CN107487854B - 一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法及系统，其步骤包括：A、分流设施和多级湿地（包括沉砂池、跌水坎）的设计与施工；B、生态湿地的植物配置；C、湿地中放养鱼类；D、生态湿地的管理与维护：1）湿地植物的刈割与利用；2）清淤；3）鱼类的收获。分流设施通过导流暗槽/管与沉砂池连接，沉砂池分别与导流暗槽/管、一级湿地相连，三级湿地通过溢流槽分别与二级湿地、四级湿地相连，湿地总排水口分别与四级湿地、排水沟相连，湿地之间通过溢流槽和跌水坎相连。运行成本低、操作简单，对小流域或集水区单元内的面源污染物氮、磷具有极好的处理效果，在长江中下游的亚热带丘陵区有很好的推广应用前景。

Description

一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法及系统

技术领域

本发明涉及农业环境领域，更具体涉及一种分布有农田和小型养殖户的小流域下游农业面源污染物的处理方法，同时还涉及一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的系统，尤其适用于长江以南亚热带丘陵区农业面源污染的生态治理，实现水质改善和氮磷污染物减排。

背景技术

随着种植业化肥投入的增加和畜禽养殖业的快速发展，广大农村地区农业面源污染物排放导致的环境问题日渐突出。根据2010年全国污染源普查的结果，我国每年农业来源的主要水污染物排放量分别为：化学需氧量(COD)1324.09万吨、总氮270.46吨，总磷28.47万吨，其中种植业是总氮排放的主要来源(59.1％)，而畜禽养殖业是COD(95.8％)和总磷(56.3％)排放的主要来源。国际上发达国家对于农业面源污染主要通过制订养分最佳管理措施(Best Management Practices，BMPs)等途径进行肥料投入的规范化管理，从而在最大程度上控制化肥投入和增加畜禽养殖业废弃物的肥料化利用，从而降低农田养分流失造成的环境污染。我国近20年来也在推行配方施肥、精准施肥等科学施肥技术以降低化肥投入和提高肥料利用率，近2年来农业部又提出到2020年化肥使用总量实现零增长行动，以期通过这些措施降低化肥的过量投入，降低农田氮磷流失的环境影响。对大型水体和富营养化沟渠的治理我国目前主要以工程措施为主，如清除沟渠湖泊淤泥、开展生活污水工程处理，主要通过工程滤料过滤、吸附、沉淀、离子交换，部分通过微生物转化和植物吸收等作用来净化污水，生态治理措施主要限于部分景观水体与技术示范区。在农田面源污染生态治理方面，国内目前主要通过栽种以挺水植物为主的水生植物以构建生态沟渠或人工湿地，对氮磷污染物进行消减，取得了一定的效果，但是由于一般的环境治理很少有经济效益，治理经费以政府投入为主，群众的积极性不高，可持续性较差，技术推广的范围因此受到了一定的局限。国内几个大型湖泊及其周边区域的地方政府尽管花费了大量的人力物力采用以工程治理为主的措施治理富营养化，但是总体上取得的效果与投入的经费相比，尚不够理想，究其原因，主要表现在三个方面：1)现有的措施还是以污染水体的末端治理为主，而污染物的源头没有得到有效控制；2)以工程措施为主的治理模式导致治理成本过高，加上环境治理很少有经济效益，导致治理工程后期维护的难度较大；3)尽管生态治理已经成为目前面源污染治理的发展趋势，但是多数技术存在效率低、缺乏可持续运行机制等问题。以小流域或集水区为单元，从污染物产生的源头上实施生态拦截和消纳，以减少其向下游水体的氮磷输送，再通过构建生态湿地和经济湿地对其湿地资源进行合理利用，提高生态治理的直接经济效益，从而增加群众治污的积极性和主动性，这对于面源污染的治理将会起到事半功倍的效果。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法，方法易行，操作简便，建设和运行成本低，且可以产生一定的经济效益，适宜在中国长江中下游及以南的广大亚热带丘陵地区应用。

本发明另一个目的是在于提供了一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的系统，结构简单，使用方便，自动实现雨污分流，并完全运用水力落差无动力运行，每年仅需要有限次数的维护，结构简单，使用方便，运行成本低，适宜在中国长江中下游及以南雨水丰沛的广大亚热带丘陵地区应用。

一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法，其步骤是:

A、多级湿地的设计与施工：在汇水区面积1.5-2.5km²、农田面积比例30-35％、有少量(<200头猪)分散养殖规模的小流域或集水区下游出口，选取一片有一定落差(50-100cm)的低地(包括稻田、池塘、天然湿地等)，总出水口基流流量为50-100m³/天以下，将沟渠排水引入侧边的低地，将低地建成由浅至深的多级(3-5级)生态湿地，在湿地内种植水生植物，前端较浅(20-30cm)的湿地放养少量的鳝鱼、泥鳅(尾重40-50g的鳝鱼苗15-20kg/亩、尾重5-10g的泥鳅苗10kg/亩)，后端较深(50-150cm)的生态湿地放养鲢鳙鱼、鲤鱼、草鱼，形成人工生态湿地系统，在汇水区面积1.5-2.5km²、农田面积比例30-35％、有分散养殖规模的小流域或集水区排水经过多级(3-5级)湿地净化处理以后再排入沟渠系统。每一级湿地之间的落差为10-20cm，所述有落差的低地是指从分流设施入口到末级湿地总出水口的落差为50-100cm。多级(3-5级)生态湿地系统的平面布局见图1，纵断面设计图见图2。生态湿地关键部位的设计方案主要包括：

(1)分流设施：分流设施是多级(3-5级)湿地系统设计的关键环节。分流设施的目的在于实现雨污分流，把小流域或集水区内日常产生的废水和农田排水全部导入湿地系统进行处理，但是在降雨过程中产生的洪水不进入湿地系统而直接从排水沟排走，以防治洪水冲垮湿地。为保持一定的水位自然落差，在小流域或集水区出口邻近建造湿地位置的主排水沟中建立分流设施(图1)，利用自然落差(不添加人工动力)将沟渠排水导入湿地(图2)。建分流设施(长度2-3m)的主排水沟断面要比原来拓宽25％-30％，主要目的在于不因底部修建挡水坎而降低排水沟的泄洪能力。分流设施设计方案见图3。

