永年洼濕地生態需水量初步研究

徐艷菲　張義等

摘要：以永年洼濕地為例，根據濕地生態需水量的概念，把濕地生態需水量劃分為濕地植物需水量、濕地土壤需水量和生物棲息地需水量3種類型。分別確定了需水量的級別和相應指標，并計算得出各級生態需水量，其最小生態需水量為1 256萬m3，適宜生態需水量為2 944萬～4 192萬m3，最大生態需水量為

6 576萬m3，同時提出了濕地生態需水的保障措施，旨在為永年洼濕地的恢復和保護提供科學數據。

關鍵詞：生態需水量；永年洼濕地；保障措施

中圖分類號：X171.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）09-2031-04

濕地是陸地生態系統和水體生態系統交互作用形成的獨特生態系統，在調節氣候、蓄洪防旱、控制土壤侵蝕等方面起著極其重要的作用[1]。水是濕地的“血液”，是導致濕地形成、發展、演替、消亡與再生的關鍵[2]。因此，確定濕地的生態需水量顯得尤為重要。濕地生態需水量有多種提法，至今尚無統一的定義，得到廣泛認同的是崔保山等[3]提出的濕地生態需水量概念，廣義的濕地生態需水量就是指濕地為維持自身發展過程和保護生物多樣性所需要的水量；狹義的濕地生態需水量是指濕地每年用于生態消耗而需要補充的水量，主要是補充濕地生態系統蒸散需要的水量。研究從廣義的濕地生態需水量概念出發，以永年洼濕地為例計算其生態需水量，旨在為永年洼濕地的生態環境和生物多樣性保護、水資源的管理和利用提供科學數據。

1 永年洼濕地概況

永年洼位于河北省邯鄲市永年縣境東部，北緯36°40′60″-36°41′06″，東經114°41′15″-114°45′00″，洼淀中央坐落著廣府古城，南部和東部緊鄰滏陽河左堤，西部和北部建有圍堤。洼心海拔為40.3 m，洼邊海拔為43.5 m，相對高差約3 m，依靠滏陽河供給以及雨季積存，這里長年積水處于濕地狀態。永年洼洼淀面積達16 km2，常年積水面積4.5 km2，是繼白洋淀、衡水湖之后的華北第三大洼淀。

永年洼所在地區屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，降水各月分布不均，主要集中在6～8月，占全年降水量的65%，濕地年平均氣溫12.9 ℃。該區域屬華北平原南段，為沖積扇末端與沖積平原的交接過渡性地貌，平原濕地的地理環境景觀特征明顯。

永年洼濕地野生植物群落以蘆葦為優勢種，伴生植物有香蒲草、三菱草、蓼、車前、羊胡子草、苦菜、扁蓄、田旋花、堿蓬等47科102種之多[4]。濕地鳥類動物主要有野鴨、貓頭鷹、白鷺、蒼鷺、杜鵑等，在候鳥遷徙時可見天鵝、雁等鳥類，脊椎動物主要有狐貍、黃鼠狼等，魚類主要有鯽魚、鯉魚、鰱魚、黑魚等[5]。洼淀呈現“蘆葦茂盛、魚蝦共生、碧水風荷、雁戲鳥鳴”的水鄉景象，被人們贊譽為“北國小江南”，具有重要生態環境價值和觀賞價值。

2 永年洼濕地生態需水量

2.1 生態需水量各類型的確定與等級劃分

首先根據濕地生態需水量的概念，并主要參考了崔保山等[3]和宋松等[8]關于濕地生態環境需水量研究中對濕地生態需水量和環境需水量的類型劃分，將永年洼濕地生態需水量分解為濕地植物需水量、濕地土壤需水量和生物棲息地需水量3個類型。然后主要參考了對同屬于海河流域的七里海[9]、南大港[10]、滹沱河[11]、衡水湖[8]和白洋淀[12]濕地的生態需水研究，采用等級劃分方法來計算濕地生態需水量，即根據每種類型需水量的特點和功能差異將生態需水量分為最小需水量、適宜需水量和最大需水量，并將最小需水量和最大需水量設為單值，將適宜需水量設為范圍值。最大需水量是濕地生態系統能承受的最大上限水量，超過這一水量，濕地生態系統便會遭受洪澇災害；最小需水量是濕地維持自身發展所需的最低水量，低于這一水量，系統便會逐漸萎縮、退化甚至消失；適宜需水量在這兩者之間，是濕地生態系統存在所需的適宜水量，達到這一水量，系統處于較理想狀態。具體等級劃分方法見表1。

