TJSSL0004-2022农田排水系统生态净化技术导则

ICS13.020

CCSZ05

JSSL

团体标准

T/JSSL0004-2022

农田排水系统生态净化技术导则

Guidelineofecologicalpurificationtechniquesforfarmlanddrainage

system

（发布稿）

2022-12-15发布2023-01-15实施

江苏省水利学会发布

T/JSSL0004-2022

农田排水系统生态净化技术导则

1范围

本文件规定了农田排水系统生态净化技术的基本原则、基础调研、生态净化体系与技术、维护管理。

本文件适用于农田排水系统中毛沟、农沟、斗沟、支沟、干沟及循环调蓄湿地中生态净化技术的设

计、构建与维护。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB5084农田灌溉水质标准

GB/T25713水域纳污能力计算规程

GB50288灌溉与排水工程设计标准

NY/T3821.1农业面源污染综合防控技术规范

SL/T4农田排水工程技术规范

SL56农村水利技术术语

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

农田排水farmlanddrainage

为改善土壤的水、肥、气、热关系，以利于作物生长将农田中过多的地表水、土壤水和地下水排除

的人工措施。

[来源：SL56-2013，3.3.1，有修改]

3.2

农田排水系统farmlanddrainagesystem

排除农田中多余的地表水、地下水和土壤水的各级排水沟、管、泵站和水质净化设施等建筑物的总

称。

注：主要由毛沟、农沟、斗沟、支沟和干沟各级排水沟、循环调蓄湿地、水质净化设施组成。

3.3

生态净化ecologicalpurification

采用排水沟道生态边坡构造及纵横蜿蜒形态构建、水生植物系统营造、生态净污载体设置以及水力

优化调控等技术，削减农田排水中氮磷及农药等污染物，从而达到保障和改善水质的目的。

3.4

逐级截留净化stepwiseinterceptionandpurification

农田排水依次流经毛沟、农沟、斗沟、支沟、干沟进行污染物生态净化，或从排水干沟汇集到循环

调蓄湿地进行污染物强化净化，实现农田排水中的氮磷和农药等污染物被逐级拦截和去除。

3.5

排水毛沟farmdrainageditch

将农田排水汇集输送到排水农沟的排水沟道。

[来源：《水利科学技术名词》1997，有修改]

3.6

排水农沟sub-lateraldrainageditch

将毛沟的水汇集输送到排水斗沟的排水沟道。

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[来源：《水利科学技术名词》1997，有修改]

3.7

排水斗沟lateraldrainageditch

将农沟的水汇集输送到排水支沟的排水沟道。

[来源：《水利科学技术名词》1997，有修改]

3.8

排水支沟branchdrainageditch

将斗沟的水汇集输送到排水干沟的排水沟道。

[来源：《水利科学技术名词》1997，有修改]

3.9

排水干沟trunkdrainageditch

将支沟的水汇集输送到排水容泄区的排水沟道。

[来源：《水利科学技术名词》1997，有修改]

3.10

排水管道drainagepipe

将农田排水汇集输送到其他排水沟道的地下管道。

3.11

排水容泄区drainagereceiver

承纳和排泄农田排水系统来水的河流、湖泊及天然低洼区。

[来源：SL56-2013，5.2.1.22，有修改]

