2008年7月27日 星期日

以南投縣社寮國小生態池為例,給舊廍社區的建議


以下部份生態池資料引用:營造有生命力的生態池原文  撰文/彭國棟先生

人工生態溼地的生態工法中,
最重要的基礎工程,為天然的不透水層建構,
其次為多樣性棲地的營造,
再來是本土性生態物種的使用

所以我們先來討論~生態池池底:

將粘土成分占40%以上的粘土壓實成60~80公分,
即可防漏,不可使用水泥或磁磚等材質。
並於池底挖溝、堆石、堆木塊、放置多孔隙材料等,
做成深淺不一的變化地形。
池邊預留1~2公尺斜坡,作為透水區。

不用防水布,塑膠布的生態工法施工方式如下:
踩踏池底:
俗稱「牛踏層」,是用腳將泥土採爛,
增加泥沙堵住土壤細縫,用天然的方式阻絕水,而不用水泥、塑膠布,
就像古早水牛犁田翻動土壤一樣。
進行不透水層的施作,也就是「池底晶化」的程序。
晶化 過程中,池體要蓄水,可以請社區的大小成員穿起雨鞋在池體裡不斷的踩呀踩,
要讓池底的泥巴愈來愈緊密 ,讓池水不會流失,才能蓄水種植水生植物。
晶化的程序進行了將近三個禮拜,當 中「踩踏」的步驟最為重要且費時最久,
但也將是讓大家印象最深刻的過程
(晶化的工作其實就是池邊池底的土踩踏成泥漿(微小顆粒分子~)
沉澱後會把原本泥土的孔隙填滿就自然不會漏水~~,
只要土層夠厚~~晶化底層的作法~才是最環保最永久的作法~)註1

採用池底晶化的生態工法有三大優點:
1.摒除水泥,不透水布等池底防漏水工法,減少非再生性資源使用.
2.有利水生植物根系發育及生化反應,並能培育硝化細菌及微生物與昆虫,
  有助水質淨化,促進生態溼地的自我組構.
3.與週邊環境相容,可塑性極高,得以因應未來需求而作調整.




生態池水深:
水深以安全考量為主,大部分池面不要超過60公分,
且應有10~60公分間的深淺變化比例。
如果考慮讓魚類棲息過冬,
可在中間保持小區域100公分的深水區。
較深的水域可以在寒流來臨時,
讓水族有一個水溫緩衝的空間




↑社寮國小的池底,為何舖設鵝卵石,這個原因就不是很清楚了?




就地取材篩選塊石,做為護岸主要材料,節省工程造價。
上圖為砌石明溝。


什麼是「草溝」? 上圖則為草溝。

過去所見溝渠多以混凝土為建構材質,如同小型「三面光」河道一般,

這樣的溝渠設施並不能為 環境留住水分,且景觀美質也因此受到破壞,

因此,在生態工法上可採用「草溝」的方式來取代傳統溝渠設施。

「草溝」就字面上解釋,就是如同草地的溝渠,

在設 計上,只要在高程上賦予變化,在較低漥之草坪設計出雨水的導引渠道,

於渠道末端設計管線收集,如此,不但雨水可自然入滲到草坪中,

多餘的雨水也可統一收集 處理,不僅增加地下涵養水分的功能,

景觀也因此能獲得改善。

生態池在水道連接的部位,也可以用草溝來代替明溝。

一般是設立在中水進入生態池的位置上。

而且草溝本身不要做成一直線,最好延著地勢彎延,

草溝本身的長度越長,可以處理的水量會越多。 在造景上也越豐富。

(但草溝長度需視水流量來決定,如果水流量不大,則要相對縮短草溝長度

以免水走到一半,就滲入地表。)



池岸:
水岸邊坡應平緩,以自然的土壤、木材或天然石塊砌成,
營造出動物喜歡的緩和邊緣,
切勿設置成垂直堤岸或使用水泥、磁磚,
尤應注意邊坡要維持多孔隙性及多變化性,
以利動物上下及棲息隱蔽。


池中堆置物:
可放置枯木、石堆、枯竹,有些沈入水中,
有些設置為直立的棲木,部分可自岸上自然倒入池中,
便於水棲昆蟲及魚蝦生存,
也可變成水陸兩棲動物的天然通路及水鳥貯足點。
人工生物浮島的設置,
可模擬埤塘中由水生植物自然糾結形成的浮水性草毯,
由於人工浮島的四周為深水環繞,
且浮水性水草的根系與池底之連接性不高,
可隨水位變化而升降,可以讓水生動物避免干擾.


