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3.3 湿地生态需水量计算
3.3.1 湿地生态需水量 以 Penman - Monteith公式为基础,对研究区进行湿地生态需水分析 [29] 。参考
蒸散发强度( ET)根据 FAOPenman - Monteith公式计算得到:
0
900
0 .408 Δ (R- G) + γ u(e - e)
2
s
a
n
T + 278
ET = mean (1)
0
Δ + γ (1 + 0.34u)
2
式中:ET 为参考作物腾发量,mm?d;Δ为温度变化曲线与饱和水汽压之间斜率,kPa?℃;R 为作物
0
n
2
2
净辐射,MJ?(m ·d);G为土壤热通量,MJ?(m ·d);γ为干湿表常数,kPa?℃;T mean 为 2m处日平
均温度,℃;u 为 2m高处风速,m?s;e为饱和水气压,kPa;e为实际水气压,kPa。
2 s a
在计算 ET 的基础上,根据不同林地植被的植物需水系数 K 以及换算系数 ξ ,可计算出该植被的
t
0
生态需水定额,计算公式为:
ET= K·ET·ξ (2)
i t 0
式中:ET 为不同植被的需水定额,mm;ξ 为换算系数,ξ = 2?3。
i
对于干旱地区的植被生态需水量的计算,面积定额法能够很好的适用。本文以此方法为基础求解
生态需水量。
W = ∑ W = (ET ·A) (3)
i,t ∑
i,t
i
3
3
式中:W为植被生态需求总量,m ;W 为植被类型为 i在 t时段的生态需水量,m,ET 为植被类型为 i
i,t i,t
2
3
2
在 t时刻的需水定额,m ?m,A 为植被类型为 i的面积,m 。
i
3.3.2 最小生态需水量 传统 Tennant法是将多年平均径流量的 10%~30%作为最小生态水量,在计
算时未考虑丰水期、平水期以及枯水期之间的水文特征差异,对西北内陆干旱区丰枯比较大的河流适
用性不足。本文计算湿地最小生态需水量采用改进的 Tennant法,该方法对传统 Tennant方法中的丰、
枯水期月份进行修正,并依据实际情况对生态基流百分比进行调整,该方法对丰枯比较大的西北干旱
区典型内陆河流生态基流的计算与分析具有现实指导意义。
4 疏漫灌溉的实例应用
哈巴河县域内,哈巴河承担县域生产生活用水、农牧灌溉用水以及湿地、河谷林草生态用水,是
县域的主要水源河流,主要分布有吉勒布拉克、山口水库;别列则克河主要承担部分灌区的农业用水
及下游部分生态用水,主要分布有加纳尕什水库;主要分布有 AKQ国家级湿地以及科克托海湿地。
如图 4。
近年水资源开发利用程度不断增加。AKQ湿地面临生态输水渠道老化、补水模式粗犷、人为活动
干扰强烈等现 状,导 致其 生态 用 水 长 期 得 不 到 满 足,导 致 水 系 连 通 体 系 破 坏、斑 块 萎 缩 等 一 系 列
问题。
相对于科克托海湿地,面积较小的 AKQ湿地受人类扰动更为强烈,因此本文以 AKQ湿地为试验
区展开研究,为后续科克托海湿地实施疏漫灌溉提供技术支撑。
4.1 疏漫灌溉系统的工程布设 疏漫灌溉工程的布设从区域地理条件、现有工程体系布局以及生态供
水方式出发,针对生态修复困境,提出具有针对性的工程布设措施,综合提升水资源利用效率。AKQ
湿地工程部设概况见表 2、图 5。
4.2 疏漫灌溉系统的生态修复分区 疏漫灌溉生态修复分区以现有龙口、渠系等水利工程布局为基
础,以水系连通体系、流域地形地貌及生态供水方式为指导,以实现湿地靶向补水、水资源高水高
用,避免上游湿地丰水、下游湿地缺水的窘境出现,综合提升区域水资源利用效率为目标,划分不同
的生态修复分区。生态修复分区是疏漫灌溉系统的重要组成部分,正确使用科学的分区方法是进行合
理划分的基础保障,具体分区如图 6。
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