论文部分内容阅读
河流型湿地景观环境功能日益受到人们的重视,但水资源短缺和水质污染问题严重影响其景观环境功能的发挥。本文以北方地区的蒲河为例,结合河流型湿地的特点,对景观环境用水闸坝联合调度进行了研究,通过对水利工程科学统一的调度,在满足河道防洪安全下最大程度地满足社会经济和景观环境的水量需求,同时使水质也能够得到有效的改善。论文主要研究内容及成果如下:1.对河流型湿地系统的组成进行了界定,并对北方地区河流型湿地在水资源、河道形态、水源构成、水文、水质污染和生态方面的特点进行了系统地分析,结果表明北方地区河流型湿地不同时期特点差异较大,人为控制特点显著。2.对北方地区河流型湿地景观环境需水量的内涵及组成进行了分析,并根据不同时期的河流功能、水文特征和水源构成,提出适宜北方地区河流型湿地的景观环境需水量分期计算方法。以蒲河为例,采用分期景观环境需水量计算方法分区、逐月对其景观环境需水量进行计算。结果表明蒲河景观环境需水季节性特征明显,非消耗性环境需水量大于景观需水量,环境需水量满足则景观需水量自动满足,说明蒲河生态建设并未过度开发使用景观用水。3.利用蒲河上的控制性闸坝及各调水工程,考虑了再生水、地表水、外调水等各种水源之间在水量、水价、工程配套等方面的差异,建立了基于景观环境用水的闸坝联合调度模型。通过现状年优化调度结果分析调度模型的应用效果,并通过模型求解分别得到50%、75%频率年来水条件下规划年的调度方案集,考虑源头水库棋盘山水库对景观水位的需求,从中筛选出3个方案作为推荐调度方案。4.利用SWAT模型分别对蒲河现状年及50%、75%频率年来水条件下规划年的各推荐调度方案进行径流模拟,分析各控制断面流量对景观环境需求的满足情况。选取总氮、总磷、氨氮与COD四个水质指标,分别对蒲河现状年及规划年各推荐方案进行水质模拟,分析各调度方案对各区段水质的影响及原因,并为调度方案的优选提供依据。结果表明:50%频率年来水条件下调度方案实施后,各控制断面的景观环境需水都能得到满足;75%频率年来水条件下调度方案实施后,在保证农业用水破坏深度不大于25%的情况下,各控制断面的景观环境需水也能得到满足。同时调度方案实施后,各控制断面的水质也能得到一定程度的改善。5.综合考虑蒲河的景观环境和农业灌溉供水功能,充分考虑不同区段、不同时段的景观环境功能目标以及不同生育期缺水对作物产量的影响,建立了调度方案辨识指标体系,采用AHP-Fuzzy方法分别对50%、75%频率年来水条件下规划年各推荐调度方案进行优度辨识,确定最佳调度方案,并根据最佳方案制定各闸坝的调度规则及各调水工程的最优调水量和调水时程。