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2014/09/03

生態埤塘防滲工法

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生態埤塘防滲工法

常用的防滲工法包含了

地工止水膜(防水布)、

皂土布(皂土)、

黏土層及晶化防滲處理(牛踏層)等,

比較各類工法對生物棲地的友善度後,選擇採用最天然的晶 化防滲處理工法;直接利用現地土壤,配合機械的擾動與壓實後,重新排列土壤分層結構(圖5-1-7),減少土壤顆粒間的孔隙,有效降低其滲漏速率,形成水 域底部的天然防水層,

作為構築水域生態棲境的重要基礎步驟,更有利於水生植物根系發育、底棲生物成長及生物地質化學反應的進行,使系統具有更大的恢復彈 性,且能融入更大幅度的生態自我組構過程。

晶化防滲處理的作業流程包含了前置作業、加水軟化、擾動壓實、以及沈降密實等步驟。

1.成分分析:
確認土壤成份對於基地保水性及地力的影響,進而針對可能遭遇的問題研擬各項作業對策。

2.前置作業:
整地過程中如發現有大型廢棄物,應即時予以剔除,以確保晶化防滲作業的效果。

3.加水軟化:
加水使土壤充份溼潤軟化,以利攪動作業進行。

4.擾動與壓實:
怪手、堆土機等重型機械進行作業,充份揚起淺層土壤中不同粒徑的顆粒,並夯實底層土壤。

5.沈降與密實:
透過重力式的單顆粒沈降、層沈降與壓密沈降作用,使土壤結構依其沈降速率的不同而呈層狀分佈,有效減少水份的入滲作用。


基地範圍的整地工作大致完成了以後,生態農場的輪廓雛形遂已逐漸浮現。此時較大的一部挖土機便先行退場,留下小乖乖一「手」獨撐大局,進行細部的地形整塑工作,以及溼地的池底晶化作業。……

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。

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。




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