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DB3205 苏州市农业地方标准 DB3205/T 157-2008
农田径流氮磷生态拦截沟渠构建技术规范
2009－03－01发布 2009－03－01实施 江苏省苏州质量技术监督局 发布 DB3205/T 157-2008
前 言
本标准在编写结构、内容和格式等方面均符合GB/T 1.1—2000《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则》和GB/T 1.2—2002《标准化工作导则 第2部分：标准中规范性技术要素内容确定方法》。
本标准由苏州市农林局提出。
本标准起草单位：苏州市绿色食品行业协会、苏州市相城区虞河蔬菜产销合作社。 本标准主要起草人：秦伟、施赞红、吴钰明。
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农田径流氮磷生态拦截沟渠构建技术规范
1 范围
本标准规定了农田径流氮磷生态拦截沟渠构建的术语和定义、总则、生态沟渠设计、生态沟渠构建、生态沟渠效果与检测及生态沟渠管理。
本标准适用于农田地表径流生态拦截沟渠的构建。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 50288-1999 灌溉与排水工程设计规范 SL 18-2004 渠道防渗工程技术规范
SL/T 246-1999 灌溉与排水工程技术管理规程 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本规程。 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、磷等物质进行拦截、吸附、沉积、转化及吸收利用，从而对农田流失的养分进行有效拦截，达到控制养分流失，实现养分再利用，减少水体污染物质的目的。 3.2
生态沟渠
在农田系统中构建成一定的沟渠，在沟渠中配置多种植物，并在沟渠中设置透水坝、拦截坝等辅助性工程设施，对沟渠水体中氮、磷等物质进行拦截、吸附，从而净化水质。这样的沟渠称为生态沟渠。 4 总则
根据“兼顾农田排水和生态拦截功能，因地制宜，循环利用，生态降解”的原则，充分利用原有排水沟渠，对农田排水沟渠进行一定的工程改造，建成生态拦截型沟渠系统，使之在具有原有的排水功能基础上，增加对农田排水中所携带氮磷等养分的吸附、吸收和降解等生态功能。 5 生态沟渠设计
应符合GB 50288-1999和SL 18-2004要求。
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5.1 密度、布局
生态沟渠建设密度应能满足农田排水要求和生态拦截需要，一般为每hm2农田100m生态沟渠。一般分布在农田四周与农田区外的河道之间。 5.2 生态沟渠组成
生态拦截型沟渠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生态拦截坝、节制闸等，生物部分主要包括渠底、渠两侧的植物。 5.3 工程设计 5.3.1 渠体设计
渠体的断面为等腰梯形，上宽1.5m，底宽1.0m，深0.6m。渠壁、渠底均为土质（见图1）。
渠梗 上宽1.5 0..6 加大水位0.55 渠壁 正常水位0.5 最低水位0.2
渠底1.0 图1 生态沟渠断面示意图（单位：m） 5.3.2 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钢闸门。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）。
坝宽1.25 闸孔净高0.35 闸底0.1 净宽0.4 坝高0.5 闸顶0.45 图2 节制闸坝断面示意图（单位：m）
5.3.3 透水坝设计
透水坝是基于人工湿地原理和快速渗滤机理而开发的非点源控制新技术,它针对平原河网地区河网密集、水力坡降小的地形特点,以及农业非点源污染的时空不均匀性,用砾石或碎石在河道中的适当位置
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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”。它既可以拦蓄径流,也具有一定的净化效果，由于径流在坝体内具有一定的停留时间,所以通过坝体表面种植的植物及“根区”(植物根系及根系附近的微生物形成的微环境)的共同作用,能够降解径流中的氮、磷等营养物质。
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）。
图3透水坝断面和纵切面示意图
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。 5.3.4 材料选择
根据GB 50288-1999和SL 18-2004要求进行。 5.4 生态沟渠的植物设计 5.4.1 植物选择要求
对N、P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。 5 4.2 植物的配置构建