(2)沉砂池：根据小流域上游水体的泥沙产生情况，在导流暗管或导流槽出口(即湿地的进水口)的位置设置矩形沉砂池，拦蓄部分径流泥沙，防止泥沙在湿地中的淤积。沉砂池规格为长150-180cm、宽100-120cm、深80-100cm，沉砂池侧边材料用砖混结构(厚度26-28cm)，底部用混凝土打底(厚度15-18cm)。

(3)跌水坎：在两级湿地之间的进出水口位置设置跌水坎，以防止流水冲刷边坡，在湿地下游有水产养殖的进出水口要加装滤网，以防止鱼类逃逸。跌水坎设计方案见图4。

B、生态湿地的植物配置：水生植物的合理配置是生态湿地设计的核心。综合考虑生态湿地不同部位的水流特征、生态功能和水生植物的生物学特性，对生态湿地的水生植物选择要求具有以下特点：多年生、生物量大、再生能力强，在湿地内不同部位栽种不同类型的水生植物，所述的水生植物为莲藕(Nelumbo nucifera)、梭鱼草(Pontederiacordata)、茭白(Zizania caduciflora)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)、睡莲(Nymphaea alba)、荇菜(Nymphoides peltatum)、绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)的一种或二至三种的任意混合种植。

关于多级(3-5级)湿地有关情况说明如下：

一级湿地：位于生态湿地的最前端，面积为500-600m²，水深20-30cm，主要配置挺水植物的株型在75－85cm(最高不超过100cm)、栽植密度较小(5-8丛/m²)的稀植、丛生型挺水植物，适宜的挺水植物主要有莲藕、梭鱼草、茭白、黑三棱等其中的一种或二至四种的任意混合种植，栽植密度一般为3-5丛/m²。

二级湿地：位于生态湿地的中部，面积为650-700m²，水深50-60cm。该段一般栽植浮叶植物或浮水植物，如睡莲、荇菜、绿狐尾藻等其中的一种或二至三种的任意混合种植。浮叶植物的栽植密度一般为6-8丛/m²，浮叶植物与浮水植物对水面总的郁闭度控制在60-70％。

三级湿地：位于生态湿地后端，面积为800-1000m²以上，可以分为2-3级，水深100-150cm，主要种植生物量高(年干生物量>3kg/m²)的浮水植物绿狐尾藻，栽植密度一般以水面郁闭度控制在50-70％为宜。

其它四至五级与上述三级湿地的结构、种植植物的类型均相同。

C、湿地中放养鱼类：一级湿地(水深20-30cm)在栽植水生植物以后20-30d，可以在其中放养黄鳝、泥鳅等，总放养量：鳝鱼苗15-20kg/亩(尾重40-50g)、泥鳅10kg/亩(尾重5-10g)，黄鳝与泥鳅对底泥的扰动可以增加底泥与水体的接触，从而增加底泥对水体中养分(尤其是磷)的吸持和固定，减少氮磷养分向下游的迁移。由于一级湿地内不断有废水流入，加上水生植物繁茂，湿地内的浮游生物、底栖动物等饵料十分丰富，为黄鳝与泥鳅创造了一个良好的生存环境。根据试验结果，一级生态湿地每年可产鳝鱼40-80kg/亩、泥鳅80-100kg/亩，扣除种苗和管护等成本，每年可以获得净利润2000-2500元/亩；二级湿地中在水生植物定植成活后20-30d放养稻花鲤、土鲫鱼等浅水、杂食性鱼类，总放养量为2000-2500尾/亩(稻花鲤与土鲫鱼的比例为7:3)。稻花鲤、土鲫鱼在水体中的游动可以增加水体溶氧，促进水体有机污染物的矿化与氮磷污染物的净化，鱼类对浮游生物尤其是浮游动物的采食可以促进水体生态系统形成良好的食物链，强化湿地的生态净化功能，并产生一定的经济效益。根据试验结果，二级生态湿地每年可产稻花鱼或土鲫鱼120-160kg/亩，扣除种苗和管护等成本，每年可以获得净利润1500-2000元/亩；三级及其以下的生态湿地在定植的绿狐尾藻盖度达到40％以后，可以混合放养不同食性的鱼类，其中放养滤食性的鲢鳙鱼苗40-60尾/亩、肉食性的鳜鱼苗或土鲶鱼苗40尾/亩、杂食性的鲤鱼300-400尾/亩。三级及以下湿地平均每年可产各类鱼150-200kg/亩，扣除种苗和管护等成本，每年可以获得净利润2500-3000元/亩。生态湿地中的水产养殖均为人放天养，完全食用天然饵料，无需人工喂食，因此其水产品的品质均较高，经济效益较好，每亩湿地(水面)可以获得平均经济效益为2000-3000元，生态湿地在实现面源污染治理目标的同时，还可以获得高于一般水稻种植的经济效益，一举两得。

D、生态湿地的管理与维护：为了保持生态湿地具有较好的面源污染治理效果，对生态湿地要定期维护。主要包括：

1)湿地植物的刈割与利用：生态湿地管理的关键在于将其中生长的水生植物定期进行收割，将水生植物从泥沙和水体中吸收的氮磷移出湿地，避免生物质在湿地中腐烂产生二次污染。刈割的频率根据水生植物的不同也有所差异，莲藕与睡莲在每年在秋季枯死后(11-12月份)收割一次；黑三棱每年可收割2次(5-6月份1次，9-10月份1次)；梭鱼草每年收割3-4次，5-11月每2-3个月可以收割一次；而生长相对较快的绿狐尾藻每年可收割5-7次，在3-11月份每30-40d收割一次。收割的水生植物材料主要用于绿肥直接还田或覆盖到茶园、果园等，实现氮磷养分的循环利用，有些水生植物材料，如绿狐尾藻则可直接用作猪、牛、羊的青饲料。此外，湿地周边的杂草在每年的5月、8月和11月份要人工刈割一次，防止其影响湿地周边道路的通畅及湿地内水生植物的正常生长，但是不得用除草剂等农药，以免对水中鱼类产生毒害。

2)清淤：一级湿地入口的沉砂池对推移质泥沙有很好的拦截效果，要进行定期(间隔11－12个月)清淤，保持沉砂池的拦截效果，每年10-11月份结合收获黄鳝、泥鳅，排干积水，进行一次清淤。

