[发明专利]一种掺混生活污水的农业流域面源污染消减与再利用生态治理设计方法

权利要求书

1.一种掺混生活污水的农业流域面源污染消减与再利用生态治理设计方法，其特征在于：根据农村地形、土地利用类型、种植结构和沟塘水系分布情况，采用GIS和遥感技术分析地形、土地利用、种植结构和沟塘水系分布情况，分析农村、农田、沟塘水系景观间排汇水关系，确定小流域内上下游沟道、水塘等水系中面源污染源输送、汇流路径；选择位于农村污水处理设施或生活污水排水口下游的水塘或洼地，将其改造为生态塘，集蓄和进一步净化生活污水；生态塘净化后的尾水，经生态沟输送至下游，经生态沟过程消减后，最终汇入下游蓄水塘，实现“前端蓄净、过程阻断和减污、终端储蓄和再利用”；具体包括以下步骤：

采用GIS、遥感技术和实地调查，获取小流域地形地貌、土地利用、种植结构和沟塘水系分布，建立农业流域村庄、农田-沟塘数据库；根据地形数据、作物种植和沟塘水系结构分布，确定村庄、农田-沟道-水塘景观间水流汇集特点，厘清沟塘水流连通关系，形成小流域排水和降雨径流的汇流路径和蓄积场所；

所述的生态塘，根据地形和沟塘水系连通情况，选用或改建原有水塘或自然洼地，通过原有或新建连通沟道输送农村排水和生活污水至生态塘；利用生态塘自身去污能力净化污水，兼具收集储存尾水的功能，为水资源和污染物循环利用提供条件；

在所述的生态塘下游布置多条生态沟，利用或改扩建原有沟道水系，形成与生态塘、水塘连通的沟塘水系，对承担主要排水功能的沟道进行生态改造，形成面源污染过程阻断和治理的水系连通生态沟塘；

所述生态沟与下游蓄水塘连通，将净化的排水输送至蓄水塘储存，为周围农田、养殖等提供水源；蓄水塘一般具有较大的蓄水能力，为与沟道相连的单个或多个水塘组成，贮存生态沟的排泄水，实现生活污水尾水、农田排水的蓄集，为水资源和营养物质的再利用提供条件；

所述生态沟、生态塘和蓄水塘周围布置缓冲带，防止农田排水和降雨径流中的营养物质和泥沙等物质直接溢流至塘中，增加生态塘的处理负荷，淤积蓄水塘；而且阻控降雨径流、田间排水冲击沟塘水体，破坏减污所需的水力特性，影响生态功能的发挥。

2.根据权利要求1所述的一种掺混生活污水的农业流域面源污染消减与再利用生态治理设计方法，其特征在于，所述的生态塘根据原有水塘或自然洼地改扩建而成椭圆形或类椭圆形；通过原有沟道或新建暗管收集污水处理设施和农村排水，利用生态塘自身的去污能力实现对水体的净化，同时收集尾水用于再利用；每个生态塘的容积初步设计为500～2000m³，长轴：短轴约为3:1，并沿长轴方向进出水，以增加水力路径、延长水力停留时间；生态塘进水口设置拦污栅和跌水曝气台阶，用以拦滤杂物和提高生态塘水体含氧量；根据生态塘下游沟道情况，可设置多个出水口，以减少生态塘水力死区，提高净化效果；边界设置缓冲带，以阻控漫流入塘的降雨径流和排水；根据生态塘实际情况，划分为浅水区(10～40cm)、中水区(40～80cm)和深水区(80cm)，浅水区种植旱伞草、美人蕉和菖蒲等具有景观效果的挺水植物，中水区种植荷花等植物，深水区按照S型构建浮岛，选用100cm×100cm×4cm平整塑料泡沫板，按间距6cm、孔径4cm打孔，作为载体用于扦插植物，如美人蕉、空心菜、牛筋草、香蒲、荻、水稻等；不同水深区域形成植物和微生物结构体，通过植物吸收和微生物分解的共同作用进行强化处理，降低水中污染物含量。