3.12

循环调蓄湿地recyclingandregulationwetland

具有一定面积的可用于储存降雨径流和农田排水，并在作物需水时循环回用补充灌溉水源的自然坑

塘湿地。

3.13

循环回用recyclinguse

农田排水经逐级截留净化，达到农田灌溉水质标准后回用于农田。

4基本原则

4.1生态优先

优先选用净化能力强、景观效果好且较容易管理的本土物种，采用生态型的净污材料等进行净化设

施中的生物和材料配置。不宜采用对本地生态系统有破坏作用的生物种类。

经逐级截留净化的农田排水应循环回用于农田灌溉，有效节约农田用水资源，支撑农田排水水肥近

零直排与低碳生态发展战略目标的实现。

4.2因地制宜

优先改造农田已有排水沟道、坑塘、低洼地等，实施农田排水系统生态净化技术。宜根据农田排水

中氮磷及农药等污染物削减目标，实施单一型或组合型生态净化技术，构建区域整装成套生态净化技术

系统。

4.3协同高效

宜依据农田排水污染治理重点和关键期，系统设计、优化布局，注重不同生态净化技术衔接耦合，

确保生态建设与农田灌排水及农业生产相协调，以最低成本实现农业面源污染的高效治理。

5生态净化体系

充分考虑丘陵山区、平原河网区和圩垸区等不同区域地形地貌、水文条件和排水系统现状等因素，

并与耕地规划、水系规划等有机衔接，科学规划和构建农田排水系统生态净化技术系统。

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统筹考虑农田各级排水沟道的污染物排放特征，选用适宜的生态净化技术构建“首级强化净化-过程

截留净化-末端调蓄净化”的农田排水系统逐级截留生态净化体系（图1）。

合理利用现有农田排水工程，可依各级排水沟道实际分布构建生态净化技术系统，实现排水系统逐

级截留净化。生态净化系统的具体组成应根据农田排水沟道级数以及承担的排水区面积和排水任务进行

确定。

图1农田排水系统逐级截留生态净化体系

6基础调研

6.1资料收集

包括（但不限于）区域的气象、水文、土地利用、农业生产等相关基础资料和图件。资料收集内容

及要求见附录A的A.1。

6.2现场调查

包括（但不限于）区域农田沟道的分布和基本特征、污染源、生态与资源等调查。现场调查内容及

要求见附录A的A.2。

6.3水域纳污能力分析

包括（但不限于）区域内湖泊、河道以及湿地等水域的纳污能力计算分析。水域纳污能力按照GB/T

25173规定的方法计算。

7逐级截留净化技术

7.1排水毛沟

7.1.1可采用生态毛沟技术。生态毛沟断面可为梯形，边坡系数宜为1.0~2.0，口宽宜为0.8m~1.2m，

深度宜大于0.5m，排水期沟内常水位宜高于沟深的1/3。

7.1.2在毛沟内可布设便携式生态净化装置，不应影响农田毛沟排涝。宜在装置内放置多孔透水生态

净污砌块。净化装置高度应低于沟内水位，宽度可与毛沟同宽或交错布设。

7.1.3宜根据降雨量、作物类型等情况适时调控沟内水位。可在排水毛沟与农沟交汇处选用水质渗滤

净化技术。

7.2排水农沟

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7.2.1排水农沟断面可为梯形，边坡系数宜为1.5~2.0，口宽宜为1.5m~3.0m，深度宜为1.0m~1.5m。