3)生态湿地的维护：生态湿地要定期巡查和维护，主要目的在于防止水草与杂物堵塞进出水口和及时发现跌水坎漏水或边坡垮塌，以便及时修复，以保证生态湿地的正常运行。有水产养殖的湿地，进出水口的滤网也要及时检查，防止堵塞与破漏，以保障流水通畅和避免鱼类逃逸。

所述的挺水植物为莲藕(Nelumbo nucifera)、梭鱼草(Pontederia cordata)、茭白(Zizania caduciflora)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)其中的一种或一至四种的任意组合；所述的浮叶植物为睡莲(Nymphaea tetragona)、荇菜(Nymphoides peltatum)其中的一种或二种的任意组合；所述的浮水植物为绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)。所述的鱼类为黄鳝、泥鳅、稻花鲤、土鲫鱼、鲢鱼、鳙鱼、鳜鱼、土鲶鱼、鲤鱼其中的一种或一至四种的任意组合。

上述四个步骤相互之间的关系作进一步详细描述：

步骤A：在小流域或集水区出口附近适合构建生态湿地的主排水沟上设置挡水坎，以便将排水导入湿地系统。将生态湿地设计为3级不同水深的多级(3－5级)湿地系统，目的在于将普通的稻田、池塘、天然湿地等低地建成适宜于水生植物和鱼类生长的梯级湿地，以利于处理上游面源来源的农田排水、生活污水以及少量(折合200头存栏猪以下)畜禽养殖废水排放所携带的氮磷污染物，降低其对下游水体的污染负荷。湿地系统对COD、总氮、总磷的去除率总体上可达84％以上，99％以下。在两级湿地之间设置跌水坎，目的在于防止水流对边坡的冲刷，同时在每级湿地进出水口设置滤网，以防止放养的鱼类逃逸。根据2002年颁布的国家地面水水质标准(GBGB3838—2002)，该多级(3－5)湿地处理废水的方法可明显改善小流域下游排水的水质，污染物总去除率达到84％以上，99％以下，其中化学需氧量(COD)从入口的劣V类(80-130mg/L)水质提高到III类(15-20mg/L)，总氮从劣V类(20-35mgN/L)提高到IV类(0.5-1.5mgN/L)，总磷从劣V类(3.2-6.0mgP/L)提高到了II类水质(0.1-0.15mgP/L)，出水总体上提升到IV类水质标准(见表1)。

表1多级生态湿地对农业面源污染物的处理效果

*注：表中括弧内编号为出水达到的国家地表水水质标准(GBGB3838—2002)。

由于主排水沟上设置挡水坎的部位设计断面比自然排水沟渠拓宽了25-30％，因此截留也不会造成沟渠上游洪水的拥堵。

步骤B、在生态湿地不同部位配置不同的水生植物，目的在于利用水生植物对水体的物理拦截作用(降低流速、延长流水在生态湿地内的滞留时间)以及水生植物及微生物对氮磷的直接吸收、转化和固定作用，逐渐消纳水体中各种形态的氮磷，从而对水体起到净化作用。在生态湿地前段主要配置相对高大的水生植物，主要原因在于高大的植物可降低水流流速，延长湿地对污染物的消纳转化时间，同时植物可为湿地内的水生动物(鳝鱼、泥鳅、螺蛳)提供有利的栖息场所，促进氮磷污染物的转化。在生态湿地的中、下部位栽种相对密集和生物量高的浮叶植物或浮水植物，放养滤食性和杂食性鱼类，植物可以吸收和转化水体中的溶解态氮磷，鱼类则主要通过采水体内的浮游生物，促进氮磷沿水体生态系统食物链的迁移转化。水生植物本身的通气组织也会向水下泌氧，从而促进水体中溶解态有机质的降解(即降低COD)。

该面源污染物处理方法所选的水生植物生长量均比较大，干生物量平均可达26.7t/hm²，水生植物直接吸收的总氮和总磷分别平均达到511.9kgN/hm²和58.1kgP/hm²。这些生物质收获以后可以用于畜禽养殖的青绿饲料，也可以作为有机肥直接用于茶园、果园的覆盖，部分替代正常的施肥，不仅减少了化肥的投入，而且可明显提高茶叶和果品的产量和质量。

表2生态湿地三种主要植物年生物量(干)与氮磷吸收量

步骤C、在一级浅水湿地(水深10-20cm)中放养鳝鱼、泥鳅，目的在于利用生态湿地内良好的水体环境和丰富的饵料资源，为当地群众带来直接的经济效益，同时鳝鱼与泥鳅对底泥的翻动还增加了其透气性和底泥与水体的接触，从而增加了底泥对氮磷的吸附和固定，减少了氮磷向下游的迁移。在二级和三级深水湿地(50-150cm)中放养滤食性和杂食性鱼类，目的在于通过鱼类对水体内浮游生物的采食，促进氮磷沿水体生态系统食物链的迁移转化，直接净化水体。鱼类游动也会增加水体中的溶解氧含量，从而促进了水体中溶解态有机质的降解(即降低COD)。

步骤D、对生态湿地生长的水生植物进行定期收割、沉砂池清淤以及日常检查维护等，目的在于保持生态湿地处于良好的运行状态，从而最大限度地消纳流域或集水区内随水迁移下来的氮磷污染物，并且利用水生植物的收获及养殖鳝鱼等进行废弃物和湿地的综合利用，实现生态效益与经济效益的有机结合。

通过上述技术措施，解决了采用生态湿地处理面源污染物氮磷的资源化利用难题，从技术层面上解决了面源污染处理系统可持续运行的经费来源问题，在显著提高人工湿地系统污染治理效果的同时，也使湿地系统产生一定的经济效益，达到了生态效益与经济效益兼顾的效果，解决了现有技术存在的“以污染治理生态效益为主要目标、未充分考虑工程持续运行经费来源”的问题，该技术有明显改进。

一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的系统，它由分流设施、导流暗槽/管、沉砂池、一级湿地、二级湿地、三级湿地、四级湿地、排水口、排水沟、溢流槽、末级湿地与排水沟之间的道路、挡水坎、跌水坎、槽间踏步、跌水坎防冲护坎组成，其连接关系是：分流设施通过导流暗槽/管与沉砂池连接，沉砂池与一级湿地相连，三级湿地通过溢流槽分别与二级湿地、四级湿地相连，湿地总排水口分别与四级湿地、排水沟相连，一级湿地、二级湿地、三级湿地至四级湿地之间通过溢流槽和跌水坎相连，排水沟上游通过建于挡水坎坎基之上的挡水坎与排水沟下游相连，一级湿地、二级湿地、三级湿地、四级湿地之间相互连接，四级湿地与排水沟之间由道路与槽间踏步相连，通过相连，形成水生植物与浮游动物多级生态湿地系统，可将沟渠进水的劣五类水质改善至国标IV类以上水质。

