渡良瀨蓄水池位于日本栃木縣,,是一座人工挖掘的平原水庫,總庫容2640萬m3,,水面面積4.5km2 ,水深6.5m左右,。這座蓄水池平時(shí)為茨城縣等六縣市64萬人口供水,日供水量21.6萬m3,。蓄水池周圍是渡良瀨川的滯洪區(qū),,汛期時(shí)洪水由溢流堤流入蓄水池,,此時(shí)蓄水池用于調(diào)洪,提供調(diào)洪庫容1000萬m3,。
由于近年來上游用水造成生活污水以及含氮,、磷的水流入,致使渡良瀨蓄水池出現(xiàn)霉臭等水質(zhì)問題,。為保護(hù)蓄水池的水質(zhì),,自1993年起在蓄水池一側(cè)滯洪洼地上建人工濕地,這是一座設(shè)有人工設(shè)施的蘆葦蕩,。將蓄水池的水引到蘆葦蕩,,通過吸附、沉淀及吸收作用,,去除水中的氮,、磷及浮游植物,達(dá)到對水體進(jìn)行自然凈化的目的,。這種凈化過程循環(huán)進(jìn)行,,確保蓄水池水質(zhì)潔凈。這種凈化方式類似醫(yī)學(xué)對病人血液體外透析處理,。蘆葦具有十分好的凈化功能,,污染物與其莖部接觸產(chǎn)生沉淀作用,蘆葦?shù)母颗c莖部可吸收某些污染物,。另外,附著在莖部上的微生物可對污染物產(chǎn)生吸附分解作用,。
人工濕地的平面布置見圖2,。在蓄水池出水口建高3.5m、寬40m的充氣式橡膠壩,,用以控制出水口,。水流經(jīng)引水渠到達(dá)設(shè)于地下的泵站。其所以設(shè)于地下,,是為滿足景觀的要求,。泵站安裝單機(jī)流量為1.25m3/s的兩臺(tái)水泵,水體加壓后流入箱形涵洞,再流入蘆葦蕩。蘆葦蕩占地20hm2,,最大凈化水體能力為2.5m3/s,。蘆葦蕩分為3個(gè)間隔,水流通過33個(gè)擋水堰流入,。水流在蘆葦蕩中蜿蜒流動(dòng),,以增加凈化效果,遂從33處出口匯入集水池,,再由渡良瀨蓄水池的北閘門回到蓄水池,,完成一次凈化循環(huán),。人工濕地內(nèi)主要種植蘆葦,高2-3m,,可收獲用于編葦簾,。此外,還種植同屬稻科的荻,,高度為1.0-2.5m,。自1993年開始建設(shè)人工濕地,不只水質(zhì)得到改善,,動(dòng)植物的生態(tài)系統(tǒng)也得到極大改善,。生物多樣性有所恢復(fù)(見表2)。
渡良瀨人工濕地的人工植被從陸地到水面依次為:杞柳(水邊林)-蘆葦,、荻,、蓑衣草(濕地植物)-茭白、寬葉香蒲(吸水植物)-荇菜,、菱(浮葉植物),,形成了一體的生態(tài)空間。渡良瀨人工濕地已經(jīng)成為日本最大的蘆葦蕩,,也成為對居民,、兒童進(jìn)行環(huán)保及愛水教育的場所,組織學(xué)生進(jìn)行自然觀察,。在這里可以看到綠頭鴨,、針尾鴨等禽類及蘆燕、白頭鷂和鳶等鳥類,。
為凈化渡良瀨蓄水池的水體,,還在蓄水池中部建一批人工生態(tài)浮島,種植蘆葦?shù)戎参?,其根系附著微生物,,可提供充足氧氣,并通過遷移,、轉(zhuǎn)化水中的氮,、磷等物質(zhì),降解水中有機(jī)質(zhì),。浮島還設(shè)置為魚類產(chǎn)卵用的產(chǎn)卵床,,也為小魚設(shè)有棲身地,水中的浮游植物成了魚餌,。人工生態(tài)浮島保證了蓄水池水質(zhì)的潔凈,。