排水农沟设计应按照GB50288和SL/T4的规定执行。

7.2.2可根据排水农沟断面形状及水量等选用植生型生态沟道技术。生态农沟内种植的水生植物宜为

沉水植物，密度不宜影响农沟排水。

7.2.3可在排水农沟构建带状湿地净化系统。可通过湿地内生态透水坝调控农沟内的水位，沟内常水

位不宜低于沟深的1/2。

7.2.4根据排水农沟排水时间和排水量等，宜布设水质渗滤净化装置和便携式生态净化装置，加强对

污染物的降解去除。净化装置内宜放置多孔透水生态净污砌块。

7.3排水斗沟

7.3.1排水斗沟断面宜为梯形或矩形，边坡系数宜为1.5~3.0，口宽宜为2.0m~4.0m，深度宜为1.5

m~2.0m。排水斗沟设计应按照GB50288和SL/T4的规定执行。

7.3.2因地制宜建设生态排水斗沟。排水斗沟为天然土坡时宜采用植生型生态沟道技术，为混凝土等

硬质岸坡时则宜采用装配型生态沟道构建技术进行护岸改造。生态沟道内种植的水生植物宜为挺水或沉

水植物，密度不宜影响斗沟排水。

7.3.3可在排水斗沟构建串联湿地净化系统，在排水斗沟与农沟交汇处构建节点湿地净化系统。

7.3.4斗沟排水期可在排水斗沟内布设便携式生态净化装置，加强对排水中污染物的生态净化。装置

内宜放置多孔透水生态净污砌块加强净化能力。

7.3.5沟内常水位不宜低于沟深的1/3。可通过湿地中生态透水坝或者在排水斗沟末端建设生态丁坝来

控制水位。

7.4排水支沟和干沟

7.4.1排水支沟和干沟断面宜为梯形或复式。排水支沟边坡系数宜为2.0~4.0，口宽宜为4.0m~6.0m，

深度宜为2.0m~3.0m。排水干沟边坡系数宜大于2.0，口宽宜为5.0m~8.0m，深度宜大于3.0m。排水

支沟和干沟设计应按照GB50288和SL/T4的规定执行。

7.4.2排水支沟和干沟为天然土坡时可采用植生型生态沟道技术，为混凝土等硬质岸坡时则宜采用装

配型生态沟道技术。

7.4.3因地制宜在排水支沟和干沟构建串联或滨水湿地净化系统，宜在排水沟道交汇处构建节点湿地

净化系统。

7.4.4可在排水支沟和干沟适宜断面布设生态净化浮床。生态净化浮床的布设不宜影响支沟和干沟的

排水。

7.4.5可根据排水沟道水量、污染物浓度、排水时间等情况，布设便携式生态净化装置。装置内可放

置多孔透水生态净污砌块。

7.4.6沟内常水位不宜低于沟深的1/3。宜在湿地净化系统中建设生态透水坝或者生态丁坝等调控水位。

生态丁坝宽度宜为0.5m~1.0m，长度宜为沟道宽度的1/2~2/3，宜交错布设。

7.5排水管道

7.5.1可在排水管道出口采用排口生态净化技术，实现排口出水净化能力和景观效果的提升。

7.6循环调蓄湿地

7.6.1宜利用原有坑塘构建循环调蓄湿地净化系统，包括深潭和浅滩两个湿地净化区域。深水区水位

宜为1.5m~3.0m，浅水区水位宜为0.5m~1.0m。深水区比例宜控制在30%以内。

7.6.2宜依据区域降水、灌溉水量、水量蒸发和渗漏损失及水力停留时间等估算循环调蓄湿地体积。

7.6.3宜在循环调蓄湿地进水口和出水口建设生态透水坝、生态丁坝或者可拆卸式水泵等水力调控设

施以控制水位。湿地水力停留时间宜为3d~7d。可拆卸式水泵等水力调控设施可利用光伏等清洁能源。

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7.6.4宜根据农田排水系统污染物浓度和循环调蓄湿地水域纳污能力设计和建设生态浮床、生态丁坝