与现有污染治理方法相比，本发明具有以下优点和效果：

①在面源污染治理方法上具有一定的创新性：对于水体污染的治理目前已经有很多方法，主要以工程措施治理高浓度污染物的技术措施为主，如沼气池、氧化塘、瀑气池等，而针对以种植业来源为主的低浓度农业面源污染物的治理技术较缺乏，现有方法还主要以田块为单元采用生态沟渠或生态湿地的方法，该方法的处理规模小、不系统，对污染物的消纳容量较低。本发明针对亚热带丘陵区多水的特点，以小流域或集水区为单元，在出口附近对现有自然排水沟渠和湿地稍加改造即可建成多级生态湿地，并通过种植适合本地生长的水生植物和放养鱼类以拦截消纳水体中的氮磷，从而有效减少农业面源污染物氮磷向下游水体的迁移，降低农业面源污染的危害。

②建设成本低：以建设汇水区2.5km²区域的面源污染治理为例，区内涵盖常居民350人、农田50hm²、茶园200hm²、分散养殖规模400头猪单位，本发明建设三级生态湿地2000m²，最主要的建设成本包括四部分：土方挖运7.9万元、工程材料与建设费(挡水坎与引流槽、道路、护坡等)5.6万元、种苗费0.5万元、第一年的日常维护费0.8万元，合计成本14.8万元，多数部门(水利、农业、农村集体)均可以接受。

③运行成本低、操作简单，且有一定的经济效益：现有污水处理技术中多数需要电力等能源，而本处理方法主要利用自然坡降的驱动力，实现水体在生态湿地内的自流净化，不需要任何外加动力；平常的维护也仅仅是割草(每年平均4-5次)、清淤(每年1次)以及日常巡查(每月1-2次)，操作十分简单；收割的植物可以作为有机肥或者饲料加以资源化利用，水产养殖会产生一定的经济效益，这些也为生态湿地的可持续运行奠定了良好的基础。

④治理效果好：本面源污染物处理方法通过生态湿地内水生植物的拦截和吸收以及水生动物的转化可有效降低污染水体的COD和氮磷含量，水质可从入口的劣V类改善至国标IV类(GB3838-2002)以上水质(COD<30mg/L，总氮<1.5mgN/L，总磷<0.3mgN/L)。

附图说明

图1为一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的系统平面布局示意图。

图2为一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的系统结构示意图。

图3为一种分流设施设计示意图。

图3a为一种分流设施平面布局设计示意图。

图3b为一种分流设施A1-A2纵断面布局设计示意图。

图3c为一种挡水坎设计示意图。

图3d为一种分流设施B1-B2断面设计示意图。

图4为一种跌水坎设计示意图。

图4a为一种跌水坎俯视图。

图4b为一种跌水坎A1-A2断面图。

图4c为一种B1-B2纵断面图。

其中：1－分流设施、2－导流暗槽/管(长度根据水位落差20-30cm确定，材质为φ110-200mm的PPR管或者水泥涵管)、3－沉砂池、4－一级湿地(水深20-30cm)、5－二级湿地(水深40-50cm)、6－三级湿地(水深100-150cm)、7－四级湿地(水深100-150cm)、8－湿地总排水口(材质为φ110-200mm的PPR管或者水泥涵管)、9－排水沟、10－溢流槽(砖混结构，口宽18-22cm)、11－末级湿地与排水沟之间的道路(宽度>100cm)、12－跌水坎(设计尺寸见图4)、13－挡水坎(设计尺寸见图3c)、14－挡水坎上游水面距离沟上口高度(为60-80cm)、15－挡水坎高度(为30-40cm)、16－挡水坎顶宽(为16-20cm)、17－挡水坎底宽(为30-40cm)、18－排水沟沟底、19－挡水坎坎基(长度140-160cm，混凝土结构)、20－混凝土坎基厚度(为18-22cm)、21－挡水坎部位排水沟宽度(为200-260cm，比正常排水沟渠宽度150-200cm扩宽1/3)、22－跌水坎顶宽(为35-40cm)、23－跌水坎下游护坡(坡度1:0.4-0.5，混凝土结构，厚度5-8cm)、24－跌水坎防冲护坎(混凝土结构，长度40-50cm，厚度15-20cm，反坡3-5°)、25－槽间踏步(砖混结构，长30-35cm，顶部与跌水坎同宽)、26－跌水坎衬砌部分(总长度100-120cm)、27-溢流槽深度(为18-22cm)、28－跌水坎高度(根据湿地深度具体确定，比两侧湿地最高水位高出20-25cm)、29－跌水坎芯体(为自然或夯实土质)、30－跌水坎上游护坡(坡度1:0.4-0.5，混凝土结构，厚度5-8cm)、31－跌水坎底宽105-150cm。图中红色箭头为水流方向。

具体实施方式

实施例1：

一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法，其步骤是:

A、多级湿地的设计与施工：选取汇水区面积1.5-2.5km²、农田面积比例30-35％、有少量(<200头猪)分散养殖规模、总出水口基流流量为50-100m³/天以下的小流域或集水区，在小流域或集水区下游出口附近选取一片有一定落差的低地(包括稻田、池塘、天然湿地等)，将低地建成由浅至深的多级(3-5级)生态湿地；在小流域或集水区出口附近适合构建生态湿地的主排水沟上设置挡水坎，构建分流设施将沟渠排水导入侧边的生态湿地系统；在湿地内种植水生植物，在前端20-30cm的浅水湿地内放养少量的鳝鱼、泥鳅(尾重40-50g的鳝鱼苗15-20kg/亩、尾重5-10g的泥鳅苗10kg/亩)，在后端50-150cm的深水湿地内放养鲢鳙鱼、鲤鱼、草鱼，形成人工生态湿地系统，小流域或集水区排水经过多级(3-5级)湿地净化处理以后再排入沟渠系统；在两级湿地之间设置跌水坎，目的在于防止水流对边坡的冲刷，同时在每级湿地进出水口设置滤网，以防止放养的鱼类逃逸。根据2002年颁布的国家地面水水质标准(GBGB3838—2002)，该多级(3－5)湿地处理废水的方法可明显改善小流域下游排水的水质，污染物总去除率达到84％以上，99％以下，其中化学需氧量(COD)从入口的劣V类(80-130mg/L)水质提高到III类，总氮从劣V类(20-35mgN/L)提高到IV类(0.5-1.5mgN/L)，总磷从劣V类(3.2-6.0mgP/L)提高到了II类水质(0.1-0.15mgP/L)，出水总体上提升到IV类水质标准。

