農(nóng)業(yè)灌溉水體生態(tài)修復(fù)

作者：曹虎魏勝林唐劍杜卉單位：蘇州大學(xué)金螳螂建筑與城

市環(huán)境學(xué)院蘇州五維源景觀設(shè)計有限公司

農(nóng)業(yè)灌溉渠道是人類基于農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為了調(diào)水配水而修建的人

工設(shè)施近年來，隨著城市的不斷擴張，越來越多的灌溉渠道開

始穿過城鎮(zhèn)，這就使得傳統(tǒng)灌溉渠道所要承受的污染更為嚴(yán)重，其生

態(tài)環(huán)境進一步惡化、生物多樣性和水體自凈能力等進一步下降。然而

這類灌溉渠道已成為城市特殊濱水景觀的一部分，在滿足城市周邊農(nóng)

田灌溉的同時.，改善渠道水質(zhì)下降狀況，豐富渠道景觀環(huán)境，提升人

居環(huán)境質(zhì)量，已成為這類城市需要研究解決的新課題。筆者從發(fā)揮灌

溉渠道生態(tài)功能的角度，探討通過灌溉渠道景觀設(shè)計的路徑實現(xiàn)對其

水體生態(tài)改善與修復(fù)的思路及方法。

1灌溉渠道水體修復(fù)技術(shù)與景觀設(shè)計

灌溉渠道的水體，一方面受制于河流、湖泊的水質(zhì)的影響，對渠

道水體的修復(fù)是建立在對河流、湖泊水體保護與治理的基礎(chǔ)上的[2];

另一方面，灌溉渠道因其具有愉水、蓄水和生態(tài)廊道等多重功用，這

就需要在灌溉渠道景觀設(shè)計時，協(xié)調(diào)它們之間的關(guān)系。灌溉渠道景觀

設(shè)計的總體目標(biāo)是達到其農(nóng)業(yè)灌溉用途和城市生態(tài)景觀的有機統(tǒng)一。

1.1恢復(fù)灌溉渠道水生植物多樣性景觀體系，提高渠道自身凈

化能力水生植物多樣性完整的自然水系，具有天然的自凈能力，但灌

溉渠道多數(shù)是在人工的干預(yù)下修建，生物的多樣性不完整或受到了破

壞，但這類多樣性的生物體系既是大自然賦予水體自身凈化的選擇結(jié)

果，也是水體生態(tài)景觀設(shè)計的重要內(nèi)容。在進行這類景觀設(shè)計時，可

通過水生植物提取豐富而合適的景觀元素來組織景面和景物空間，通

過植物在生理活動過程與環(huán)境間的物質(zhì)交流來吸收降解污染物質(zhì)，使

水體的自凈能力得以提升。水生植物多樣性生態(tài)景觀建立與恢復(fù)主要

是溝渠底部沉水植被和沿岸挺水植被的建立與恢復(fù)，通過對鄉(xiāng)土植物

種類的篩選和應(yīng)用，并依靠改善植物生長條件及人工移植栽培，營造

適宜的濕生、水生植物生長環(huán)境[3]o在具體這類項目的設(shè)計中，在

不影響渠道輸水配水功能的前提下，可以在寬度或水深適宜的土質(zhì)渠

道進行水生植被體系的恢復(fù)，以提高渠道水體的自凈能力，凈化水質(zhì)。

1.2水體修復(fù)技術(shù)工程與水體景觀的有機統(tǒng)一

1.2.1加氣階工程與跌水景觀。灌溉渠道的平面形式多是以帶

狀形式分布，在有一定自然落差的溝渠部位，可人工設(shè)置加氣階，即

人工設(shè)置多級落差，如滾水壩或橡膠壩[4]o通過在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置

滾水壩或橡膠壩的形式，使渠道水體形成多級人工落差，水在流經(jīng)下

落過程中，一方面可以使水體的復(fù)氧能力得以增強，另一方也形成比

較自然的跌水景觀。

1.2.2河道曝氣技術(shù)與泉涌、噴泉景觀。河道曝氣技術(shù)是根據(jù)