日照:
池面大部分面積每天應維持至少6小時的全日照,
以利動植物繁殖生長,所以應避開高大建物或大樹的周遭。






為水池設計給水、排水和循環系統,此地不宜大興土木工事,

只能賦予陽春的基本配備,必要時刻能把水洩掉就行。

趁著尚未蓄水之前,在各水池底部埋入排水管線,

排水管口以L型的彎管頭與垂直的水位標高管相連,且為活接而不黏死,

如此一來,利用垂直管的傾斜角度調整管口的高度,便能改變水位的升降。

而若要將水全部排盡,只要將水位標高管壓入池底,或者乾脆拔掉L型的彎頭即可。

有些人會質疑引用河裡的「髒」水注入溼地之中,不會污染生態環境嗎?

事實上,我們的觀念正好恰恰相反。

高污染濃度的水(只要不是含有毒性化合物或重金屬的工業廢水)

對於溼地來說不但不會造成傷害,

反而能夠經由溼地生態系統特有的微生物群所進行的生化作用,

將「污染物」分解成為「養分」,讓水生動植物吸收利用。

這正是「構築溼地」在歐美各國被推行的主要原因——

它除了生態景觀上的價值,還具有污水處理的功能!…

以上部份資料摘自左岸文化部落格。



流動水:
流動的水聲及噴霧對某些動物具有吸引力,
可以用沈水馬達創造類似的循環水流。
水循環的可行性,電力由太陽能光電系統供應,
可在綠地旁設置太陽能板吸收光能轉化為電能,作為生態池的電力來源,
電力足夠兩至四小時,以啟動泵浦馬達打水過濾,增加生態池之涵氧量。

以舊廍社區的生態池為例,
現有大小池各一,可以大池為母池,小池為子池
由母池以泵浦供應水源,經暗管或明管進入子池中。
再由子池以溢流方式,經草溝循環進入母池。
所以子池的位置,最好比母池的高度稍高,
以便子池的水可以經由草溝流回母池中。

水流的動力,最好藉由高度位能差的設計,
來節省電力的輸出消耗。
一般生態池的水源以中水(經一級處理之廢污水)
灌漑排水,以及天水(雨水)為水源考量。
所以兩池周邊的綠地緩坡,最好可以引導雨水流入池中
以補充水池池水。如下圖所示.


水源:
水源及水量應維持清潔與穩定,
池中及岸邊植物應視生長及競爭情形,
做必要的整理與疏剪。
人工溼地的溪流系統計,可以用來提高水中的溶氧,
並且在草溝中種植本土的水生植物,
例如田字草,水蠟燭等,有明顯的除污作用。
再三經過深淺不一的草溝的緩慢水流,
可以有效處理池水水質,
效果如同水族箱中的過濾器。


植栽:參考圖片
溼地生態池依水深不同分區域栽植,
溼生、浮葉、漂浮、挺水、沉水等五大類水生植物,
並以本土原生物種為主。
池邊則栽種親水的原生地被、灌木及喬木,
讓池水與植物、枯枝落葉有最多的接觸面。


可以設置下方的親水設備,如人工水泵(水井),
讓小朋友有一個安全的玩水空間,
玩水之餘,尾水也可以經草溝,排入生態池中.


動物的引入:
如果水池和外界有平緩自然的進水或排水溝渠等自然廊道,
最好讓野生動物自行進入建立族群,
否則可以小規模放養蛙、魚、蜻蜓幼蟲等原生物種。
但要設法防止福壽螺、巴西龜、琵琶鼠.錦鯉.吳郭魚.
等外來物種。(特別是不特定人士之放養)


生態島:
池中儘量設2~3個緩坡且彎曲的生態島,
並混合密植多樣化植物。若空間不大,
可利用人工浮島代替。

其他材料及工法:
儘量用當地可以永續的材料,以及簡單、耐久的建築技術,
以便損壞時,社區一般民眾就能自行修復及更換。


舊廍社區的生態池在功能設計上可以規劃成不同的方向,
二個生態池各有不同的功能,大池運用漂流木或人造小島造景,形成自然景觀,
小池架在池畔設木作平台,便於教育解說或觀察。
二池以循環系統及草溝相連結,池體以自然生態工法建構,
營造水棲生物喜愛的緩坡及多孔隙空間。

註1
轉貼左岸電子報第十八期溼地晶化
深入閱讀:當青蛙來敲門:新店溪左岸的溼地故事來

至於所謂的「池底晶化作業」,是指構築溼地之時,將水池底部的土壤均勻晶研的過程,使水域的底部能蓄涵水體而不漏 失。以人工溼地的施作而言,這種做法能夠達到極為貼近自然的底質狀態,可說是實實在在的「生態工法」。它的原理也並不困難,乃是運用物理上的的「層沈降」 現象。「想像手中有一杯充滿不同粒徑懸浮物的水,稍加搖晃後再靜置片刻,我們便能觀察到一個有趣的結果……」強國倫老師打了個比方:「固體顆粒會依照粒徑 的大小先後陸續沈澱,呈現出分層降積的狀態……。」