等强化净化技术与装置。

7.6.5湿地内宜种植芦苇、香蒲等挺水植物；苦草等沉水植物；睡莲等浮水植物。

7.6.6湿地内水体经生态净化后可作为灌溉水源循环回用，以有效节约水资源，支撑水肥近零直排。

以循环调蓄湿地作为灌溉水源时，其水质应符合GB5084的要求。

8生态沟道构建技术

8.1生态草沟

8.1.1宜用于排水毛沟中。

8.1.2可在草沟边坡种植狗牙根或黑麦草等植物。

8.1.3农田排水期和降雨期宜在排水沟道内布设便携式净污装置，以加强农田首级排水水质净化。

8.2植生型生态沟道

8.2.1宜用于排水农沟、排水斗沟、排水支沟和排水干沟中。

8.2.2利用生态框架沿沟道断面形态依次铺设。生态框架为密布填充孔的框架结构。常水位线以下生

态框架内可种植水生植物，常水位线以上生态框架内可种植块状草皮。

8.2.3生态框架可为生态混凝土、网格尼龙网等结构。

8.2.4生态框架可用柳木桩等固定。

8.2.5生态框架可单独或组装放置在排水沟道内。

8.3装配型生态沟道

8.3.1宜用于排水斗沟、排水支沟和排水干沟。

8.3.2可装配的生态混凝土砌块依排水沟道边坡依次堆叠，形成阶梯型。

8.3.3生态混凝土砌块可透水，透水率为40%~60%。砌块内依次填放碎石块，活性炭、种植土壤。

8.3.4砌块内可种植香蒲等挺水植物。

9生态湿地净化系统构建技术

9.1带状湿地净化系统

9.1.1宜用于排水农沟、排水斗沟和排水支沟中。

9.1.2沿排水沟道水流方向，利用半透水石笼构建逐段梯级下降的湿地净化系统，湿地首尾落差相同。

9.1.3农田排水通过透水石笼进入梯级湿地，每级湿地的长度宜设置为30m~90m，具体间隔长度可

依据排水沟道长度和所在农田面积形状等因地制宜确定。

9.1.4透水石笼分为两个区域，下半部为不透水区，上半部为透水区。不透水区部分的高度设置应考

虑排水间歇期维持湿地内具有一定水深，高度一般为20cm~30cm。石笼透水区高度一般为总高度的

1/2~1/3。透水区内宜多孔陶粒、活性炭、沸石等净污载体。

9.1.5湿地中可种植水稻、水芹菜等农作物，也可种植香蒲、芦苇、再力花等挺水植物；菹草、苦草

等沉水植物。

9.2串联湿地净化系统

9.2.1宜用于排水斗沟和排水支沟中。

9.2.2在农田沟道排水口下方设置湿地净污池，沟道排水经湿地净污池进行水质净化后，流经下游湿

地净污池截留净化，形成串联湿地净污系统。

9.2.3湿地净污池宜为圆柱形，半径宜为沟道底宽的1.25倍~1.5倍，具体直径尺寸由对应的排水沟而

定，在排水沟的基础上再深挖300mm~400mm，池壁宜用碎石笼叠置而成。在湿地净污池底部可填置

吸附基质并种植水生植物。

9.2.4湿地净污池中可设置透水碎石笼挡墙，石笼中可填充碎石块、活性炭等净污载体。石笼长度宜

为湿地净污池直径的1/2~3/4。

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9.2.5水生植物可选择香蒲、芦苇、再力花等挺水植物；菹草、苦草等沉水植物。

