔100-150m配置沉沙池三級生態(tài)溝渠2-30.5-1邊坡100，溝床50-80邊坡傾角30o-50o，間隔100-150m配置水陂邊坡傾角30o-50o，匯水區(qū)設(shè)置階式凼坑邊坡傾角30o-50o，匯水區(qū)設(shè)置階式凼坑注1：生態(tài)溝渠類型依據(jù)溝寬或深度定義，滿足一項(xiàng)即可作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。7管理與維護(hù)7.1一般規(guī)定7.1.1由工程設(shè)計(jì)單位提供相應(yīng)的運(yùn)行管理、維護(hù)保養(yǎng)制度和安全操作規(guī)程，并由管理單位建立明確的崗位責(zé)任制。7.1.2運(yùn)行管理人員上崗前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的法律法規(guī)和專業(yè)技術(shù)、安全防護(hù)、緊急處理等理論知識和操作技能培訓(xùn)，熟悉處理工藝和設(shè)施的運(yùn)行要求與技術(shù)指標(biāo)。7.2基本要求7.2.1生態(tài)溝渠應(yīng)按要求進(jìn)行定期維護(hù)與監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)以下情況，應(yīng)采取相應(yīng)的措施并及時(shí)上報(bào)：（1）生態(tài)溝渠無進(jìn)水或無出水。（2）生態(tài)溝渠是否有堵塞，是否正常運(yùn)行。（3）生態(tài)溝渠植物稀疏、枯死、凍死，或者濕地內(nèi)雜草叢生。（4）生態(tài)溝渠破損、垮塌、裸露等。7.2.2溝渠濕地植物管理維護(hù)可采用以下措施：（1）溝渠濕地宜在春季移栽；栽種植物后，初期應(yīng)進(jìn)行水位調(diào)節(jié)以促進(jìn)植物存活率。（2）植物系統(tǒng)建立后，應(yīng)保證連續(xù)供水，保證水生植物的密度及良性生長。（3）應(yīng)根據(jù)植物的生長情況，進(jìn)行缺苗補(bǔ)種、雜草清除、適時(shí)收割以及控制病蟲害等管理，不宜使用除草劑、殺蟲劑等。7.2.3生態(tài)溝渠防堵塞可采用以下措施：（1）宜在雨季來臨前及時(shí)刈割植物。（2）定期清淤；清淤時(shí)應(yīng)提前移出溝渠內(nèi)植物，清淤完成后，按原配置方案補(bǔ)栽植物。7.2.4刈割植物和淤泥處置措施：（1）草本植物可用作飼料；（2）其它植物可直接制成堆肥，也可用作沼氣材料。（3）清理出的淤泥宜就近還田。附錄A（資料性）生態(tài)溝渠常用植物種類植物類型中文名稱學(xué)名濕生石菖蒲Acrorustatarinowii濕生美人蕉Cannageneralis挺水香蒲Typhaorientalis挺水鳶尾IristectorumMaxim.濕生銅錢草Hydrocotylevulgaris濕生風(fēng)車草Cyperus