   同樣的道理,若想在一個底部有裂縫的容器裡填土蓄水,我們可以將土壤加水攪拌後靜置一段時間,一邊讓土壤顆粒陸續沈澱,一邊伺水緩緩逸流,如此細小的微 粒便會隨著水體的滲漏而被帶入底質的細小孔隙之間。待最後一層微粒隨著最後一滴水完成沈降作用,所有的孔隙也均已得到填補,此後再加水進來就都不會散漏 了。

  將上述的原理運用到溼地的構築,我們就能以自然的底質營造出能夠蓄 水的池體環境。田野規模的溼地營造有時還會再加上曝池的程序,即經過一段等待的時間,讓池裡的水分充分蒸乾,目的是要讓底質的土壤顆粒更加緻密。但如果水 池的面積不大(譬如庭院中的水池),在加水攪拌之後的等待沈降過程中,則可以用踩踏的方式讓底土更為緊密,以達蓄水的功能。傳統的農業裡這項工作多半是借 重牛隻來幫忙,在水田地面踩出一片「牛踏層」;今日的農夫們則以「鐵牛」代勞,在加水的田地上反覆輾壓,使形成膏狀的稠黏泥土。

構築溼地時的推移帶形塑與池底晶化處理

   應用於構築溼地的晶化工法是文賢老師自行研發的施作模式,這使得他的作品迥異於國內其他的人工溼地或一般的生態池案例——不需要鋪設任何的人工防水界面 也能達到良好的防漏效果。提到人工溼地,許多單位多半會以不透水布或水泥混凝土打底的方式施工,以克服止水防漏的問題。但是這樣做會使得溼地系統內部的生 態機能大打折扣,即使客土也無法完全取代天然的底質環境。

  天然的溼地底 土有所謂的氧化層和還原層結構,它們各佔有一定的深度和容積,提供不同的菌種生存和作用。這些細菌的各種生化反應對於溼地生態系統的運作都極為重要,可說 是構築溼地的成敗關鍵。如果沒有結構完整的底土環境,溼地生態系統中的氧化還原作用便無從進行,化學物質便無從轉換和循環。久而久之,無法分解的過量有機 物質持續沈澱和累積,便會造成水體的渾濁和異味,這也是許多失敗的人工溼地常予人觀感不佳的主要原因。

  曾見有些號稱為「生態池」的人工溼地,不但底部以混凝土鋪設,池緣周圍還用水泥砌石,作成陡直的邊牆,有些甚至在裡外鋪貼瓷磚……。我們總愛笑稱那種水池根本就是「游泳池」,而非「生態池」,因為生態性的原則一項都沒有符合。


國內部分生態池施作工法並不生態

註2:永和社大生態教育園區。請進入!

註3:以人工溼地為例,談生態工法與生物多樣性,參考資料,請進入.

註4:面對綠水時應有的心理調適:

也有人已經想到藻類滋生的現象背後其實是水質的問題,認為既然是「優養化」,那麼就應該盡量減少水體系統內部的養分含量,譬如盡量移除沈積的有機物,或者大量換注新水以求稀釋養分元素濃度。如此的做法固然可以降低養分含量,使水體轉趨貧養,但在準貧養的階段若未能精確控制養分濃度,將無法提供足夠的養分元素支持水生植物族群,反而容易導致高等維管束植物與藻類之間的競爭更趨弱勢,結果依舊是藻類盤據肆虐,…藻類和水生植物之間的競爭消長是必經的過程,雖然在這個階段裡,溼地也許不見得能立刻擁有美侖美奐的外觀,但是等到水生植物佔了上風以後,令人不悅的藻類自然就會逐漸消失了。…



4 則留言:

  1. 感謝小張費心提供這麼詳盡的資訊,有關池底也是我比較頭痛的部份,一開始也有考慮過用粘土層來防水,但依目前池底土質條件不知是否可行,如果可以我也是希望可以用最接近自然的方式來營造。

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    1. 不用客氣啦,都是社區的工作,人人有責啊.

      颱風天,下雨多,正好測試池底的透水性
      那天看過池底,是黏土的成分居多.
      我想採用底土晶化的方式,不僅環保而且又節省公費,
      真的應該要走這條路來施工.
      用防水布來施作,其實後續問題蠻多的.

      先把基礎工作完成了,我們再來 討論.
      施工時,請告知一下.
      若有機會,我們也可以一齊去踏一踏爛泥巴.

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  2. hi~
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