B、生态湿地的植物配置：水生植物的合理配置是生态湿地设计的核心。综合考虑生态湿地不同部位的水流特征、生态功能和水生植物的生物学特性，对生态湿地的水生植物选择要求具有以下特点：多年生、生物量大、再生能力强，在湿地内不同部位栽种不同类型的水生植物，所述的水生植物为莲藕、梭鱼草、茭白、黑三棱、睡莲、荇菜、绿狐尾藻。在生态湿地不同部位配置不同的水生植物，目的在于利用水生植物对水体的物理拦截作用(降低流速、延长流水在生态湿地内的滞留时间)以及水生植物及微生物对氮磷的直接吸收、转化和固定作用，逐渐消纳水体中各种形态的氮磷，从而对水体起到净化作用。在生态湿地前段主要配置相对高大的水生植物，主要原因在于高大的植物可降低水流流速，延长湿地对污染物的消纳转化时间，同时植物可为湿地内的水生动物(鳝鱼、泥鳅、螺蛳)提供有利的栖息场所，促进氮磷污染物的转化。在生态湿地的中、下部位栽种相对密集和生物量高的浮叶植物或浮水植物，植物可以吸收和转化水体中的溶解态氮磷。水生植物本身的通气组织也会向水下泌氧，促进了水体中溶解态有机质的降解。

该面源污染物处理方法所选的水生植物生长量均比较大，干生物量平均可达26.7t/hm²，水生植物直接吸收的总氮和总磷分别平均达到511.9kgN/hm²和58.1kgP/hm²。这些生物质收获以后可以用于畜禽养殖的青绿饲料，也可以作为有机肥直接用于茶园、果园的覆盖，部分替代正常的施肥，不仅减少了化肥的投入，而且可明显提高茶叶和果品的产量和质量。

关于多级(3-5级)湿地有关情况说明如下：

一级湿地：位于生态湿地的最前端，面积为500-600m²，水深20-30cm，主要配置株型高大(一般要求高度在80cm以上)、栽植密度较小(5-8丛/m²)的稀植、丛生型挺水植物，适宜的挺水植物主要有莲藕、梭鱼草、茭白、黑三棱等其中的一种或二至四种的任意混合种植，栽植密度一般为3-5丛/m²。

二级湿地：位于生态湿地的中部，面积为650-700m²，水深50-60cm。该段一般栽植浮叶植物或浮水植物，如睡莲、荇菜、绿狐尾藻等其中的一种或二至三种的任意混合种植。浮叶植物的栽植密度一般为6-8丛/m²，浮叶植物与浮水植物对水面总的郁闭度控制在60-70％。

三级湿地：位于生态湿地后端，面积为800-1000m²以上，可以分为2-3级，水深100-150cm，主要种植生物量高(年干生物量>3kg/m²)的浮水植物绿狐尾藻，栽植密度一般以水面郁闭度控制在50-70％为宜。

其它四至五级与上述三级湿地的结构、种植类型均相同。

C、湿地中放养鱼类：一级湿地(水深20-30cm)在栽植水生植物以后20-30d，可以在其中放养黄鳝、泥鳅等，总放养量：鳝鱼苗15-20kg/亩(尾重40-50g)、泥鳅10kg/亩(尾重5-10g)，黄鳝与泥鳅对底泥的扰动可以增加底泥与水体的接触，从而增加底泥对水体中养分(尤其是磷)的吸持和固定，减少氮磷养分向下游的迁移。由于一级湿地内不断有废水流入，加上水生植物繁茂，湿地内的浮游生物、底栖动物等饵料十分丰富，为黄鳝与泥鳅创造了一个良好的生存环境。根据试验结果，一级生态湿地每年可产鳝鱼40-80kg/亩、泥鳅80-100kg/亩，扣除种苗和管护等成本，每年可以获得净利润2000-2500元/亩；二级湿地(水深50-60cm)中在水生植物定植成活后20-30d放养稻花鲤、土鲫鱼等浅水、杂食性鱼类，总放养量为2000-2500尾/亩(稻花鲤与土鲫鱼的比例为7:3)。稻花鲤、土鲫鱼在水体中的游动可以增加水体溶氧，促进水体有机污染物的矿化与氮磷污染物的净化，鱼类对浮游生物尤其是浮游动物的采食可以促进水体生态系统形成良好的食物链，强化湿地的生态净化功能，并产生一定的经济效益。根据试验结果，二级生态湿地每年可产稻花鱼或土鲫鱼120-160kg/亩，扣除种苗和管护等成本，每年可以获得净利润1500-2000元/亩；三级及其以下的生态湿地(水深100-150cm)在定植的绿狐尾藻盖度达到40％以后，可以混合放养不同食性的鱼类，其中放养滤食性的鲢鳙鱼苗40-60尾/亩、肉食性的鳜鱼苗或土鲶鱼苗40尾/亩、杂食性的鲤鱼300-400尾/亩。三级及以下湿地平均每年可产各类鱼150-200kg/亩，扣除种苗和管护等成本，每年可以获得净利润2500-3000元/亩。生态湿地中的水产养殖均为人放天养，完全食用天然饵料，无需人工喂食，因此其水产品的品质均较高，经济效益较好，每亩湿地(水面)可以获得平均经济效益为2000-3000元，生态湿地在实现面源污染治理目标的同时，还可以获得高于一般水稻种植的经济效益，一举两得。