水體受到污染后缺氧的特點，人工向水體中連續(xù)或間歇式充入空氣

（或純氧），加速水體復(fù)氧過程，以提高水體的溶解氧水平，恢復(fù)和增

強水體中好氧微生物的活力，使水體的污染物得以凈化，從而改善渠

系水質(zhì)。這種曝氣技術(shù)投資少、見效快，在我國河流（湖泊）、渠系污

染的綜合治理中具有廣闊的應(yīng)用前景［5］,其所形成水面特征類似于

自然水體的泉涌景觀或人工水體噴泉景觀。在具體項目設(shè)計中，這兩

者結(jié)合，并通過有效的景觀化處理，也就形成了灌溉渠道獨特的泉涌

或噴泉景觀。

1.2.3沸石史理工程與水體散置石景觀。沸石是一種天然而廉

價的多孔性非金屬礦物質(zhì)，其比表面積大、吸附能力強，對污水中的

N和P有較好的去除效果［6］。在景觀設(shè)計中，可以將沸石置于渠道

的較窄處或是橋梁下方的水中，盡量增加溝渠內(nèi)水流與它的接觸面積,

并通過在狹長型渠道中適當(dāng)距離地均勻或非均勻排布，一方面能使水

體在流動中得到反復(fù)凈化，以進一步改善水質(zhì)，另一方面也成為水體

中自然的散置石景觀。散置石景觀空間及其環(huán)境又為某些種類的水生

動植物提供了良好的棲息環(huán)境，豐富了渠道的水生態(tài)系統(tǒng)，也使景觀

形態(tài)更為多樣化。

2生態(tài)型渠道空間構(gòu)建技術(shù)與景觀設(shè)計

2.1修復(fù)馬蹄型濕地，重塑渠道的彎曲度與景深和藏景溝渠中

的馬蹄型濕地及其蜿蜒性為溝渠生態(tài)的生物多樣性提供了條件，使其

可以擁有更復(fù)雜的動植物群落。然而，渠道蜿蜒性的增加會對愉水時

間和輸水流量造成影響。設(shè)計可根據(jù)具體空間特征，留大灣而限小灣，

以避免彎道過多而影響水流。這種馬蹄型濕地灣在景觀上能增加景深,

能形成藏景和幽靜的景觀空間，便于城市居民賞景與休閑。

2.2渠道斷面形式多樣化與景面的多樣性灌區(qū)溝渠斷面形式主

了生態(tài)景觀模式，即采用水生植物生態(tài)自凈的方式凈化水體，改善了

渠道內(nèi)水質(zhì)。

3.2石籠枝松床護岸工程與水生生物棲息環(huán)境景觀利用廢棄的

植物材料的枝干，編織成枝梗床，并結(jié)合石籠工藝，布置于渠岸［7］。

枝梗床柔韌性較好，可以隨著地形的變動前變化，對各種地形都具有

很好的適應(yīng)性，可以使渠岸得到長久的覆蓋和固定。此外，由于使用

的是天然材料，枝梗床對環(huán)境不會造成任何污染，其多孔構(gòu)造又為小

型水生生物創(chuàng)造了棲息環(huán)境。這種水生生物棲息環(huán)境景觀也是自然水

體景觀中難得的景觀類型。#p#分頁標(biāo)題#e#

3.3植生型防滲砌塊工程與水生動植物、微生物復(fù)合的生物系

統(tǒng)景觀植生型防滲物塊技術(shù)由不透水的混凝土塊體和供水生植物生

長的〃井〃形無砂混凝土框格組成（圖2）。對渠道進行防滲襯砌，通過

砌塊之間的凸塊和凹槽的聯(lián)結(jié)緊密地排列于渠底和邊坡，可以有效地

防止?jié)B漏；向網(wǎng)格形無砂混凝土框格中填土，種植適宜的水生植物，

框格和植物都利于防止土壤的過度沖刷，而水生植物的生長又為其他

微型生物提供了生K環(huán)境，進而形成水生動植物、微生物復(fù)合的生物

系統(tǒng)，還可以吸收降解水體中污染物質(zhì)，提高水體的自凈能力［8］。

4溝渠濕地技術(shù)工程與群落景觀

溝渠濕地是從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，模仿自然生態(tài)系統(tǒng)，特別是渠道

沿岸帶生物群落演替系統(tǒng)，根據(jù)污水處理的目的加以改造和強化，并

利用不同自然條件下水生生物多樣性，進行群落時空優(yōu)化組合的一種

新型污水凈化系統(tǒng)。溝渠濕地作為農(nóng)田和水體的過渡帶，通過其獨特

的作用，能夠較好地凈化農(nóng)田排水中的污染物。這種溝渠濕地技術(shù)工

程其實也是景觀設(shè)計中的渠道沿岸帶生物群落演替系統(tǒng)的群落景觀

類型。5結(jié)語服務(wù)于農(nóng)'業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)灌溉更道及其水體生態(tài)修復(fù)，與

景觀學(xué)中的濱水、河道景觀設(shè)計是兩個不同的研究領(lǐng)域，但兩者在現(xiàn)

實中需要解決的問題卻有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性。如何將農(nóng)