寧夏引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊生態(tài)需水量測(cè)算及再生水補(bǔ)水方案研究

田 巍

(寧夏回族自治區(qū)水利科學(xué)研究院，銀川 750021)

0 引 言

寧夏引黃灌區(qū)在黃河水的哺育下，歷經(jīng)2000余年的水利建設(shè)和農(nóng)業(yè)開發(fā)，形成、發(fā)育和壯大起來(lái)，也孕育了“塞上江南”的自然環(huán)境，尤以湖泊星羅、水田密布為特點(diǎn)，彰顯了寧夏的水文化，也是寧夏水生態(tài)文明建設(shè)的突出寫照[1]。然而，近些年，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，寧夏引黃灌區(qū)湖泊濕地生態(tài)環(huán)境逐步退化，2000～2010年10年間湖泊濕地減少12.32%[2]。因此，當(dāng)前如何維持湖泊濕地的生態(tài)健康，保護(hù)和修復(fù)區(qū)域水生態(tài)環(huán)境已成為寧夏水資源管理和保護(hù)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)[3]。

多個(gè)研究表明[4-7]，對(duì)于西北干旱區(qū)，湖泊濕地生態(tài)需水量的測(cè)算，是確定湖泊補(bǔ)水量的重要依據(jù)，是保障湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)不惡化的關(guān)鍵研究。濕地生態(tài)需水量研究是涉及水文學(xué)、濕地科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等復(fù)合學(xué)科的研究，目前的研究方法大多以水量平衡為指導(dǎo)，主要采用生態(tài)學(xué)方法、生態(tài)水文分析法和基于遙感的模擬分析法等[8-10]。面對(duì)寧夏水資源緊缺的現(xiàn)狀，要保障湖泊濕地的生態(tài)需水量，實(shí)現(xiàn)湖泊濕地生態(tài)健康發(fā)展，必須優(yōu)化配置各種補(bǔ)給水源，實(shí)現(xiàn)多水聯(lián)動(dòng)的補(bǔ)水模式。通過(guò)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐證明，再生水作為一種重要的水資源，是目前緩解水資源壓力最有效的方法[11,12]，因此應(yīng)加強(qiáng)利用，充分發(fā)揮其對(duì)水資源的調(diào)控作用。本文采用水量和水質(zhì)平衡原理，測(cè)算寧夏引黃灌區(qū)內(nèi)6個(gè)重點(diǎn)湖泊的生態(tài)需水量，并根據(jù)再生水資源的水質(zhì)和布局，提出適宜的再生水補(bǔ)水方案，為引黃灌區(qū)湖泊的生態(tài)補(bǔ)水提供科學(xué)依據(jù)。

1 寧夏引黃灌區(qū)湖泊基本概況

寧夏引黃灌區(qū)主要包括銀川市三區(qū)兩縣、石嘴山市全部及靈武市、沙坡頭區(qū)、中寧縣、青銅峽市及利通區(qū)的引黃灌區(qū)部分和黃河左岸部分，總面積1.68 萬(wàn)km2，約占全區(qū)面積的25%。由于寧夏引黃灌區(qū)開發(fā)了大規(guī)模的引黃灌溉渠道，在自然環(huán)境和人類活動(dòng)的相互作用形成許多湖泊濕地，區(qū)內(nèi)絕大部分湖泊，都依賴于引入的黃河水或其通過(guò)渠道、農(nóng)田滲漏為地下水的補(bǔ)給，以及黃河河床水流對(duì)地下水的側(cè)向補(bǔ)給[13]。

寧夏引黃灌區(qū)湖泊濕地面積為2.20 萬(wàn)hm2，占寧夏湖泊濕地面積的65.6%，大大小小的湖泊眾多。本文根據(jù)湖泊面積、特點(diǎn)、分布及資料完整性等方面，選取6個(gè)具有代表性的重點(diǎn)湖泊，分別為寧夏5A級(jí)旅游景區(qū)、區(qū)級(jí)自然保護(hù)區(qū)——沙湖、水域面積最大的國(guó)家濕地公園——星海湖、首府銀川市最大的國(guó)家濕地公園——閱海、西部地區(qū)黃河流域首家國(guó)家濕地公園——鳴翠湖、面積小補(bǔ)水條件單一但生態(tài)地位重要的國(guó)家城市公園——寶湖、位于沙漠邊緣的自治區(qū)級(jí)濕地公園——騰格里湖，進(jìn)行相關(guān)的研究。6個(gè)湖泊平均水深為1.1～3.2 m，多數(shù)湖泊平均水深在1.5 m左右，湖泊補(bǔ)水主要依靠黃河水和地下水補(bǔ)給，基本不排水或少量排水，并且排水沒(méi)有監(jiān)測(cè)，年補(bǔ)水量?jī)H能維持湖泊的基本需水要求，湖泊水質(zhì)情況不容樂(lè)觀，根據(jù)《寧夏水資源公報(bào)》數(shù)據(jù)，Ⅴ類和劣Ⅴ類水體較多，湖泊詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

