宁夏沙湖生态环境复苏体系研究.pdf
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1、38水科学与工程技术2023年第4期宁夏沙湖生态环境复苏体系研究王生鑫,段丽婷,张华(宁夏回族自治区水文水资源监测预警中心,宁夏银川7 50 0 0 0)摘要:通过构建水量水质耦合模型,从生态需水量、生态补水量、生态预警水位3 个方面得出沙湖生态环境复苏的指标体系;从监测断面设置、生态水位预警机制两方面提出沙湖生态环境复苏监测预警体系建设内容;从主体责任、日常管理、应急管理和考核督查4方面提出沙湖生态环境复苏的管理体系建设内容;以期为西北干旱区闭口型湖泊生态环境复苏的实施提供参考。关键词:宁夏;沙湖;生态环境复苏;体系中图分类号:TV213.4D0I:10.19733/ki.1672-9900
2、.2023.04.11Ecological environment recovery system of Sand Lake in Ningxia(Ningxia Hydrology and Water Resources Monitoring and Early Warning Center,Yinchuan 750000,China)Abstract:Based on the coupling model of water and water quality,the index system of ecological environment recovery ofsand lake wa
3、s calculated from three aspects:ecological water demand,ecological water supplement and ecological earlywarning level.The construction contents of monitoring and early warning system of sand lake ecological environmentrecovery were put forward from two aspects:monitoring section setting and ecologic
4、al water level early warning mechanism.From the main responsibility,daily management,emergency management and assesment and supervision of sand lakeecological environment recovery management system construction content;In order to provide reference for theimplementation of closed lake ecological env
5、ironment recovery in arid area of northwest.Key words:Ningxia;Sand Lake;ecological environment recovery;system受气候变化和人类活动影响,生态需水缺乏、面积菱缩、水环境质量下降是湖泊生态环境复苏呕待解决的重要问题 1.2 。沙湖属于西北干旱区典型的闭口型湖泊,具有防沙降尘、改善局地气候、维持生物多样性等重要功能,对维持区域生态安全等方面具有独特作用。同时,沙湖也是宁夏旅游胜地,受人类活动影响剧烈,生态环境脆弱,生态系统稳定性差,水体环境质量变化与旅游开发存在内在的必然联系 3 。因此,在
6、研究沙湖生态环境复苏时,既要考虑提升湖泊水生态系统质量和稳定性,又要考虑实现湖泊功能的永续利用,从而实现人水和谐共生的目标。1研究区概况1.11地理位置及气候沙湖地理坐标为10 6 2 0 E,3849N,位于宁夏收稿日期 2 0 2 2-12-0 1【作者简介 王生鑫(19 8 5一),男(汉族),工程师,硕士,主要从事水文水资源及用水权改革方面研究。E-mail:w a n g s x 2 3 0 12 文献标识码:BWANG Shengxin,DUAN Liting,ZHANG Hua文章编号:16 7 2-9 9 0 0(2 0 2 3)0 4-0 0 3 8-0 4石嘴山市平罗县西南
