[發明專利]一種用于確定天然濕地恢復生態環境需水量的計算方法

在審

• 申請號: 201810556638.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108876022A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 張凱;樊蓓莉;陳國敏;夏博;崔晨晨
• 申請（專利權）人: 北京東方園林環境股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 孫巍

1.一種用于確定天然濕地恢復生態環境需水量的計算方法，其特征在于：所述計算方法包括如下步驟：

步驟S101，構建濕地生態水文格局模型，并依據濕地生態水文格局模型將濕地劃分出濕地核心區與濕地生態區；

步驟S102，獲取濕地遙感影像數據、生物資料數據、DEM數據及水文氣象數據，確定濕地核心區的范圍即濕地最小范圍與濕地生態區的范圍即濕地最適宜范圍；

步驟S103，利用最小生態水位和最小生態水位下相應的水面面積來表征確定維持濕地核心區水體存在且不發生劣變的臨界水分條件，并依據臨界水分條件計算濕地核心區的范圍；同時，利用保證生態系統完整性的面積進行表征，確定濕地生態區的范圍；

步驟S104，將濕地恢復生態環境需水量劃分為濕地最小生態環境需水量即濕地核心區域需水量和濕地適宜生態環境需水量即濕地生態區需水量，并分區域進行計算；

步驟S105，計算稀釋和凈化濕地污染物的稀釋凈化污染物需水量，并將所述稀釋凈化污染物需水量與濕地生物棲息需水量進行比較，取較大的值計入濕地適宜生態環境需水量。

2.根據權利要求1所述的計算方法，其特征在于：利用臨界水分條件的計算濕地核心區的范圍的步驟包括：

利用ArcGIS平臺處理DEM數據與濕地水文氣象數據，構建水位、水面面積及相應的水量變化過程關系；

計算水位—水面面積變化率曲線，并利用滑動t法或M-K檢驗法求證真突變點；

選擇真突變點處的水位作為濕地最小生態水位，計算最小生態水位下相應的水面面積，并利用ArcGIS平臺構建濕地核心區的邊界范圍即濕地最小范圍。

3.根據權利要求1所述的計算方法，其特征在于：利用保證生態系統完整性的面積進行表征確定濕地生態區的范圍的步驟包括：

當濕地生態系統觀測資料較豐富時，根據濕地頂級群落分布發生突變時的濕地面積作為維持濕地生態系統穩定與發展的濕地生態區即濕地最適宜范圍；

當濕地生物資料不足以支撐尋求濕地生態系統突變點時，根據不同濕地的關鍵性物種所需求的最佳生態水位及最佳活動范圍來確定濕地生態區的邊界范圍。

4.根據權利要求1所述的計算方法，其特征在于：所述濕地最小生態環境需水量的計算式為：

Wm＝ΔQ+We-Wp-Wb，

式中：ΔQ為核心區水體地表凈出水，單位為m³；Wm為濕地最小生態環境需水量，單位為m³；We為濕地水面蒸發耗水量，單位為m³；Wp為濕地水面降雨量，單位為m³；Wb為濕地水體與地下水轉化量，單位為m³。

其中，We＝E₀·A×10³，Wp＝P·A×10³，Wb＝k·I·Ab·T；E₀為濕地水面蒸發量，單位為mm；P為濕地水面降雨量，單位為mm；A為濕地核心區的水體面積，單位為km²；k為濕地水體滲透系數，其中濕地滲漏入地下水則k為正，地下水補給濕地則k為負，單位為m/d；I為水力坡度；Ab為滲流剖面面積，單位為m²；T為計算時間長度，由濕地所處地區的年內降雨特征確定。