T-JAASS 128-2024 高標準農田排灌系統(tǒng)生態(tài)化建設技術規(guī)范

ICS65.060.35CCSZ05JAASSTechnicalspecificationforecologicalconstructionofhighstandardfarmlandIT/JAASS128—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4建設原則 5設計要求 26建設要求 27管護要求 5附錄A（資料性）凈化植物的選擇 6附錄B（資料性）氮磷去除填料 7參考文獻 8T/JAASS128—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由江蘇省農業(yè)科學院提出。本文件由江蘇省農學會歸口。本文件起草單位：江蘇省農業(yè)科學院、中國科學院南京土壤研究所、南京大學、南京農業(yè)大學。本文件主要起草人：段婧婧、薛利紅、聞學政、俞映倞、楊柳燕、張志勇、何世穎、閔炬、吳迪、楊林章。1T/JAASS128—2024高標準農田排灌系統(tǒng)生態(tài)化建設技術規(guī)范本文件規(guī)定了高標準農田排灌系統(tǒng)生態(tài)化建設的原則、設計要求、建設要求和管護要求。本文件適用于江蘇省太湖流域高標準農田排灌系統(tǒng)的生態(tài)化建設，其他水環(huán)境敏感區(qū)域或重點防控區(qū)域農田排灌系統(tǒng)的生態(tài)化建設參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T41222—2021土壤質量農田地表徑流監(jiān)測方法GB50288灌溉與排水工程設計標準NY/T3823田溝塘協(xié)同防控農田面源污染技術規(guī)范DB32/T4263—2022太湖沿湖地區(qū)稻田清潔生產技術規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1高標準農田well-facilitatedfarmland田塊平整、集中連片、設施完善、節(jié)水高效、農電配套、宜機作業(yè)、土壤肥沃、生態(tài)優(yōu)好、抗災能力強，與現(xiàn)代農業(yè)生產和經營方式相適應的旱澇保收、穩(wěn)產高產的耕地。[來源：GB/T30600—2022，3.1]3.2灌排單元irrigationanddrainageunit由一座泵站和配套的輸水農渠組成的，具備完整的輸水、配水、灌水、排水的工程系統(tǒng)。3.3排灌系統(tǒng)生態(tài)化建設eco-constructionofirrigationanddrainagesystem對高標準農田排灌系統(tǒng)的優(yōu)化設計，以及為提升高標準農田生態(tài)服務功能對溝渠、塘浜進行的生態(tài)化改造。3.4生態(tài)溝渠ecologicalditch通過合理配置植物群落、調控微生物種群、增加氮磷吸附凈化填料等技術措施，以及設置攔截堰、透水壩、沉沙井等輔助性工程設施，增強對農田水土流失的攔截與凈化能力的溝渠。3.5生態(tài)濕地塘ecologicalwetlandpond由天然洼地或匯水區(qū)改造而成，具有豐富的生物多樣性與穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，且能夠調蓄水量與凈化農田排水的濕地或塘浜。3.6農田排水凈化緩沖區(qū)purificationbufferzoneforfarmlanddrainage在農田排水入河前或剛排入河浜的位置所建造的，裝填高效氮磷吸附填料并種植水生植物的凈化緩沖區(qū)域。