在水深10-20cm的浅水湿地中放养鳝鱼、泥鳅，目的在于利用生态湿地内良好的水体环境和丰富的饵料资源，为当地群众带来直接的经济效益，同时鳝鱼与泥鳅对底泥的翻动还增加了其透气性和底泥与水体的接触，从而增加了底泥对氮磷的吸附和固定，减少了氮磷向下游的迁移。在水深50-150cm的深水湿地中放养滤食性和杂食性鱼类，目的在于通过鱼类对水体内浮游生物的采食，促进氮磷沿水体生态系统食物链的迁移转化，直接净化水体。鱼类游动也会增加水体中的溶解氧含量，从而促进水体中溶解态有机质的降解。

D、生态湿地的管理与维护：为了保持生态湿地具有较好的面源污染治理效果，对生态湿地要定期维护。对生态湿地生长的水生植物进行定期收割、沉砂池清淤以及日常检查维护等，目的在于保持生态湿地处于良好的运行状态，从而最大限度地消纳流域或集水区内随水迁移下来的氮磷污染物，并且利用水生植物的收获及养殖鳝鱼等进行废弃物和湿地的综合利用，实现生态效益与经济效益的有机结合。主要包括：

1)湿地植物的刈割与利用：生态湿地管理的关键在于将其中生长的水生植物定期进行收割，将水生植物从泥沙和水体中吸收的氮磷移出湿地，避免生物质在湿地中腐烂产生二次污染。刈割的频率根据水生植物的不同也有所差异，莲藕与睡莲每年在秋季枯死后(11-12月份)收割一次；黑三棱每年可收割2次(5-6月份1次，9-10月份1次)；梭鱼草每年收割3-4次，5-11月每2-3个月可以收割一次；而生长相对较快的绿狐尾藻每年可收割5-7次，在3-11月份每30-40d收割一次。收割的水生植物材料主要用于绿肥直接还田或覆盖到茶园、果园等，实现氮磷养分的循环利用，有些水生植物材料，如绿狐尾藻则可直接用作猪、牛、羊的青饲料。此外，湿地周边的杂草在每年的5月、8月和11月份要人工刈割一次，防止其影响湿地周边道路的通畅及湿地内水生植物的正常生长，但是不得用除草剂等农药，以免对水中鱼类产生毒害。

2)清淤：一级生态湿地入口的沉砂池对推移质泥沙有很好的拦截效果，但要进行定期(11－12个月)清淤，保持沉砂池的效果，每年10-11月份结合收获黄鳝、泥鳅，排干积水，进行一次清淤。沉砂池中的淤泥一般质地较粗，养分含量不高，可以集中堆放处理。

3)生态湿地的维护：生态湿地要定期巡查和维护，主要目的在于防止水草与杂物堵塞进出水口和及时发现挡水坎漏水或边坡垮塌，以便及时修复，以保证生态湿地的正常运行。有水产养殖的湿地，进出水口的滤网也要及时检查，防止堵塞与破漏，以保障流水通畅和避免鱼类逃逸。

所述的挺水植物为莲藕、梭鱼草、茭白、黑三棱其中的一种或一至四种的任意组合；所述的浮叶植物为睡莲、荇菜其中的一种或二种的任意组合；所述的浮水植物为绿狐尾藻。所述的鱼类为黄鳝、泥鳅、稻花鲤、土鲫鱼、鲢鱼、鳙鱼、鳜鱼、土鲶鱼、鲤鱼其中的一种或一至四种的任意组合。

实施例2：

一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法(以湖南省长沙县1.5-2.5km²集水区面源污染物为例)，它包括下列步骤：

A、在集水区主排水沟上构建分流设施：枯水期(11-12月份)在集水区主排水沟上施工构建分流设施，将原浆砌石护坡的排水沟由原上口宽1.5m拓宽为2.0m，拓宽部分长度2.5m，在沟底建造挡水坎，坎高40cm，侧边建导流暗管，管道直径20cm，将沟渠排水导入多级生态湿地。

B、在第一级湿地进水口建沉砂池和三级生态湿地：在枯水期(11-12月份)施工，建立三级生态湿地系统，主要工程及参数如下：在第一级生态湿地进水口(导流槽/管出水口)处建沉砂池一处，规格为长150cm、宽100cm、深100cm；建立三级湿地总面积1900m²，其中一级湿地面积600m²，水深15cm；二级湿地面积600m²，水深50cm，三级湿地面积800m²，水深120cm。两级湿地之间建立混凝土跌水坎，跌水坎总长度150cm，顶宽与底宽分别为35cm和50cm，每个跌水坎设置三个等宽的矩形溢流槽，槽深25cm,口宽18cm。

C、在生态沟中种植水生植物：在一级湿地中种植莲藕，在二级湿地种植睡莲和绿狐尾藻，在三级湿地中种植绿狐尾藻。

D、放养鱼类：待水生植物成活以后30-40d后，在一级湿地放养鳝鱼苗30kg(尾重40-50g)和泥鳅苗8kg/亩(尾重5-10g)；在二级湿地中放养稻花鲤、土鲫鱼1500尾(稻花鲤与土鲫鱼的比例为7:3)。在三级湿地中放养鲢鳙鱼苗60尾(尾重100g)、鳜鱼苗40尾、鲤鱼苗300尾。在每级跌水坎和进出水口部位安装防护网。

E、水生植物的收割与利用：对二级湿地和三级生态湿地内生长的绿狐尾藻进行定期收割，春季3-4月份种植的绿狐尾藻，在6-11月份每月收获一次，收获方式为每次收获1/3(全部打捞出来)，然后及时补种绿狐尾藻新苗，以便水草快速恢复郁闭，下次收割上次预留的部分。莲藕和睡莲可在12月份叶片枯萎之后全面收获一次，防止枯枝落叶沉底腐烂对水体构成二次污染。生态湿地一年收获的生物质总量约为3000kg(干)，其中含总氮、总磷分别为90kg和14.5kg，生物质可作为5亩茶园的有机肥，经济效益约3000元。

F、水产收获与清淤：在10月份，收获鳝鱼和泥鳅，采取“抓大留小”的收获方式，由于鳝鱼和泥鳅可以自我繁殖，收获之后不必再放新苗；11月份，结合一级湿地中的鳝鱼、泥鳅的收获，同时收获莲藕，然后要重新栽种莲藕种苗使其来年能继续生长。12月份，收获二级湿地和三级湿地中的稻花鲤、土鲫鱼、鲢鳙鱼、鲤鱼；三级湿地中的鳜鱼可以两年收获一次，然后再放入新苗。当年可收获鳝鱼60-80kg，泥鳅40-60kg，稻花鲤、土鲫鱼、鲤鱼等各类鱼250-300kg，扣除鱼苗和管理成本总计可以产生净利润5500-6000元，第二年以后的收益可达7000元以上。