植物是生态拦截型沟渠的重要组成部分。生态沟渠中的植物可由人工种植和自然演替形成，沟壁植物以自然演替为主，人工辅助种植如狗牙根（夏季）、黑麦草（冬季），沟中种植夏季如空心菜、茭白，冬季如水芹。也可全年在水底种植菹草、马来眼子菜、金鱼藻等沉水植物。 5.4.3 植物的管养
水生植物死亡后沉积水底会腐烂，向水体释放有机物质和氮磷元素，造成二次污染，因此沟渠的水生植物要定期收获、处置、利用。
减少沟渠堤岸植物带受岸上人类活动、沟渠水流、沟渠开发等的影响，保护生态多样性。 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，要保留部分植物和淤泥。 6 生态沟渠构建
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因地制宜, 等高开沟，保证水流平缓，延长滞留时间，提高拦截效果。
生态沟渠采用梯形断面、复式断面和植生型防渗砌块技术，系统主要由工程部分和植物部分组成,它的两侧沟壁和沟底均由蜂窝状水泥板组成,两侧沟壁具有一定坡度,沟体较深,沟体内相隔一定距离构建小坝减缓水速、延长水力停留时间,使流水携带的颗粒物质和养分等得以沉淀和去除。夏季在沟壁孔中隔行种植如多年生狗牙根植物，沟底种植如空心菜；冬季在沟壁孔剩余行中如种植黑麦草， 在沟底种植如水芹。所选择的植物生长旺盛,形成良好的生态景观。
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。 7 生态沟渠效果与检测
以农田排水口、生态沟渠出水口水体作为生态沟渠水体净化的检测取样点。测定样品中氮磷等污染物浓度，分析生态沟渠拦截、净化效果。一般生态沟渠对农田排水总氮、总磷的平均去除率分别达到50%和40%。 8 生态沟渠管理
应符合SL/T 246—1999规定要求。
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《农田径流氮磷生态拦截沟渠构建技术规范》编制说明
一、任务来源
农业面源污染已成为我国重大的水环境问题，化肥的过量施用导致了氮磷等营养物质的大量流失，造成湖泊等水体的富营养化，使之失去生产和生活的使用价值，并可能造成地下水污染甚至食品污染。农业面源COD、N、P的污染负荷已占水体污染负荷中的1/2-2/3。据报道，钱塘江流域水体污染负荷中工业水污染源占6.38％，生活污染源15.61％，农业面源占78.01％。我国农田化肥平均施用水平375公斤/公顷，大大超出发达国家设置的225公斤/公顷的安全上限；在农业发达的太湖、巢湖等地区农田面源污染相当严重，其中太湖地区化肥施用平均水平(折纯量)高达443公斤/公顷，浙江省嘉兴、衢州等地高达530公斤/公顷，其稻麦轮作系统农田养分的净排放负荷：氮为34.1公斤/公顷，磷为19.4公斤/公顷。
太湖蓝藻事件暴发后，关于农田地表径流、渗漏养分的生态拦截技术的研究兴起。生态沟渠技术就是其中一种。生态沟渠是一种新型具有农田排水和拦截净化农田排水氮磷污染物功能于一体的新型沟渠。目前生态沟渠尚处于试验示范阶段，根据中科院南京土壤所在太湖流域进行农田生态沟渠的试验研究，生态沟渠系统能减缓水速，促进流水携带颗粒物质的沉淀，并通过生态沟渠中植物对水体中养分进行吸收和拦截，从而实现对农田排出养分的控制。
二、编制过程及编制依据
在标准编制过程中，起草小组成员为保障标准的科学性、准确性、实践性和可操作性，以杨林章等人的生态沟渠对农田排水总氮、总磷的去除效果的试验结果为基础，结合农田排水沟渠的相关设计，融会贯通，力求技术指标更先进、合理，适宜农田生产氮磷的拦截，达到国内先进水平。
本标准农田生态沟渠的工程设计主要依据国家标准（GB 50288-1999 灌溉与排水工程设计规范）和国家水利部行业标准（SL 18-2004 渠道防渗工程技术规范和SL/T 246-1999 灌溉与排水工程技术管理规程）制订。具体生态拦截的材料选择、技术要求和实现目标的依据是中国科学院南京土壤研究所杨林章等人的试验结果，农业面源污染控制的生产实践，特别是 针对太湖流域农田非点源污染严重的现状,结合当地实际情况提出了一种新的生态工程学解决方法———生态拦截型沟渠系统的农田排水总氮、总磷的去除效果研究的实践。
三、预期的社会经济效果
重点遵循氮磷及水土流失的发生机理与规律，研发可适用于不同土地特征的营养物就地截留技术，在氮磷迁移过程中实现农田面源污染截留最大化。在单项技术研发成功的基础上，集成农田氮磷流失控制技术，建立农田氮磷流失减量化集成技术示范点。本套农田径流生态拦截拦截沟渠塘的实施，为改善该地区的农田田埂、沟渠、河道的植被种群结构，优化农田，沟渠、河道的生态系统及景观组成，改善农田等生境，同时为有效拦截农田氮磷流入太湖，控制太湖水体富营养化，改善该地区的总体环境起到了积极的作用。通过本标准的贯彻实施定会产生很好的社会、经济、和生态效益。
四、标准的贯彻实施建议
本标准发布实施后，要加强其宣传与知识培训，促进其推广，使广大农户充分认识到实施标准的重要意义，尽快掌握、运用本标准，积极引导农民按标准要求进行规范化灌溉与管理，尽可能减少农田径流中氮磷的流失，减少面源污染。同时，加大实施本标准的执法力度，依据本标准，政府有关职能部门定期和不定期对生态沟渠的建设管理进行监督检查，减小农田流失氮磷进入水体的风险。
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