4建設原則2T/JAASS128—20244.1因地制宜原則。在高標準農田建設的基礎上，因地制宜，優(yōu)先對已有灌排水系（溝渠、塘堰、河道）進行疏通連接，提升其攔截凈化農田排水中氮磷等污染物的能力。4.2建管并重原則。在原有排灌系統(tǒng)基礎上進行排水系統(tǒng)生態(tài)化建設與提升；同時，對建成的排灌系統(tǒng)進行監(jiān)測與管理，保證排水持續(xù)通暢與農田面源污染物的有效削減。4.3循環(huán)利用原則。充分利用泵、閘對生態(tài)濕地塘匯集的水資源進行科學調度和管理，促進農田排水在灌排單元內的有效蓄滯與循環(huán)利用。5設計要求5.1排灌系統(tǒng)的設計應按照GB50288的要求進行，沿農田退水路徑建設生態(tài)溝渠與生態(tài)濕地塘（包括匯水塘、凈化區(qū)等）等生態(tài)工程（見圖1）。農田灌溉渠道和排水渠道宜分開。農田排水經排水溝渠引流匯入泵站所在的匯水區(qū)，生態(tài)溝渠優(yōu)先建設在主要排水溝渠上。5.2應按NY/T3823的要求，在灌排單元的匯水區(qū)設置調控點，配置水閘和水泵，對生態(tài)濕地塘匯集的農田排水進行調蓄與循環(huán)利用。匯水塘容積根據(jù)需要服務的農田面積確定，宜能容納該區(qū)域10年一遇暴雨地表徑流量的30%。降雨徑流量按照GB/T41222—2021中公式（3）進行計算。匯水塘處應設置提水泵站，優(yōu)先將蓄存的高濃度農田排水回灌至農田；匯水區(qū)后端建設生態(tài)濕地塘，對超過匯水塘調蓄容量的農田排水進行凈化后外排。5.3農田排水直接由暗管排至河浜的，應在入河前因地制宜建設凈化緩沖區(qū)，對排水進行攔截凈化后再排放至河道。5.4工程設計使用年限應不低于15年。圖1農田排灌系統(tǒng)生態(tài)化建設技術流程圖6建設要求6.1生態(tài)溝渠6.1.1建設位置與規(guī)模。生態(tài)溝渠宜利用原有溝渠進行改建（見圖2）。每百畝（1畝=667㎡）農田宜配置不少于200m的生態(tài)溝渠。6.1.2斷面結構。生態(tài)溝渠斷面宜采用“上寬下窄”的梯形結構，深度在0.5m～1.5m之間，寬度根據(jù)實際情況而定，上口寬度一般不小于1m（見圖3）。邊坡坡度根據(jù)土質而定，按GB50288對土質排水溝最小邊坡系數(shù)的要求執(zhí)行。溝底、溝壁為土質，溝壁宜鋪設有孔穴的植草磚。6.1.3植物配置。溝渠植物宜選擇具有高效吸收氮磷且不影響溝渠正常排水的水生植物。溝壁植物以自然演替為主，人工輔助種植狗牙根（春夏季）、黑麥草（秋冬季）等；溝渠中可選擇多年生的景觀型挺水水生植物如梭魚草、鳶尾等，也可選擇經濟型水生作物如水芹、茭白等，溝底水位較深的區(qū)域可搭配種植菹草、狐尾藻、金魚藻等沉水植物（見附錄A）。3T/JAASS128—2024圖2生態(tài)溝渠俯視圖圖3生態(tài)溝渠剖面圖6.1.4攔截堰結構。在生態(tài)溝渠的中間或末端宜間隔一定距離配置磚砌體結構的攔截堰，用以維持溝渠中一定的水位，高度20cm～30cm?；蛘哂蓛傻罃r截堰組成攔截凈化帶，兩道堰中間可根據(jù)長度與保水深度，填裝氮磷吸附填料，如火山巖等并可搭配種植多年生挺水植物（見圖4）。6.1.5沉沙井。宜在生態(tài)溝渠中設置沉沙井促使排水中泥沙沉降，每條生態(tài)攔截溝渠在入河前宜建設1座以上。沉沙井宜設置在攔截堰、透水壩等構筑物上游的位置；井深以30cm～50cm為宜，井寬不大于溝渠底寬，井長因地制宜，井內可填充有利氮磷去除的填料，也可定植濕生或水生植物。6.1.6工程施工。施工過程中，溝壁應夯實后再鋪設植草磚，溝壁和溝底交界處應用混凝土勾邊，溝壁應每隔10m～20m設置混凝土垂直骨架，以增加生態(tài)溝渠的牢固度，防止坍塌。