表1 寧夏引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊基本情況匯總表Tab.1 Basic conditions of key lakes in Ningxia Irrigation District

2 寧夏引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊濕地的生態(tài)需水量

2.1 研究目標(biāo)選擇

寧夏引黃灌區(qū)湖泊濕地自20世紀(jì)中期以來(lái)不斷萎縮，近年來(lái)在水生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略引導(dǎo)下，通過(guò)大規(guī)模的濕地恢復(fù)工程，才達(dá)到了目前的濕地規(guī)模。濕地生態(tài)環(huán)境需水量存在一個(gè)臨界閾值問(wèn)題[14]，本文根據(jù)目前濕地生態(tài)保護(hù)目標(biāo)的要求，設(shè)置2個(gè)濕地生態(tài)保護(hù)目標(biāo)：①最小需水量：維持寧夏引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊現(xiàn)有濕地格局和規(guī)模；②適宜需水量：保證湖泊濕地水質(zhì)達(dá)標(biāo)，生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定。

2.2 水量平衡與湖泊最小需水量測(cè)算

2.2.1 水量平衡方程

湖泊濕地水量平衡是指該類水量變化的總過(guò)程，表達(dá)的是某時(shí)段出、入湖泊水量之差與湖泊增、減水的關(guān)系，其水量平衡方程式如下：

R入=R出

(1)

式中：R入為單位時(shí)段的入湖水量；R出為單位時(shí)段的出湖水量。

從寧夏引黃灌區(qū)湖泊濕地類型和水量控制因素綜合考量，方程(1)可以細(xì)化為：

P+WS上+WS下+WS渠+EC=

E+WD上+WD下+WD渠+WD排

(2)

式中：P為單位時(shí)段內(nèi)湖面上的降水量，mm；WS上為單位時(shí)段內(nèi)進(jìn)入湖泊的地表自然徑流量，mm；WS下為單位時(shí)段進(jìn)入湖泊的地下自然徑流量，mm；WS渠為單位時(shí)段內(nèi)進(jìn)入湖泊的溝渠補(bǔ)給水量；EC為單位時(shí)段內(nèi)湖面水汽凝結(jié)量；E為單位時(shí)段內(nèi)湖面上的蒸發(fā)量；WD上為單位時(shí)段內(nèi)流出湖泊的地面自然徑流量；WD下為單位時(shí)段內(nèi)流出湖泊的地下自然徑流量；WD渠為單位時(shí)段內(nèi)溝渠從湖泊輸出的水量；WD排為單位時(shí)段內(nèi)以暗管或井排、抽取綠化用水等形式從湖泊中排出的水量。

2.2.2 影響水量平衡的因素及其賦值

(1)寧夏引黃灌區(qū)多年平均降水量P為194 mm，多年平均蒸發(fā)量E為1 327 mm(E601型蒸發(fā)皿值)。

(2)地面自然徑流進(jìn)入湖泊濕地的水量非常有限，一般也不會(huì)通過(guò)湖泊排出，因此WS上和WD上取0(寧夏降水量少，多數(shù)降水無(wú)法匯集成地表徑流，通過(guò)地表徑流補(bǔ)給湖泊的水量非常有限，而且在年度內(nèi)也不均勻，湖泊一般都沒(méi)有通過(guò)地表排泄的方式，因此這兩項(xiàng)取為0)。寧夏氣候干旱，湖面水汽凝結(jié)量EC值相對(duì)于蒸發(fā)量和降水量非常微小，忽略不計(jì)。

(3)寧夏引黃灌區(qū)目前地下水與湖泊補(bǔ)給關(guān)系及其動(dòng)態(tài)變化情況還沒(méi)有結(jié)論性成果。本文在地下水補(bǔ)給不明確的情況下，根據(jù)沙湖的水量平衡推算其地下水補(bǔ)給量，由此來(lái)粗略估算其他湖泊的地下水補(bǔ)給量。沙湖自2014年后，切斷了其他一切補(bǔ)給水源，僅依靠黃河水補(bǔ)水，其進(jìn)入和流出的地表徑流量非常少，忽略不計(jì)，湖泊沒(méi)有地表外排水，因此WD渠和WD排為0。水平衡方程可以簡(jiǎn)化為：