2.2 生態需水量計算

2.3 生態需水量結果與分析

2.3.1 濕地生態需水量最大值合理性分析 單就需水量最大值而言，減去土壤中含水量1 280萬m3，還剩5 296萬m3

3 生態需水的保障措施

永年洼的主要供水河是滏陽河，滏陽河從東武仕水庫出庫口至獻縣段93%的河道干涸天數平均為319 d（2000-2005年）[15]，進洪閘基本上遇到洪水年才打開，之后大量的水又從泄洪閘排走，更不用說常年補給永年洼。

永年洼1981-2000年年平均水面蒸發量為1 208.9 mm，20%、50%和75%保證率下的降水量分別為645.8、499.2和401.6 mm，蒸發量大于降水量。豐水年降水1 033.28萬m3，距最小需水量尚缺水222.72萬m3；平水年降水798.72萬m3，距最小需水量尚缺水457.28萬m3；枯水年降水642.56萬m3，距最小需水量尚缺水613.44萬m3[16]。可見僅依靠降水補給不能保障濕地的基本生存和發展。為解決濕地生態需水量短缺問題，建議采取以下幾條措施。

1）永年縣政府、水利部門和計劃部門應給予足夠的重視，把永年洼濕地的生態用水列入縣水資源總體分配計劃，特別是在濕地大量缺水的枯水年份應盡可能多地為濕地補水創造機會。

2）實施異地調水工程。其一，從滏陽河上游的東武仕水庫、磁縣的岳城水庫進行流域內調水；其二，借助于“南水北調”工程來跨流域補水，尤其在永年縣缺水[17]的大背景下，這將對永年洼濕地的恢復和保護起到重要的推動作用。

3）提高污水的處理量和利用率。隨著永年縣城鎮化和工業化水平的提高，生活和工業污水量將逐年增加，這部分劣質水資源經過污水處理廠處理后也可以作為永年洼濕地補給用水。

4）通過各種途徑開發濕地用水渠道，采取汛期攔蓄洪水工程，加大雨水資源利用，節約工業、農業用水，以滿足永年洼濕地用水的需要。

4 討論

采用經典的計算公式來計算各類型濕地的生態需水量，這種方法容易計算且適用范圍廣，為濕地的恢復和保護提供了較為有價值的參考。但實際上濕地中的水資源是整個濕地生態系統共用的，用于哪種類型的需水卻沒有嚴格的界限，所以難免存在重復計算；另外在計算和分析時由于數據資料有限，沒有把降雨時岸邊坡地流入濕地的水量和濕地對地下水的補給量考慮在內，還有待進一步的研究和完善。

在結果分析中，各生態需水量類型所占比例分析結果與前人研究結果大同小異，再次肯定了濕地的生態需水量大部分消耗于植被的蒸散；除了各生態需水量類型所占比例分析外，還增加了最大值合理性分析，用以限定各指標的等級劃分，以免補給水量過大，使濕地生態系統遭受洪澇災害。

永年洼濕地的生態需水量計算雖然分為3個級別，但研究區降水量小于蒸散發量，滏陽河近年又處于枯水期，供水矛盾突出，這種情況下保證最小級別的生態需水量是比較切實可行的。相信遇到豐水年加之適當的補水，永年洼便可恢復到適宜的蓄水狀態。此外，為了保持永年洼濕地的生物多樣性，使濕地呈良性發展，建議合理配置滏陽河的水資源，保證每年滏陽河有一定流量流入永年洼，以補充濕地水量。

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