江北水城东昌湖需水量计算初步研究(图文)

论文导读：本文主要为东昌湖需水量计算，需水量计算主要关注其生态环境功能，故此需水量可称生态环境需水量。东昌湖水体生态环境改善需水量包括东昌湖的蒸发、渗漏和环境稀释需水量，这部分水量和东昌湖的水质级别与水深（蓄水量）有关。
关键词：江北水城，东昌湖，水动力学，水质，模型

 

水是生命之源，水生态环境是包括人类在内的所有生物赖以生存的重要环境。由于北方地区缺水，随着经济社会的快速发展，水资源供需矛盾不断加剧，导致生态用水被大量挤占，水污染日益严重，水生态环境安全面临严峻形势。共同维系人水和谐的水生态环境是支撑可持续发展、构建社会主义和谐社会的重要保障。

本文主要为东昌湖需水量计算，需水量计算主要关注其生态环境功能，故此需水量可称生态环境需水量。

1生态环境需水量的研究意义水是一种特殊的资源，它既是国民经济的命脉，又是维持地球生态平衡的重要因素。论文发表。长期以来，在研究水资源供需与配置问题时，只考虑人工生态系统的需水，忽略自然生态系统的需水，只强调生产和生活需水，忽略生态系统本身的需水，致使生态失衡与环境恶化，制约了社会与经济的发展。合理优化水资源的时空配置，控制人类活动允许范围，恢复和重建受损的生态系统等问题越来越受到国际社会的广泛关注。生态环境需水是水资源与生态环境耦合作用机制的关键因素，对生态环境需水的深入研究有利于揭示水资源与生态环境的互作机理，定量地评价景观、格局及生态系统的结构与功能的水文效应[1]。

2东昌湖生态环境需水量计算东昌湖是城市湖泊，而城市湖泊生态系统有不同于一般湖泊的特点，城市湖泊承担着防汛、供水、调节城市生态平衡、美化城市风貌等重要职能：湖岸带及湖体人工化，湖盆浅,换水周期长，珍稀物种及浮水水生植物缺失等。保持一定的生态环境需水量对于维持城市湖泊的生态系统服务功能具有重要的作用。城市湖泊生态环境需水量是指城市湖泊生态系统发挥正常生态环境功能所需的水量。[2]根据其功能认为城市湖泊的生态环境需水量主要包括：蒸发需水量、渗漏需水量、生物栖息地的需水量、本底需水量、污染物稀释净化需水量、景观保护与建设需水量和娱乐需水量。

2.1东昌湖生态环境需水量的组成划分与指标等级东昌湖是城市人工湖泊，其主要功能为旅游、景观娱乐和工业供水。因此，东昌湖生态环境功能的正常发挥不仅与水体的健康状况紧密相关，而且和湖滨带的健康状况也是密不可分的[3]。

根据上述计算原则，东昌湖生态环境需水量主要有以下四个组分：水体生态环境改善需水量、水体本底需水量、湖滨带绿地景观需水量和湖滨带娱乐需水量。

东昌湖水体生态环境改善需水量包括东昌湖的蒸发、渗漏和环境稀释需水量，这部分水量和东昌湖的水质级别与水深（蓄水量）有关；水体本底需水量与水深有关；湖滨带绿地景观需水量与湖滨带植被类型、缓冲带宽度等有关；湖滨带娱乐需水量与旅游人数、娱乐项目和附属设施等有关。结合东昌湖生态环境需水量等级与生态系统健康等级的关系以及生态系统健康各等级的标准，见表1。

表1东昌湖生态环境需水量指标等级

2.2东昌湖水体生态环境改善需水量计算东昌湖水体生态环境改善需水量包括东昌湖的蒸发、渗漏和环境稀释需水量，这部分水量由谭庄水库和降水补给，它由东昌湖引水量优化计算确定。论文发表。

东昌湖的引水量、降雨径流与湖面降水三者之和提供了其蒸发、渗漏和环境稀释的需水量，故此值也即为东昌湖的水体生态环境改善需水量。东昌湖水体生态环境改善需水量见表2。

表2 东昌湖水体生态环境改善需水量（多年平均） 单位：104m3

2.3东昌湖水体本底需水量为保证城市湖泊正常存在及功能发挥，在水位略有变化的情况下，保持常年湖泊存蓄一定的水量，此水量就是湖泊本底需水量。它是水体发挥水生生物栖息地和娱乐功能存在的前提条件，属于生态环境需水的重要组成部分。其需水量包含水生生物栖息地的需水量和水体娱乐需水量，但二者又有兼容的成分。因此，可以认为在东昌湖的水体娱乐需水量满足的条件下水生生物栖息地的需水量也得到满足，也就是说，东昌湖的水体娱乐需水量即为其本底需水量，即

当水深时，本底需水量；

当水深时，本底需水量。

2.4 东昌湖湖滨带绿地景观需水量湖滨带绿地景观需水量与湖滨带植被类型、缓冲带宽度等有关，可采用植被需水量来表示。论文发表。东昌湖湖岸沿线长16km，湖滨带植被有进行人工灌溉的特点，如采用与农业上类似的方法，对植被需水采用灌溉定额，湖滨带绿地景观需水量即为湖滨带植被灌溉需水量。根据有关文献，目前聊城市引黄灌区灌溉水利用系数，采用《北京市草坪灌溉制度拟定》一文中计算的多年平均净灌溉定额[4]，代入式中，计算结果见表3。

表3湖滨带绿地景观需水量计算结果

植被缓冲带宽度(m)	植被面积(m2)	净灌溉定额(m3/m2)	灌溉水利用系数	绿地景观需水量(104m3)
30	480000	0.3894	0.55	34.0
20	320000	0.3894	0.55	22.7
10	160000	0.3894	0.55	11.3

2.5 东昌湖湖滨带娱乐需水量湖滨带娱乐需水量与旅游人数、娱乐项目和附属设施等有关，在城市湖泊计算中，主要考虑湖泊在满足前述几项需水量基础上，又可以满足娱乐需水量。

2.6东昌湖生态环境需水量计算结果东昌湖生态环境需水量计算结果见表4。

表4 东昌湖不同等级的生态环境需水量等级（多年平均） 单位：104m3

等级	水体生态环境 改善需水量	水体本底 需水量	湖滨带绿地 景观需水	合计
最优	1628.9	1260	34.0	2922.9
中等	1262.0	1050	22.7	2334.7
最小	895.1	840	11.3	1746.4

参考文献：
[1]杨志峰,崔保山,刘静玲,等.生态环境需水量理论、方法与实践[M].北京:科学出版社,2003.37.
[2]刘静玲,杨志峰.湖泊生态环境需水量计算方法研究[J].自然资源学报,2002,17(5):604～609.
[3]肖芳,刘静玲,杨志峰. 城市湖泊生态环境需水量计算――以北京市六海为例[J]. 水科学进展,2004,15(6):781～786
[4]杨建国,张新民.北京市草坪灌溉制度拟定[J].节水灌溉,2005,(2):11～13.