宁夏典型湖泊生态环境需水量研究——以沙湖为例

作     者：李延林 

作者单位：宁夏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邱小琮

授予年度：2019年

学科分类：07[理学] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：生态环境需水量 水质水量耦合 生态引水 沙湖 

摘      要：沙湖是宁夏最大的天然微咸水湖泊,地处我国西北干旱半干旱区,气候干燥,蒸发量大,水资源短缺,再加之,随着沙湖旅游业及周边工农业的快速发展,沙湖水体水质逐年恶化,富营养化趋势明显,急需治理。开展沙湖生态环境需水量研究,可以为沙湖解决水环境问题提供依据。在现有的研究成果的基础上,本文以沙湖为例,对湖泊生态环境需水量开展了深入研究。得到的研究成果和主要结论如下:(1)根据2015～2017年对沙湖监测的数据,运用单因子评价法对沙湖水质类别进行判别,确定各水质指标的达标率,确定沙湖主要超标因子;运用综合营养状态指数法评价沙湖富营养化水平。2015～2016年沙湖水体主要超标的污染因子为TP,其次为TN、CODCr、CODMn,2017年沙湖水体主要超标的污染因子为TN,其次为CODCr、TP、CODMn。2015～2017年沙湖富营养化状态整体为春、冬季为轻度富营养化,夏、秋季为中度富营养化。(2)参考目前学者对湖泊生态环境需水的不同定义,结合区域特点进一步对干旱区“湖泊生态环境需水的概念、内涵进行了研究。将干旱半干旱区湖泊生态环境需水的概念定义为:在保证湖泊生态功能和生态环境目标不破坏的前提下,湖泊生态环境不再恶化并逐步得到恢复所需要的水资源量。(3)从水量和水质角度出发,在满足沙湖生态环境功能的基础上,构建了沙湖水质—水量耦合模型,分别计算了沙湖水质保持现状水质不再恶化、达到地表水水质标准中规定的Ⅳ类和Ⅲ类水时所需要的引水量。计算表明,沙湖水质保持现状水质不再恶化所需全年最优引水量为27.32×106m3;沙湖水质达到地表水水质标准中规定的Ⅳ类水和Ⅲ类水时所需的全年最优引水量分别为25.67×106m3和52.74×106m3。(4)计算沙湖生态环境需水量时采用功能法,沙湖生态环境需水量主要由沙湖水体基本需水量、沙湖水体生态环境改善需水量和沙湖岸边带植被及景观娱乐需水量三部分组成。分别计算了沙湖生态环境最小、适宜和最大需水量,沙湖最小生态环境需水量为14.02×106m3,沙湖适宜生态环境需水量为32.43 × 10m3,沙湖最大生态环境需水量为63.41 × 106m3。