通过以上技术措施，因地制宜利用天然湿地、人工湿地或者普通池塘等，建成水深20-150cm、形状因地制宜的人工生态湿地系统，湿地内种植水生植物和养殖泥鳅、黄鳝、鱼等水产等，以吸收、消纳和转化上游汇水区产生的农业面源污染物(氮磷)，末端出口排水中化学需氧量(COD)、氮和磷的含量控制在《中华人民共和国地表水环境质量标准》(GB3838—2002)IV类水质标准以内。收获的植物可用作草食性动物的饲料或用作果茶园的有机肥，浅水湿地(水深20-30cm)内放养泥鳅、黄鳝，深水湿地(水深50-150cm)内放养稻花鲤、土鲫鱼、鲢鳙鱼、鲤鱼、鳜鱼等，在实现农业面源污染生态治理目标的同时，湿地水产可以产生一定的经济效益，提高生态治理的可持续性。该方法建设和运行成本低，操作简便，且产生一定的经济效益，适宜在中国长江中下游及以南的广大亚热带丘陵地区应用。

实施例3：

根据图1、图2、图3、图4可知，一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的系统，它由分流设施1、导流暗槽/管2、沉砂池3、一级湿地4、二级湿地5、三级湿地6、四级湿地7、湿地总排水口8、排水沟9、溢流槽10、末级湿地与排水沟之间的道路11、跌水坎12、挡水坎13、挡水坎坎基19、槽间踏步25、跌水坎防冲护坎24组成，其连接关系是：分流设施1通过导流暗槽/管2与沉砂池3连接，沉砂池3与一级湿地4相连，三级湿地6通过溢流槽10分别与二级湿地5、四级湿地7相连，湿地总排水口8分别与四级湿地7、排水沟9相连，一级湿地4、二级湿地5至三级湿地6之间通过溢流槽10和跌水坎12相连。污水通过沉砂池3直接溢流进入一级湿地4，再通过跌水坎12和溢流槽10流入二级湿地5、三级湿地6和四级湿地7(末级湿地)，最后通过湿地总排水口8流入排水沟9；排水沟9上游通过建于挡水坎坎基19之上的挡水坎13、跌水坎防冲护坎24与排水沟9下游相连，四级湿地7与排水沟9之间由道路11与槽间踏步25相连。

所述的分流设施1具体由拓宽25-30％的主排水沟9、挡水坎13以及导流暗槽/管2构成，主排水沟9分别与导流暗槽/管2、挡水坎13相连，主排水沟9、导流暗槽/管2、挡水坎13三者连为一体，共同构成分流设施1。

通过上述技术措施，可保证排水沟基流阶段的污水全部流入湿地系统，在暴雨阶段的洪水则不进入湿地系统直接流入下游，以保证生态湿地系统不受洪水影响，同时也不影响排水沟正常排洪。

实施例4：

根据图3a、图3b、图3c、图3d可知，一种分流设施1，它由导流暗槽/管2、沉砂池3、一级湿地4、排水沟9(断面比正常适当拓宽25-30％)、挡水坎13、挡水坎坎基19、末级湿地与排水沟之间的道路11、湿地总排水口8组成。其连接关系是：排水沟9上游通过导流暗槽/管2与沉砂池3相连，沉砂池3与一级湿地4相连；排水沟9上游通过建于挡水坎坎基19之上的挡水坎13与排水沟9下游相连；末级湿地7通过建于末级湿地与排水沟9之间的道路11之下的湿地总排水口8与排水沟9下游相连。

通过上述技术措施，将排水沟中污水水位抬高，通过导流暗槽/管将污水导入沉砂池和多级湿地系统进行生态处理，并保障暴雨阶段的洪水不进入湿地系统，而是直接从挡水坎溢流排入排水沟下游。

实施例5：

根据图4a、图4b、图4c可知，一种跌水坎，它由跌水坎芯体29(土质，顶宽35-40cm，底宽105-150cm，总长度100-120cm)、跌水坎上游护坡30(坡度1:0.4-0.5，混凝土结构，厚度5-8cm)、跌水坎下游护坡23(坡度1:0.4-0.5，混凝土结构，厚度5-8cm)、跌水坎防冲护坎24(混凝土结构，长度40-50cm，厚度15-20cm，反坡3-5°)、溢流槽10(砖混结构，口宽18-22cm)、槽间踏步25(砖混结构，长30-35cm，顶部与跌水坎同宽)组成。其连接关系是：跌水坎12由跌水坎芯体29、跌水坎上游护坡30、跌水坎下游护坡23、跌水坎防冲护坎24、溢流槽10以及槽间踏步25连为一体，共同构成一个整体构件跌水坎12。溢流槽10分别与跌水坎上游护坡30和跌水坎下游护坡23相连，跌水坎芯体29分别与跌水坎上游护坡30、下游护坡23、溢流槽10、槽间踏步25相连。跌水坎下游护坡23分别与溢流槽10、槽间踏步25以及跌水坎防冲护坎24相连。

通过上述技术措施，将上一级湿地的污水通过溢流槽10与下一级湿地相连，使得污水得到逐级处理。

Claims (1)

1.一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法，其步骤是：

A、多级湿地的设计与施工：在汇水区面积1.5-2.5km²、农田面积比例30-35％、有分散养殖规模的小流域或集水区下游出口，选取一片有一定落差的低地：包括稻田、池塘、天然湿地，总出水口基流流量为50-100m³/天以下，将沟渠排水引入侧边的低地，将低地建成由浅至深的3-5级生态湿地，在湿地内种植水生植物，前端20-30cm的湿地放养鳝鱼、泥鳅，后端50-150cm的生态湿地放养鲢鳙鱼、鲤鱼、草鱼，形成人工生态湿地，小流域或集水区排水经过多级湿地净化处理再排入沟渠系统；生态湿地设计包括：

(1)分流设施：分流设施是多级湿地系统设计，分流设施在于实现雨污分流，把小流域或集水区内日常产生的废水和农田排水全部导入湿地系统进行处理，在降雨过程中产生的洪水不进入湿地系统直接从排水沟排走，利用自然落差将沟渠排水导入湿地，建分流设施：长度2-3m的主排水沟断面要比原来拓宽25％-30％；

