2010/10/13

生態池及其工法 Engineering methods Ecological Pool

理論請參考何謂生態池及生態工法

何謂生態池?
「生態池」就是營造出「人工濕地」的環境並利用自然生態的淨化機制及生物成員(微生物、水生植物及水生動物),在人為控制下強化其污染物的去除能力,達到廢污水處理的目標,屬於水污染防治科技上之生態工法。

何謂生態工法?
生態工法(Ecotechnology)係指人類基於對生態系統保護的深切體認,為落實生物多樣性保育及永續發展,採取以生態為基礎、安全為導向,減少對生態系統造成傷害的永續系統工程設計皆稱之。

生態水池規劃設計基本原則
■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。
■形狀
應求彎曲、多變化;避免平直、整齊的形狀。
■池底
將粘土成分佔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,作為潮間帶及透水區。
■植栽
池內依不同水深來栽植原生的濕生、挺水、沈水及浮葉等植物,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。
■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。
■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,可利用竹筏代替。
■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。
■日照
池面大部分面積每天應維持至少5小時的光照,以利動植物繁殖生長,所以應避開高大建物或大樹的週遭。
■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、琵琶鼠等外來物種。
■利用及保護
將水池分為利用區及保護區,一般保護區應佔水池三分之一以上,並禁止人為干擾或進入,讓野生動植物有適當的生長及隱蔽處所。親水利用區則應考慮最大承載量問題,避免因過度利用,毀於一旦。而親水區的利用通道應設於水池邊緣,切忌由中間切斷池面。此外,在使用上應有明確的利用目標及規劃,例如教學、展示、物種蒐集、保存等用途,避免變成使用率偏低的奢侈品或荒廢池。
■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。
■隔離
不要裝置門鎖或高大的圍籬,讓居民、學生、一般遊客隨時可以進入利用區進行觀察、學習及休憩。
■多功能設計
許多項目可以設計為多功能使用,減少耗費能源、增加有效利用。例如水岸段堆砌的石塊,可以佈置成多孔隙生態空間、休憩椅、隔離帶,製造多變化的視覺效果。
■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。

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請參考生態池工法範例

中寮鄉和興村原生植物公園生態池自然工法範例:

一、 地區概述

   和興村為中寮鄉最內陸的村落,因緊臨九份二山,於88年921大地震中民眾生命財產損失嚴重,農業產業亦近於停滯,土石崩塌、河川土石流到處可見,遂有一連串村民自救護土救水源的措施。在自助而後人助之情形下,行政院921震災災後重建委員會、南投縣政府、經濟部水利處第三河川局、行政院農委會水土保持局、時報文教基金會等單位在當地重建工作投入不少人力物力,當地之社區發展協會及有機文化協會則對產業轉型、發展有機農業、生態旅遊、化檳榔為綠林等整體社區發展與農村生態重建進行積極之規劃及宣導。

   原生植物公園(亦稱為生態公園)位於坪林溪上游,也是猴洞溪與清水溪匯流之處,距和興村主要聚落及和興國小均不到1公里,它原為河岸腹地,水土保持局前曾利用這片約2公頃之空地予以綠美化,提供村民休憩散步的地方;近二年來,由於配合有機文化村生態保育及生態旅遊意識的推廣,逐漸有改種原生植物,加強多樣化棲地營造與物種保育之想法,希望它成為具有特色的原生植物公園及生態學習的地方。

二、 自然生態工法設計理念與構想

1. 源起:本地之生態池原為河岸腹地,不論引水、棲地改善、物種建立均較都市內之公園方便,且可利用原有天然水源及地形落差,營造具有生態特色之水池;所以於89年8月特生中心應邀前往和興村協助勘查規劃生態社區時,當地居民即曾提出設置水池及營造螢火蟲棲地之建議,並經初步交換意見。

2. 設置:90年4、5月間和興村社區發展協會及有機文化協會總幹事張桎源等地方人士到特有生物研究保育中心參觀生 態教育園區之生態池後開始積極展開設置生態池之工作。(照片1)

3. 主要設計構想:

(1) 以原始材料,如土堤、乾砌石及平緩坡取代一般水泥之陡坡池岸。

(2) 以小島、枯木、大小砌石塊交錯及高低彎曲造形營造多孔隙及利於野生物生長停棲之環境。

(3) 池底完全以天然粘土防漏,不使用水泥等人工材料並適當拋石及回填高低起伏之表土,使適合不同生物生長繁殖。

(4) 除保留自然生長之原生植物外引進適合當地生長之原生植物,動物則讓其自然由附近地區進入,不必刻意引入。

(5) 水深兼顧遊客安全及野生動植物之需求,控制在80公分以內。

(6) 依照地形分為4個小池,各水池之間以涵管或30公分以內之自然落差連接,並於第1池及第4池分別為入水口及出水口,均有近自然之河道和坪林溪及猴沮溪河床連接,形成物種之天然廊道。

(7) 當地原有不少青蛙及蜻蜓,配合四周之原生植物公園,希望營造為兼顧景觀美感、居民生活、觀察、學習、遊憩且有吸引力之生態水池。

三、 構造物與施工圖例

1. 護岸:乾砌石及土堤為主。第1、2池有部分堤坡係沿用舊有垂直之乾砌石外,其他邊坡均設為1:4以上之平緩邊坡,並配置為彎曲、上下,多變化多孔隙之水岸。(照片2,3)

2. 水深:80公分以內,大部分40~60公分。

3. 小島:1個,以石塊、砂石、土丘堆積,離水面0~70公分。約8平方公尺。

4. 拋石:水池中拋置大小石塊約20個,並自然分置各處。

5. 植生竹筏:2個。

6. 枯木:約8根。

7. 竹拱橋:一座。

8. 解說牌:2個。

9. 面積:四個小水池面積合計約1000平方公尺。

10. 池岸長度:約400公尺。

四、 植生或生態保育成果

1. 本水池位在原生植物公園內,配合原生植物公園及休憩步道之營造,再加上彎曲自然之池岸、茂盛具變化的植生和棲地,可成為和興地區很好的休憩、教育、觀察及生態學習場地,目前已陸續有遊客及觀摩團體前往學習。(照片)

2. 植物方面,在特有生物研究保育中心研究人 員之輔導下,陸續栽植或自然生長之原生植物有野薑花、姑婆芋、月桃、香蒲、黃花水龍、島榕、李氏禾、水丁香、紫芋、印度莕菜、水竹葉、鴨跖草、大安水蓑衣、血桐等,生長繁茂,並逐漸形成近於自然的水池植被。(照片4~7)

3. 野生動物方面,在工程完工之半年後,隨著植被之長成,蜻蜓、豆娘、青蛙、鳥類、魚類均慢慢的遷入、繁衍。例如紫紅蜻蜓、善變蜻蜓、麻斑晏蜓、霜白蜻蜓、杜松蜻蜓、褐斑蜻蜓、黃紉蜻蜓、青紋細蟌、紅腹細蟌、弓背細蟌等可愛迷人的蜻蛉目動物,4月到11月中在天氣好日照充足的日子,幾乎每天都有相當數量,分別巡曳池面或停棲池中石頭、枯枝上。夜晚也可以聽到貢德氏蛙、澤蛙、拉都希氏蛙、白頷樹蛙、小雨蛙、面天樹蛙、黑眶蟾蜍等在池邊爭相鳴唱。(照片8~10)

4. 本地一系列的四個小水池不僅保存和興地區的水環境生物,成為他們繁殖、覓食、避難場所;更具有鄉土原始水池風味,提供社區居民及遊客別具特色的休閒與生態觀察之絕佳地點。

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