基于佳木斯市英格吐河水系生態水量的控制與保障

李榮東，楊 娜，安忠偉

( 佳木斯市水利勘測設計研究院，黑龍江 佳木斯154002)

0 引 言

英格吐河為松花江一級支流，發源于佳木斯市市區南部高地，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，與鶴大公路平行，流經萬興路、友誼路、紅旗路等，至市區北部的江南村匯入松花江。它是佳木斯市區內的主要水系之一，流經市區段位于城中區和城西區交界處，在三汊口處規劃有南湖［1］，作為調配生態景觀水量樞紐工程。規劃南湖西部有三連截流溝匯入，將大頭山泵站與南湖連通，三連截流溝北部規劃開發區1、2、3 號渠作為景觀渠，南湖還將為杏林湖、杏林河補水。

1 英格吐河水系生態水量控制方法

1.1 生態需水范疇

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

城市內河均按濕地湖泊考慮，則城市濕地生態環境需水主要包括4 項:①濕地水面蒸發消耗需水( 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 生態需水量計算

1.2.1 城市濕地水面蒸發消耗需水( WE)

水面蒸發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需水量相比，可以忽略不計，因此只考慮湖泊水面蒸發需水量( Wy) :

式中:A 為濕地水面面積，m2; EW為濕地水面蒸發量，mm; Pk為濕地內降水量，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環境功能，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，是城市濕地生態環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城市自身情況、發展的程度和目標，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 英格吐河水系生態水量計算

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

維持河湖景觀功能的適宜水深是根據本城市河湖的具體情況及城市濕地生態環境需水等級劃分( 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。換水周期是根據城市現狀及未來發展要求確定為理想級。在滿足生態系統健康、河湖水質要求、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需水量。以市區內英格吐河水系為例，經過水量計算具體情況見表2。

表1 城市濕地生態環境需水等級劃分

表2 城市英格吐河水系5 ～10月暢流期生態景觀需水量表

3 英格吐河水系生態水量保障措施

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

根據各條河道的天然徑流及生態需水情況進行水量平衡。規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，及城西區規劃開發區1、2、3 號景觀渠。對規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。經復核，大頭山泵站間歇期剩余水量可以滿足南湖需水要求。考慮洪水安全問題，設汛限水位為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

本文針對城市水系生態水量問題，采用城市濕地生態環境需水計算方法和《城市水系規劃導則》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劃提供設計依據，而且為北方城市生態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計研究院. 佳木斯城市水系及水生態環境建設規劃［R］. 佳木斯: 佳木斯市水利勘測設計研究院，2011.