P+WS下+WS渠=E+WD下

(3)

則：

ΔW下=WS下-WD下=E-P-WS渠

(4)

式中：ΔW下為地下徑流流入與流出之差，即地下水的補(bǔ)給量。沙湖近三年年均渠道補(bǔ)水量為2 152 萬(wàn)m3，由此計(jì)算沙湖地下水補(bǔ)給量為1 080 萬(wàn)m3。

因沙湖周邊基本為農(nóng)田覆蓋，灌溉期潛水位較高，對(duì)沙湖的補(bǔ)給量較大，而鳴翠湖、閱海、星海湖、寶湖，其周邊城市化建設(shè)依次加強(qiáng)，其地下水補(bǔ)給量依次弱化處理。

對(duì)于騰格里湖，其補(bǔ)給水源主要來(lái)源于沙漠滲漏地下水，每年冬季，湖內(nèi)有部分水外排；每年春夏秋季節(jié)，因抽取湖水進(jìn)行綠化灌溉，年補(bǔ)充黃河水600 萬(wàn)m3。由此推斷騰格里湖年地下水補(bǔ)給量應(yīng)大于湖泊年蒸發(fā)量，在此設(shè)定騰格里湖地下水補(bǔ)給量、降水量之和與蒸發(fā)量持平。

(4)溝渠補(bǔ)水是寧夏引黃灌區(qū)湖泊濕地的主要補(bǔ)給來(lái)源。溝渠輸入湖泊的水量遠(yuǎn)大于輸出的水量，即溝渠入湖凈水量ΔW渠(ΔW渠=WS渠-WD渠)為正值。

(5)寧夏引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊濕地水資源消耗中，通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)騰格里湖和鳴翠湖中存在一定量的排水，但湖泊管理單位對(duì)湖泊排水量沒(méi)有監(jiān)測(cè)，其排水量目前無(wú)法計(jì)量。鑒于本研究在研究寧夏引黃灌區(qū)的湖泊濕地水平衡時(shí)，關(guān)注其最小需水量問(wèn)題，在此將排泄量忽略。騰格里湖為保護(hù)沙漠原始生態(tài)，今后不再進(jìn)行抽水綠化灌溉，因此沒(méi)有其他排泄水量。

2.2.3 重點(diǎn)湖泊最小需水量測(cè)算

根據(jù)上述水量平衡影響因素的賦值情況，水量平衡方程(2)可以簡(jiǎn)化如下：

P+ΔW渠+ΔW下=E

(5)

方程(5)中，P、E、ΔW下值已有實(shí)測(cè)值或推測(cè)值。ΔW渠即為保持年度水平衡的前提下，湖泊濕地以溝渠補(bǔ)水的水量。因此，

ΔW渠=E-P-ΔW下

(6)

根據(jù)方程(6)計(jì)算寧夏引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊濕地最小需水量，見(jiàn)表2。

從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，星海湖、沙湖的基本需水量較大，主要原因是湖泊濕地面積較大，尤其是水面面積遠(yuǎn)大于其他湖泊而決定的；星海湖水面面積比沙湖小，但是需水量比沙湖大，主要是因?yàn)樾呛：谑焐绞写笪淇趨^(qū)，周邊多為城市建設(shè)，農(nóng)田面積較少，因此地下水補(bǔ)水量少。計(jì)算結(jié)果與目前各湖泊實(shí)際年補(bǔ)水量相差情況不大。騰格里湖的地下水補(bǔ)給量可以維持湖泊的基本水量，因此在不進(jìn)行其他排水時(shí)，不進(jìn)行溝渠補(bǔ)水。

表2 重點(diǎn)湖泊基本需水量測(cè)算表Tab.2 Basic water demand calculation table for key lakes