溝壁護坡材料與土壤間不應襯砌或建不透水護面，可根據(jù)需要襯砌透水性能好且不影響植物正常生長的土工布。溝壁種草時應用細碎土壤將植草孔填平夯實后再撒播草籽或種植草皮。6.1.7硬質溝渠生態(tài)化改造。對硬質排水溝渠，可在溝渠中間隔配置攔截植物箱，箱體寬度窄于溝渠寬度，內填裝氮磷高效吸附填料（見附錄B）并種植多年生氮磷高效吸附植物，如菖蒲、蓑衣草等（見圖5）。圖4攔截堰剖面圖4T/JAASS128—2024圖5攔截箱剖面圖6.2生態(tài)濕地塘6.2.1建設位置與規(guī)模。生態(tài)濕地塘宜由天然洼地或匯水區(qū)改造而成（見圖6），面積宜為農田面積的1/60～1/40。6.2.2匯水塘建設。生態(tài)濕地塘的前端宜設置初期地表徑流匯水塘，深度2m～3m左右。匯水塘入口前宜設置分水閘、格柵、沉砂池等預處理系統(tǒng)，沉砂池采用級配卵石或砂石作為濾床，攔截進水中的泥沙懸浮物及其他雜物等。6.2.3凈化區(qū)建設。生態(tài)濕地塘后端設置凈化區(qū)，凈化區(qū)深度宜1m～2m，匯水塘和凈化區(qū)之間設置溢流閘壩，匯水塘滿后經溢流壩流入凈化區(qū)；溢流壩底部留有聯(lián)通孔，灌溉需要時可對匯水塘進行補水。凈化區(qū)應配置多年生、少維護、可高效去除氮磷的經濟型或景觀型水生植物。水生植物的選取以本土植物為宜，見附錄A。6.2.4水位控制。生態(tài)塘設置排水管道與河道相連。大雨來臨前應及時降低生態(tài)塘中的水位，為匯集凈化農田徑流排水騰出庫容。6.2.5技術選擇。有條件的地方，生態(tài)濕地塘可和生態(tài)溝渠配合使用。圖6生態(tài)濕地塘6.3農田排水凈化緩沖區(qū)6.3.1促沉凈化池。對于直排河道的暗管排口，如陸地有空間，宜在入河前建設促沉凈化池，按DB32/T4263—2022中圖F.1進行設計。5T/JAASS128—20246.3.2兩級強化凈化緩沖區(qū)。如陸地沒有空間，應利用排口周邊的河浜建設半圓形的兩級強化凈化緩沖區(qū)（見圖7），兩級緩沖區(qū)之間用木樁隔開。第一級位于排口近緣內圈，內填高效氮磷吸附填料，并種植多年生挺水植物，如蘆葦、茭草等，或具有景觀功能且生物量大的挺水植物，如再力花或美人蕉等，攔截懸浮物和氮磷；外圈設置植物柵，種植氮磷高效凈化漂浮植物如狐尾藻、銅錢草等進行深度凈化，植物選取見附錄A。6.3.3氮磷去除基質。氮磷吸附填料宜采用對氮磷有較好吸附作用的沸石、火山巖、陶粒、生物炭及炭基強化吸附等材料或其組合，見附錄B。圖7兩級強化凈化緩沖區(qū)7管護要求7.1應每年汛期來臨前對攔截植物箱和凈化緩沖區(qū)中的填料進行清洗或者更換。生物炭基吸附材料可直接還田，沸石等吸附材料用清水反復清洗后可重復利用，清洗用水應用于灌溉。7.2生態(tài)溝渠、生態(tài)濕地塘等生態(tài)工程應定期進行修補、維護。溝底淤積物超過10cm或雜草叢生，嚴重影響水流的區(qū)段，應及時清淤，保證溝渠的容量和水生植物的正常生長。生長季水生植物生長過密或過稀需要及時拔除或補種，維持一定的密度；冬季水生植物干枯時應及時收割地上部枯黃部分，并進行合理處置利用。7.3有條件的地方推薦建設排水水質等監(jiān)測點，定期監(jiān)測評估高標準農田排灌系統(tǒng)生態(tài)建設效果。6T/JAASS128—2024（資料性）凈化植物的選擇表A.1給出了生態(tài)溝渠、生態(tài)濕地塘、凈化緩沖區(qū)等可選擇的凈化植物。表A.1凈化植物生長特性和應用場景（lm×lm）/蓬，每蓬10個9叢/㎡～16叢/㎡，3芽/叢~25株/m～40株/m3叢/㎡～12叢/㎡，5芽/叢~6叢/㎡～9叢/㎡，15芽/叢~2叢/㎡～4叢/㎡，5芽/叢~3叢/㎡～4叢