9.3节点净污湿地净化系统

9.3.1宜用于排水斗沟、排水支沟和排水干沟中。

9.3.2宜在两级排水沟道交汇处构建，主要由生态石笼、挺水植物区、沉水和浮水植物区等组成。沟

道排水依次经过生态石笼、挺水植物区、沉水和浮水植物区后进入下级排水沟道。

9.3.3生态石笼宜成犬牙交错排列，生态石笼的高度宜低于排水沟道常水位5cm~10cm。

9.3.4挺水植物区、沉水和浮水植物区依次在生态石笼的两端间。挺水植物区可种植香蒲和芦苇等，

种植密度宜为30株/m2~50株/m2。沉水和浮水植物区分别种植苦草和凤眼莲等，种植密度宜为80株

/m2~120株/m2。

9.3.5宜根据农田排水面积和排水量确定湿地面积。

9.4滨水湿地净化系统

9.4.1宜用于排水支沟和排水干沟中。

9.4.2可在排水干沟岸边布设一排木桩，木桩宜与沟道常水位齐平。宜在木桩背水侧布设生态石笼，

木桩和岸边之间形成一个滨水湿地。

9.4.3可在生态石笼迎水侧装入多孔透水生态净污砌块。可在滨水湿地中适当多孔透水生态净污砌块。

9.4.4宜滨水湿地中间隔式种植挺水植物和沉水植物，宜在木桩迎水侧种植沉水植物和浮水植物，形

成植物净污带。

9.4.5根据排水沟道形状，滨水湿地宜建设成蜿蜒形、波浪形等。

9.5调蓄湿地体积估算方法

调蓄湿地体积设计与区域气象条件、降水量、地形地势及水质情况等密切相关。根据这些影响因素，

考虑区域降水、灌溉水量、水量蒸发散失和渗漏损失、土地利用及水质保障的水力停留时间五个主要方

面的调蓄湿地体积估算方法，具体计算公式如下

푉=푆ȹ푡1+(푄in−푄los)푡2−푄out푡3（C.1）

其中，푆—调蓄湿地所涉及农田区域的面积，单位为平方米（푚2）

ȹ—农田区域降水强度，单位为每小时/毫米（푚푚/ℎ）

3

푄in—单位时间的农田灌溉水量，单位为每小时/立方米（푚/ℎ）

3

푄los—单位时间的农田区域水量损失，单位为每小时/立方米（푚/ℎ）

3

푄out—单位时间的农田区域外排水量，单位为每小时/立方米（푚/ℎ）

푡1—农田区域降水历时，单位为小时（ℎ）

푡2—农田灌溉时长，单位为小时（ℎ）

푡3—超额降水外排历时，单位为小时（ℎ）。

水循环调蓄湿地适宜体积确定时，相关因子的确定和计算方法如下：

a)降水强度（ȹ）

我国南方地区降水强度可取当地每年4月~10月的平均值。东北地区降水强度可取7月~8月的平均值。

b)净灌溉流量푄in−푄푙표푠

푄in−푄푙표푠=m‧S/푡2(C.2)

其中，m—该作物灌水定额，单位为每亩/立方米（m3/亩）。

c)外排水量

与降水量、灌水量、渗漏量、蒸发量和调蓄湿地储存水量的水量平衡直接相关。外排流量在计算时

尚需考虑不同作物生长期需要保持的淹水层厚度及淹水时长。

d)水力停留时间t

调蓄湿地水力停留时间的取值与水池中储存的水量大小和水质净化及保持所需要的时间密切相关。

e)水面面积A

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在确定调蓄湿地水面面积时，需要将储水水量最大、水质良好保持、土地利用效益等因素综合考虑，