(2)沉砂池：根据小流域上游水体的泥沙，在导流暗管或导流槽出口的位置设置矩形沉砂池，拦蓄径流泥沙，沉砂池长150-180cm、宽100-120cm、深80-100cm，沉砂池侧边材料用砖混结构，底部用混凝土打底：厚度15-18cm；

(3)跌水坎：在两级湿地之间的进出水口位置设置跌水坎，在湿地下游有水产养殖的进出水口加装滤网；

B、生态湿地的植物配置：水生植物的配置，在湿地内不同部位栽种不同类型的水生植物，所述的水生植物为莲藕、梭鱼草、茭白、黑三棱、睡莲、荇菜、绿狐尾藻一种或二至三种的任意混合种植；

所述的多级为3-5级湿地：

一级湿地：位于生态湿地的前端，面积为500-600m²，水深20-30cm，配置挺水植物的株型在75－85cm，挺水植物为莲藕、梭鱼草、茭白、黑三棱其中的一种或二至四种的任意混合种植，栽植密度为3-5丛/m²；

二级湿地：位于生态湿地的中部，面积为650-700m²，水深50-60cm，该段栽植浮叶植物或浮水植物，睡莲、荇菜、绿狐尾藻其中的一种或二至三种的任意混合种植，浮叶植物的栽植密度为6-8丛/m²，浮叶植物与浮水植物对水面总的郁闭度控制在60-70％；

三级湿地：位于生态湿地后端，面积为800-1000m²，分为2-3级，水深100-150cm，种植生物量高的浮水植物绿狐尾藻，栽植密度以水面郁闭度控制在50-70％；

C、湿地中放养鱼类：一级湿地：水深20-30cm在栽植水生植物以后20-30d，在其中放养黄鳝、泥鳅，总放养量：鳝鱼苗15-20kg/亩：尾重40-50g、泥鳅10kg/亩：尾重5-10g；二级湿地中在水生植物定植成活后20-30d放养稻花鲤、土鲫鱼浅水、杂食性鱼类，总放养量为2000-2500尾/亩：稻花鲤与土鲫鱼的比例为7:3，三级以下的生态湿地在定植的绿狐尾藻盖度达到40％以后，混合放养不同食性的鱼类，其中放养滤食性的鲢鳙鱼苗40-60尾/亩、肉食性的鳜鱼苗或土鲶鱼苗40尾/亩、杂食性的鲤鱼300-400尾/亩，生态湿地中的水产养殖为人放天养，完全食用天然饵料，无需人工喂食；

D、生态湿地的管理与维护：为了生态湿地的面源污染治理，对生态湿地要定期维护，包括：

1)湿地植物的刈割与利用：生态湿地管理在于将其中生长的水生植物定期进行收割，将水生植物从泥沙和水体中吸收的氮磷移出湿地，刈割的频率根据水生植物的不同有所差异，莲藕与睡莲在每年在秋季枯死后收割一次；黑三棱每年收割2次；梭鱼草每年收割3-4次；生长的绿狐尾藻每年收割5-7次；

2)清淤：每年10-11月份结合收获黄鳝、泥鳅，排干沉砂池中的积水，进行一次清淤，以保持沉砂池的泥沙拦截效果；

3)生态湿地的维护：生态湿地定期巡查和维护，在于防止水草与杂物堵塞进出水口和及时发现跌水坎漏水或边坡垮塌，修复，有水产养殖的湿地，进出水口的滤网检查，防止堵塞与破漏；

所述的挺水植物为莲藕、梭鱼草、茭白、黑三棱其中的一种或一至四种的任意组合；所述的浮叶植物为睡莲、荇菜其中的一种或二种的任意组合；所述的浮水植物为绿狐尾藻；所述的鱼类为黄鳝、泥鳅、稻花鲤、土鲫鱼、鲢鱼、鳙鱼、鳜鱼、土鲶鱼、鲤鱼其中的一种或一至四种的任意组合；

所述多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法所采用的系统，它包括分流设施(1)、导流暗槽/管(2)、沉砂池(3)、一级湿地(4)、二级湿地(5)、三级湿地(6)、四级湿地(7)、湿地总排水口(8)、排水沟(9)、溢流槽(10)、道路(11)、跌水坎(12)、挡水坎(13)、跌水坎防冲护坎(24)、槽间踏步(25)，分流设施(1)通过导流暗槽/管(2)与沉砂池(3)连接，沉砂池(3)与一级湿地(4)相连，三级湿地(6)通过溢流槽(10)分别与二级湿地(5)、四级湿地(7)相连，湿地总排水口(8)分别与四级湿地(7)、排水沟(9)相连，一级湿地(4)、二级湿地(5)至三级湿地(6)之间通过溢流槽(10)和跌水坎(12)相连，排水沟(9)上游通过建于挡水坎坎基19之上的挡水坎(13)及跌水坎防冲护坎(24)与排水沟(9)下游相连，一级湿地(4)、二级湿地(5)、三级湿地(6)、四级湿地(7)之间相互连接，四级湿地(7)与排水沟(9)之间由道路(11)与槽间踏步(25)相连；

所述的分流设施(1)由排水沟(9)、挡水坎(13)以及导流暗槽/管(2)组成，排水沟(9)分别与导流暗槽/管(2)、挡水坎(13)相连，主排水沟(9)、导流暗槽/管(2)、挡水坎(13)三者连为一体；

所述的排水沟(9)上游通过导流暗槽/管(2)与沉砂池(3)相连，沉砂池(3)与一级湿地(4)相连，排水沟(9)上游通过建于挡水坎坎基(19)之上的挡水坎(13)与排水沟(9)下游相连，末级湿地通过建于末级湿地与排水沟(9)之间的道路(11)之下的湿地总排水口(8)与排水沟(9)相连；

所述的跌水坎(12)由跌水坎芯体(29)、跌水坎上游护坡(30)、跌水坎下游护坡(23)、跌水坎防冲护坎(24)、溢流槽(10)以及槽间踏步(25)连为一体，共同构成一个整体构件，溢流槽(10)分别与跌水坎上游护坡(30)和跌水坎下游护坡(23)相连，跌水坎芯体(29)分别与跌水坎上游护坡(30)、下游护坡(23)、溢流槽(10)、槽间踏步(25)相连。

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