李榮東，楊 娜，安忠偉

( 佳木斯市水利勘測設(shè)計研究院，黑龍江 佳木斯154002)

0 引 言

英格吐河為松花江一級支流，發(fā)源于佳木斯市市區(qū)南部高地，流域面積225.4 km2，河道全長26 km，在中游建有四豐山水庫，控制集雨面積為88 km2，在中游三汊口處( 萬興村南) 有嘩啦溝匯入，河長18 km。英格吐河在三汊口處進入市區(qū)，與鶴大公路平行，流經(jīng)萬興路、友誼路、紅旗路等，至市區(qū)北部的江南村匯入松花江。它是佳木斯市區(qū)內(nèi)的主要水系之一，流經(jīng)市區(qū)段位于城中區(qū)和城西區(qū)交界處，在三汊口處規(guī)劃有南湖［1］，作為調(diào)配生態(tài)景觀水量樞紐工程。規(guī)劃南湖西部有三連截流溝匯入，將大頭山泵站與南湖連通，三連截流溝北部規(guī)劃開發(fā)區(qū)1、2、3 號渠作為景觀渠，南湖還將為杏林湖、杏林河補水。

1 英格吐河水系生態(tài)水量控制方法

1.1 生態(tài)需水范疇

英格吐河為季節(jié)性河流，將流經(jīng)市區(qū)段河道規(guī)劃為城市生態(tài)景觀河道，在河道的主河槽內(nèi)修建了堰體進行攔蓄徑流，三汊口處規(guī)劃南湖，均形成水面，滿足城市濱水景觀及生態(tài)要求。從生態(tài)系統(tǒng)類型來看，城市的內(nèi)河與湖泊均屬濕地系統(tǒng)，因此規(guī)劃的城市河湖生態(tài)水量參照了城市濕地生態(tài)環(huán)境需水計算方法和《城市水系規(guī)劃導(dǎo)則》［2］的計算方法來確定各條河湖的生態(tài)水量。

城市內(nèi)河均按濕地湖泊考慮，則城市濕地生態(tài)環(huán)境需水主要包括4 項:①濕地水面蒸發(fā)消耗需水( WE) ; ②濕地滲漏消耗需水( Wg) ;③濕地棲息地需水( Wi) ;④濕地水體置需水( WL) 。

1.2 生態(tài)需水量計算

1.2.1 城市濕地水面蒸發(fā)消耗需水( WE)

水面蒸發(fā)是水體水分的消耗項，無論是湖泊還是河流都必須對這部分水量進行補充，才能保證在水量平衡的情況下，水位維持基本不變，即保證城市濕地自身的存在。此項需水量為河湖水面蒸發(fā)需水量( Wy) 和河湖水生植物蒸散需水量( Wp) 之和。即:

由于佳木斯市河湖中基本沒有水生高等挺水和浮水植物，植物蒸散需水量與水面蒸發(fā)需水量相比，可以忽略不計，因此只考慮湖泊水面蒸發(fā)需水量( Wy) :

式中:A 為濕地水面面積，m2; EW為濕地水面蒸發(fā)量，mm; Pk為濕地內(nèi)降水量，Pk=PA，P 為單位水面面積降水量，mm。

1.2.2 城市濕地滲漏消耗需水( Wg)

河湖滲漏量計算公式為:

式中:A 為濕地面積，m2;y 為濕地滲漏深，mm。

1.2.3 城市濕地棲息地需水( Wi)

為維持湖泊正常的生態(tài)環(huán)境功能，在允許一定的水位變化范圍的情況下，必須保證城市濕地暢流期存在的水量。此水量是城市濕地發(fā)揮棲息地和景觀娛樂功能以及自身存在的前提條件，是城市濕地生態(tài)環(huán)境需水的重要組成部分。

式中:A 為城市濕地水面面積，m2;h 為濕地平均水深，m。

1.2.4 濕地水體置換需水( WL)

城市濕地水體置換，一方面可以凈化輸入的污染物，促進水體的流動，另一方面為城市美化營造一個良好的水景觀效果。濕地換水量和周期一般根據(jù)城市自身情況、發(fā)展的程度和目標，確定換水周期以達到最佳效果，換水要同清淤、疏浚相結(jié)合。

式中:Wi為城市濕地棲息地需水，m3;k 為換水周期，次/a。

2 英格吐河水系生態(tài)水量計算

佳木斯屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，作為北國江城，四季分明，11月至次年4月為封凍期。根據(jù)本地區(qū)氣候特點，城市河湖生態(tài)水量的計算時段只考慮5—10月暢流期，結(jié)冰期水量不予考慮。

維持河湖景觀功能的適宜水深是根據(jù)本城市河湖的具體情況及城市濕地生態(tài)環(huán)境需水等級劃分( 見表1) 標準來綜合確定，在不影響河道正常的防洪排澇功能前提下，應(yīng)滿足城市水體景觀功能和人水相親需求為目標。換水周期是根據(jù)城市現(xiàn)狀及未來發(fā)展要求確定為理想級。在滿足生態(tài)系統(tǒng)健康、河湖水質(zhì)要求、景觀水深和適宜水面的需水因素要求中，最大的水量即為城市河湖生態(tài)需水量。以市區(qū)內(nèi)英格吐河水系為例，經(jīng)過水量計算具體情況見表2。

表1 城市濕地生態(tài)環(huán)境需水等級劃分

表2 城市英格吐河水系5 ～10月暢流期生態(tài)景觀需水量表

3 英格吐河水系生態(tài)水量保障措施

表3 是保證率75%的天然徑流成果。

表3 P=75%河道天然來水成果表

根據(jù)各條河道的天然徑流及生態(tài)需水情況進行水量平衡。規(guī)劃南湖天然來水包括英格吐河來水及三連截流溝來水，南湖上游有四豐山水庫，由于水庫徑流全部用于灌溉，無下泄量，英格吐河來水是由水庫至南湖區(qū)間徑流與嘩啦溝徑流組成。南湖需水包括南湖下游河道、杏林河水系、南湖自身需水，及城西區(qū)規(guī)劃開發(fā)區(qū)1、2、3 號景觀渠。對規(guī)劃南湖進行興利計算( 見表4) ，天然徑流量不能滿足南湖生態(tài)總需水量，采用大頭山泵站間歇期為南湖供水措施，來滿足缺水量。經(jīng)復(fù)核，大頭山泵站間歇期剩余水量可以滿足南湖需水要求?？紤]洪水安全問題，設(shè)汛限水位為80.35，較興利水位降0.5 m。1、2、3、12月為封凍期興利計算不考慮天然徑流。

表4 南湖興利計算 萬m3

4 總 結(jié)

本文針對城市水系生態(tài)水量問題，采用城市濕地生態(tài)環(huán)境需水計算方法和《城市水系規(guī)劃導(dǎo)則》的計算方法，具體分析和計算了佳木斯市英格吐河水系生態(tài)水量，并對其進行水量平衡，提出了合理的水量保障措施，不僅可以為佳木斯市城市濱水空間規(guī)劃提供設(shè)計依據(jù)，而且為北方城市生態(tài)水量的控制與保障提供一種新的思路和方法。

［1］佳木斯市水利勘測設(shè)計研究院. 佳木斯城市水系及水生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃［R］. 佳木斯: 佳木斯市水利勘測設(shè)計研究院，2011.