设计时需寻求最优。

10强化净化技术与装置

10.1水质渗滤净化技术

10.1.1宜用于排水毛沟、排水农沟和排水斗沟中。

10.1.2由固定支架、渗滤净化箱、光催化净化箱、排水挡板等组成。农田非排水期安装排水挡板，维

持排水沟道内水位；农田排水期取下排水挡板，保证正常排水。

10.1.3农田排水依次经过渗滤净化箱和光催化净化箱，形成渗滤净化墙。可根据沟道排水污染程度叠

加安装多个净化箱。

10.1.4渗滤净化箱内填充碎石块、陶粒、活性炭、多孔净污载体等材料，光催化净化箱内填充光催化

载体。净化箱为可开启式，方便更换更新净污材料。

10.1.5固定支架可为不锈钢材质，固定支架内设凹槽以安装净化箱和挡板。

10.2便携式生态净化装置

10.2.1宜用于排水毛沟、排水农沟和排水斗沟中，也可用于湿地净化系统中。

10.2.2净化装置可为长方体或圆柱体，由钢筋、塑料板、铁丝网等构建的单体便携式复合人工湿地净

化箱框架。净化箱内可放置生物净化球、活性炭、陶粒、多孔净污载体等材料。净化箱顶部可填充土壤

以种植水生植物。

10.2.3净化箱可以木桩等材料固定，可串联或并联放置于排水沟道中。

10.3生态净化浮床

10.3.1宜用于排水支沟、排水干沟和循环调蓄湿地中。

10.3.2由浮床基体、生物净化箱、轻质净污载体、水生植物等组成。生态净化浮床可以木桩灵活固定，

能随水位自动升降，不影响沟道排水。

10.3.3浮床基体可为PVC塑料管，宜为轻质多孔材料。轻质多孔材料有效孔隙率>70%，密度<1000

kg/m3，表面附着微生物，实现对污染物的吸附降解。

10.3.4生物净化箱为透水结构，箱内可放置生物净化球和活性炭滤料。

10.3.5宜选择灯心草、金钱蒲、再力花等水生植物。

10.3.6宜在生态浮床中布设光伏驱动的曝气装置。

10.4生态丁坝

10.4.1宜用于排水支沟、排水干沟和循环调蓄湿地中。

10.4.2钢丝网卵石件是在钢丝网箱内填装卵石而成，钢丝网箱间通过钢筋捆绑相互紧扣，形成整体用

以分隔生物强化净化区域与外层的渗透坝体。

10.4.3渗透坝体与外围的块石体通过易降解的土工合成材料进行分隔。

10.4.4生物强化净化区域内放置多层组合式生物强化净化体，框体层数由坝高决定。

10.4.5渗透坝体下层为卵石滤料体，上层为砂、碎石和土壤混合体，用于在坝顶种植根系发达，对氮、

磷有较强去除效果的多年生耐淹性挺水植物。

10.4.6生态渗滤型净水丁坝系统的两侧及头部抛投块石体形成堆石区，用于固定生态渗滤型净水丁坝，

防止风浪侵蚀。

10.4.7块石体之间放置有沉水植物及种植袋，沉水植物及种植袋内装有混合料及植物种子等以供沉水

植物生长，所种的沉水植物对氮、磷元素具有较强吸收能力。

10.5排口生态净化技术

10.5.1宜用于排水管道出水口。

10.5.2由挺水植物浮床、多孔载体净化箱和沉水植物箱组成，依次布设在固定支架上。排口出水依次

经过挺水植物、多孔净污载体和沉水植物达到对水体中污染物去除净化的目的。宜将排口隐藏在生态净

化装置内部，合理搭配多种植物，营造良好的景观效果。

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10.5.3挺水植物浮床可采用中空PVC塑料板作为材料，填充多孔净污材料和土壤，种植菖蒲或美人

蕉。浮床宜通过可移动套环与固定支架相连，能随水位自由移动。

10.5.4多孔净污材料采用陶粒、沸石或活性炭颗粒。多孔净污材料可回收利用、自由更换。

10.5.5沉水植物箱可采用PVC塑料，填充土壤或底泥，种植苦草、狐尾藻、黑藻或菹草。沉水植物

箱固定在支架上，宜设于河道最低水位以下15cm~30cm处。

11维护管理

11.1总体要求

建立维护与管理的长效运行机制，明确责任主体及其维护管理职责。建立公众参与与监督机制，提

高公众参与水平与环保意识。

11.2主要工程的维护与管理

11.2.1净污材料

宜依据所选材料对农田排水中氮磷等营养盐及农药等其他污染物的去除能力定期更换填料。

11.2.2植物

应及时收割植物，清理枯萎植物，保证生态净化技术系统的良好运行状态。

宜采取绿色防治方式进行植物生长过程的病虫害防治，不应引入新污染源，如农药等化学剂。

11.2.3净化装置

宜对农田排水系统的生态净化技术与装置进行定期的监测，监测周期宜为每季度一次。根据监测结

果，对需要进行保养维修的技术与装置进行维护。

11.2.4其他

11.2.4.1宜配置维护管理工人进行垃圾清理和植物收割补种等日常的管理。

11.2.4.2宜每月定期巡查排水系统生态净化技术设施。

11.2.4.3宜加强宣传教育，设置宣传标志牌。

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附录A

（资料性）

基础调研资料

A.1资料收集

资料收集内容及要求见表A.1。

表A.1资料收集内容及要求

资料类型资料内容资料要求

气象气温、相对湿度、降水量、蒸发量、光照、常年主导风向等近10年

水文排水沟道和排水容泄区的水位、流量、水质等近10年

草地、农业用地（包括水田、旱地、机耕路等）、水域（包括排水沟道、湿地和排水

土地利用近5年

容泄区等）等的分布和面积、土壤特性和地质条件等

农作物种类、种植面积、亩均产量；农田水利设施条件及灌排方式；肥料、农药施用

农业生产近5年

情况等

基础图件行政区划图、土地利用现状图、地形图、水系图、土壤图、发展规划图等最新版

A.2现场调查

现场调查内容及要求见表A.2。

表A.2现场调查内容及要求

调查类型调查内容

对区域农田排水沟道的类型、规模、数量和分布开展调查分析，掌握排水沟道断面形状、材质、水量、

农田沟道

流向、排水口位置等

主要包括农田肥料（化肥和有机肥）和农药施肥情况，耕作播种方式，排水沟道、湿地及排水容泄区

污染源

等水域的水质特征、污染物种类和浓度等

生态与资源了解区域生物物种组成、分布、数量，分析生物多样性指数和群落特征等

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