7、部,原名红渠注,又称鱼湖,为一蝶形浅水湖泊,是宁夏最大的天然微咸水湖泊。流域属于典型的大陆性气候,年平均气温9.0 10.3,年平均降雨量不足2 0 0 mm,蒸发量高达10 0 0 mm以上,干旱少雨,降水年际变化大,季节分配不均匀,光热能丰富,日照时间长。1.2自然保护区沙湖自然保护区东以第三排水沟东侧八一支渠一姚汝公路为界,西至东一支渠,北起姚汝公路,南与贺兰县洪广镇接壤,总面积43 6 6.6 2 hm,其中水域面积2 7 6 1.40 hm,占保护区总面积6 3.2 4%。水域空间上除大湖和输水河地表连通,其余水域分布并不连续,被沙地、道路、堤岸、沟渠等分隔。其中大湖属湖泊湿地,也称
8、元宝湖(如图1,“),多年平均水深2.3 5m,平均水面面积17 0 2 hm。环湖输水河与2023年第4期大湖连通,平均水面面积约10 5.5hm(如图1,“)。沼泽湿地主要分布在大湖东部和南部,为沙地、道路、排水沟、堤岸分隔的3 片小型湖泽(如图1,“、)。平均水面面积约6 0 8.1hm,水深为0.31.0m,属草本沼泽及季节性沼泽,主要由沼泽地、湿草甸构成,处于湖泊与沙地的过渡地带。库塘湿地主要分布在大湖东北侧(如图1,“”),是沙湖重点退鱼还湖实施区域,平均水面面积约3 45.8 0 hm。5沼泽湿地库塘湿地输水河保护区边界图1沙湖自然保护区水域分布1.3补水与水质沙湖最主要的补给方
9、式是渠道引黄河水,通过唐徕渠东一支渠(暖泉渠)和八一支渠,每年4一11月对沙湖进行生态补水。2 0 14一2 0 18 年,沙湖按照“外部隔离、内部循环、污水外迁、水体置换、生态修复、综合治理”的总体思路,开展11项水质治理工程,通过工程措施、生物措施、管理措施加快推进沙湖水域生态环境改善治理。2 0 2 0 年13 月、6 7 月沙湖水质为IV类,5月、8 一12 月为类,4月为类。2研究方法按照湖泊水量水质双平衡的思路,结合已实施的沙湖氧化塘湖水循环净化工程净化水量,构建沙湖水量水质耦合模型2.1水量平衡计算方程根据湖泊区域内降水、蒸发、渗漏和地下水补给量等,以月为计算单位,采取水量平衡原
10、理,结合沙湖水面面积保护要求,确定达到水量平衡的年生态需水量。(1)=1i=1式中Q:量需为达到水量平衡的月最小生态需水量(万m);E,为第i月湖泊蒸发量(万m);Q;渗漏为第i月湖泊渗漏量(万m);P,为第i月湖区降水量(万m);W;地补为第i月湖泊周边地下水补给量(万m);n为1一12 月。王生鑫,等:宁夏沙湖生态环境复苏体系研究=1从式(2)可看出,现状条件下,沙湖多年平均水量平衡是人湖水量(年生态需水量和降雨量)与湖泊蒸渗损失(湖泊蒸发量和渗漏量)之间的平衡。2.2水质平衡计算方程沙湖是西北干旱区闭口型湖泊,污染物补水进6339根据陈洁 5 研究成果,沙湖周边区域潜水径流整体上由西南向
11、东北方向流动,地下水流滞缓,故认为地下水补给量为零,则式(1)简化为:0 w=2(E,+m-P)=1人湖泊,根据水量平衡方程,建立水质平衡方程。(1)水质平衡方程。图例W,C,=W,-(Ei+Qi渗漏-P,)C,大湖式中EQ:渗漏、P意义同式(1),W,为湖泊生态环境复苏目标蓄水量(万m);C,为第i月湖泊污染物浓度(mg/L);C,为湖泊生态环境复苏水质目标下污染物浓度(mg/L)。(2)复苏湖泊生态环境的目标。保持湖泊面积不菱缩,即保持沙湖蓄水量4000万m。保持湖泊水质稳定在地表水IV类水质。(3)约束条件。W;=W.式中W,为第i月湖泊蓄水量(万m);W,为湖泊生态环境复苏目标蓄水量(
12、万m)。C;C,式中 C,为第i月湖泊污染物浓度(mg/L);C,为湖泊生态环境复苏水质目标下污染物浓度(mg/L)。3沙湖生态环境复苏指标体系3.1生态需水量计算表1基于水量平衡的沙湖逐月生态需水量单位:万m沙湖保证其生态人湖水量是维持月份蒸发量降雨量渗漏量需水量湖泊水面稳定,发12挥水生态功能的3基本条件 3 。根据4水量平衡原理,在56一定的降水保证7率水平下,满足湖8泊蒸发、渗漏损失9等基础上,沙湖水1011域面积维持在122761.40 hm 时,生全年2775(2)(3)(4)(5)54390720215343184244040377386142324892346517620882
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