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河口湿地公园景观需水量及置换周期研究

刘光莲  
【摘要】: 随着城市化进程的加快、人们生活水平的提高,人们越来越意识到高品质的生活在于融入自然和谐的生态环境之中。因此,城区内的大小天然湖泊、人工湖、河流等景观水体己成为城市建设的热点。城市湿地公园以湿地的传统特性为本,以保护或恢复湿地的生态功能为前提,以充分发挥其环境效益为目标,开展充满野趣的湿地特色旅游和环境教育科普活动,达到保护湿地资源和生态环境的目的。 湿地公园景观需水量是针对城市湿地公园建设与开发利用中生态环境保护以及科学地进行生态环境修复、改善等问题提出的新概念。明确湿地公园景观需水量有利于实现城市水资源的合理开发、配置和利用,将对城市建设中节约水资源,提高水资源利用率,改善生态环境有着重要的理论意义和实用价值。本课题是中德国际科技合作与交流项目“滨海地区水资源综合管理技术研究”得部分内容,以龙口市黄水河湿地公园为研究对象,取得了一下研究成果: (1)简要总结了国内外生态需水量及湿地生态需水量的概念、研究现状及存在问题。根据城市湿地公园的特殊定位,对湿地公园景观需水量的概念及特点、组成要素进行了分析讨论。 (2)将湿地公园作为一个以人的主观需求为主体的典型人工生态系统,基于保证水量、保证水质和改善水质3个方面的保护目标,在对湿地需水量的经典计算方法研究基础上,综合分析景观水体的特点,建立了城市湿地公园景观需水量计算模型。 (3)结合黄水河水文水循环特点,分析不同频率年、不同水位下及不同进出水情况时湿地公园水质变化情况,研究了湿地公园水体的置换周期。 1)讨论了一次充库初始水位2.2m和2.5m时,不同频率年不同水质指标的恶化时间。当地表水作为充库水源时置换周期为85天;当地下水为充库水源时氨氮达到标准需要的时间最短为113天。 2)日常补水情况下,等流量进出时在相同置换周期的情况下地表水作为补水水源的置换水量小于地表水置换水量;在进出水量不相等的情况下,选择王屋水库进水流量Qin=0.10m3/s,下游开闸泄水流量Qout=O.28 m3/s时,置换周期31天就可使水体恢复到初始充库浓度。 3)结合河口湿地的特点分析了潮汐海浪影响下的湿地公园水体置换周期。 4)利用MIKE11软件分析湿地公园水体水质随时间变化情况,得出水体置换周期和公园模型计算结果相吻合。 (4)利用本文提出的湿地公园景观需水量的计算模型来详细计算黄水河湿地公园景观需水量。 1)湿地公园自身需水量包括植被需水量、水生生物需水量及景观水位需水量。考虑景观水位需水量与植被需水量、水生生物需水量相互兼容,不同充库水位时公园自身需水量计算时取较大值为56.96万m3,89.47万m3和113.92万m3。 2)基于水量平衡原理计算湿地公园日常补水量:50%频率年补水量为220,291m3;75%频率年补水量为663,766m3;90%频率年日常补水量为752,665m3。 3)湿地公园换水量是改善水体水质的需水量,与换水水源、换水方式相关。选择地表水作为换水水源,连续进出水情况下水体置换水量最小为26.8万m3。 (5)根据龙口市水资源的利用现状,结合水资源配置原理,提供了黄水河湿地公园水资源配置方案。 该研究可以为国内城市湿地公园建设与管理提供技术支持,对城市水资源优化配置发挥作用。


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