农业灌溉水体生态修复

1、农业灌溉水体生态修复作者：曹虎 魏胜林唐剑 杜卉 单位：苏州大学金螳螂建筑与城 市环境学院苏州五维源景观设计有限公司农业灌溉渠道是人类基于农业的发展，为了调水配水而修建的人 工设施1。近年来，随着城市的不断扩张，越来越多的灌溉渠道开 始穿过城镇，这就使得传统灌溉渠道所要承受的污染更为严重，其生 态环境进一步恶化、生物多样性和水体自净能力等进一步下降。然而 这类灌溉渠道已成为城市特殊滨水景观的一部分，在满足城市周边农 田灌溉的同时，改善渠道水质下降状况，丰富渠道景观环境，提升人 居环境质量，已成为这类城市需要研究解决的新课题。笔者从发挥灌 溉渠道生态功能的角度，探讨通过灌溉渠道景观设计的路径实现

2、对其 水体生态改善与修复的思路及方法。1灌溉渠道水体修复技术与景观设计灌溉渠道的水体，一方面受制于河流、湖泊的水质的影响，对渠 道水体的修复是建立在对河流、湖泊水体保护与治理的基础上的2； 另一方面，灌溉渠道因其具有输水、蓄水和生态廊道等多重功用，这 就需要在灌溉渠道景观设计时，协调它们之间的关系。灌溉渠道景观 设计的总体目标是达到其农业灌溉用途和城市生态景观的有机统一。1恢复灌溉渠道水生植物多样性景观体系，提高渠道自身净化 能力水生植物多样性完整的自然水系，具有天然的自净能力，但灌溉 渠道多数是在人工的干预下修建，生物的多样性不完整或受到了破坏， 但这类多样性的生物体系既是大自然赋予水体自身

3、净化的选择结果， 也是水体生态景观设计的重要内容。在进行这类景观设计时，可通过 水生植物提取丰富而合适的景观元素来组织景面和景物空间，通过植 物在生理活动过程与环境间的物质交流来吸收降解污染物质，使水体 的自净能力得以提升。水生植物多样性生态景观建立与恢复主要是沟 渠底部沉水植被和沿岸挺水植被的建立与恢复，通过对乡土植物种类 的筛选和应用，并依靠改善植物生长条件及人工移植栽培，营造适宜 的湿生、水生植物生长环境3。在具体这类项目的设计中，在不影 响渠道输水配水功能的前提下，可以在宽度或水深适宜的土质渠道进 行水生植被体系的恢复，以提高渠道水体的自净能力，净化水质。2水体修复技术工程与水体景观的

4、有机统一2. 1加气阶工程与跌水景观。灌溉渠道的平面形式多是以带 状形式分布，在有一定自然落差的沟渠部位，可人工设置加气阶，即 人工设置多级落差，如滚水坝或橡胶坝0。通过在适当的位置设置 滚水坝或橡胶坝的形式，使渠道水体形成多级人工落差，水在流经下 落过程中，一方面可以使水体的复氧能力得以增强，另一方也形成比 较自然的跌水景观。1. 2. 2河道曝气技术与泉涌、喷泉景观。河道曝气技术是根据 水体受到污染后缺氧的特点，人工向水体中连续或间歇式充入空气 （或纯氧），加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增 强水体中好氧微生物的活力，使水体的污染物得以净化，从而改善渠 系水质。这种曝气技术

5、投资少、见效快，在我国河流（湖泊）、渠系污 染的综合治理中具有广阔的应用前景5，其所形成水面特征类似于 自然水体的泉涌景观或人工水体喷泉景观。在具体项目设计中，这两 者结合，并通过有效的景观化处理，也就形成了灌溉渠道独特的泉涌 或喷泉景观。2. 3沸石处理工程与水体散置石景观。沸石是一种天然而廉 价的多孔性非金属矿物质，其比表面积大、吸附能力强，对污水中的 N和P有较好的去除效果6。在景观设计中，可以将沸石置于渠道 的较窄处或是桥梁下方的水中，尽量增加沟渠内水流与它的接触面积， 并通过在狭长型渠道中适当距离地均匀或非均匀排布，一方面能使水 体在流动中得到反复净化，以进一步改善水质，另一方面也成

6、为水体 中自然的散置石景观。散置石景观空间及其环境又为某些种类的水生 动植物提供了良好的栖息环境，丰富了渠道的水生态系统，也使景观 形态更为多样化。2生态型渠道空间构建技术与景观设计1修复马蹄型湿地，重塑渠道的弯曲度与景深和藏景沟渠中的 马蹄型湿地及其蜿蜒性为沟渠生态的生物多样性提供了条件，使其可 以拥有更复杂的动植物群落。然而，渠道蜿蜒性的增加会对输水时间 和输水流量造成影响。设计可根据具体空间特征，留大湾而限小湾， 以避免弯道过多而影响水流。这种马蹄型湿地湾在景观上能增加景深， 能形成藏景和幽静的景观空间，便于城市居民赏景与休闲。2渠道断面形式多样化与景面的多样性灌区沟渠断面形式主要 有:

7、U形断面、梯形断面、矩形断面、复式断面等3，根据渠道不 同渠段的具体情况，可采用多种不同的断面形式，在增加渠道空间形 态的多样性的同时，也能增加水体流经这些断面时流态的多样性，这 种多样性能提高水体在流动中的复氧能力与自身修复能力。这些渠道 断面形式多样化，同时也是水体流经过程中，在景观上难得的多样性 水景景面。3修复浅滩和深潭工程与多样化水体景观形态通过对浅滩和深 潭的修复，可极大增加渠床的比表面积，形成水体中的不同流速和生 境，丰富沟渠生物多样性，从而使水体的自净能力得以增强B。在 景观设计上，位于水流较缓慢的渠段，浅滩和深潭可以通过挖掘和垫 高的方式来表现;而对于水流湍急的渠段，可采用置

8、石和浮石带的方 式来表现。置石是在渠床经排列后埋入直径大小在0. 81. 0m的 砾石，以形成浅滩和深沟。浮石带是将既能抵抗洪水袭击又可兼作鱼 巢的钢筋混凝土框架与置石结合起来的一种方法。水体具有因势随形 的特性，通过这类修复浅滩和深潭工程与水流的结合，能形成丰富多 样的水体景观形态。多样化的水体景观形态又为各类水生动植物提供 更多栖身之所和生长环境，使水体生态系统更为丰富。3生态护坡技术与景观设计1打木桩护岸技术与木桩驳岸景观在驳岸的入水区域交叉打入 木桩，用钢丝固定，并用竹排绕行用以挡土（图1）。待水生植物长成 以后，便可将土壤固定，而木桩和竹排腐烂以后又不会造成环境污染。 该技术既硬化了驳岸，满足了渠道引水的功能需求，同时又保留了生 态景观模式，即采用水生植物生态自净的方式净化水体，改善了渠道 内水质。2石笼枝桠床护岸工程与水生生物栖息环境景观利用废弃的植 物材料的枝干，编织成枝桠床，并结合石笼工艺，布置于渠岸7。 枝桠床柔