2.3 重點(diǎn)湖泊濕地適宜需水量測(cè)算

湖泊濕地的生態(tài)環(huán)境需水量與其功能性質(zhì)、構(gòu)成要素特征等有直接關(guān)系，植物及其群落類型、面積、生理生態(tài)、水質(zhì)水量、水下土壤和底泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及污染物積累情況等，都決定著湖泊濕地的生態(tài)需水量[15]。本文在此著重關(guān)注湖泊水質(zhì)的達(dá)標(biāo)情況，湖泊的適宜需水量計(jì)算，在其最小需水量的基礎(chǔ)上，增加考慮水質(zhì)達(dá)標(biāo)的污染物凈化需水量。凈化污染物需水量是指在湖泊濕地水質(zhì)惡化后，摻淡污水使之能夠達(dá)標(biāo)或達(dá)到某級(jí)地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)所需要的水量[7]。選用計(jì)算公式如下：

Qi·γ=Wj·cj

(7)

式中：Qi為污水排放進(jìn)入濕地總量；γ為濕地污染物稀釋作用的稀釋系數(shù)；Wj為濕地凈化污染物需水量；cj為相應(yīng)等級(jí)的濕地水質(zhì)污染物質(zhì)量濃度達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)《寧夏推行河長(zhǎng)制工作方案》目標(biāo)，寧夏重點(diǎn)湖泊中：沙湖需要達(dá)到地表水環(huán)境Ⅲ類水質(zhì)，其余湖泊達(dá)到Ⅳ類水質(zhì)。根據(jù)2016年湖泊水質(zhì)情況，寶湖和鳴翠湖各指標(biāo)都在Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，且兩個(gè)湖泊中均沒(méi)有點(diǎn)源污染，溝道水也不進(jìn)入湖泊，不考慮換水需水量。而星海湖、閱海、騰格里湖，都存在超標(biāo)指標(biāo)，根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算換水需水量。而沙湖僅通過(guò)黃河補(bǔ)水已不能完全達(dá)到Ⅲ類水，需要其他技術(shù)手段解決，本文僅計(jì)算達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的水量。

星海湖主要超標(biāo)因子為COD和TP，騰格里湖為TP，沙湖為TP、COD、TN、F-、CODMn，閱海為TN，其凈化水量和適宜需水量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。因黃河水自身攜帶的TP較高，因此利用黃河補(bǔ)水來(lái)削減湖泊TP來(lái)說(shuō)，效果不佳，因此在補(bǔ)水的基礎(chǔ)上，應(yīng)采取其他方式，來(lái)削減湖泊TP含量。湖泊進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水時(shí)，需設(shè)置排水口，來(lái)平衡湖泊水量，同時(shí)對(duì)污染物進(jìn)行排泄，達(dá)到更好的補(bǔ)水效果。

表3 重點(diǎn)湖泊適宜需水量測(cè)算表Tab 3 Table of suitable water requirements for key lakes

3 再生水補(bǔ)水的配置研究

3.1 再生水作為生態(tài)補(bǔ)水的必要性

寧夏引黃灌區(qū)地處西北干旱半干旱區(qū)，降水量少，蒸發(fā)量大，這種氣候下造成湖泊補(bǔ)給水源單一，主要依靠黃河水和農(nóng)田退水(一些重要湖泊近些年為保證湖泊水質(zhì)不接受農(nóng)田退水，主要靠黃河水補(bǔ)水，但非重點(diǎn)的湖泊，農(nóng)田退水是其主要補(bǔ)水來(lái)源)。黃河水近年來(lái)水量縮減，并且實(shí)施了用水總量指標(biāo)控制，湖泊補(bǔ)水量?jī)H能維持湖泊基本水量，沒(méi)有交換水量，長(zhǎng)期會(huì)造成鹽分累積、水質(zhì)惡化。

寧夏近年來(lái)為改善湖泊生態(tài)環(huán)境，實(shí)施了多個(gè)湖泊連通工程，但受湖泊補(bǔ)水水量的限制，連通工程只是將湖泊水面連通，水體依舊沒(méi)有流動(dòng)置換。寧夏許多湖泊基本沒(méi)有退水，湖泊水體流動(dòng)性差，湖泊納污能力、水體自凈能力較差，水生態(tài)環(huán)境脆弱。因此面對(duì)寧夏水資源緊缺的現(xiàn)狀，湖泊濕地生態(tài)補(bǔ)水應(yīng)積極探索再生水的補(bǔ)水的方案。

3.2 寧夏引黃灌區(qū)再生水現(xiàn)狀及其利用情況

寧夏引黃灌區(qū)涉及市縣到2020年，共有污水處理廠31座，總規(guī)模達(dá)到118 萬(wàn)m3/d，其中，已建污水處理廠24座，在建3座，擴(kuò)建2座，新建2座。到2020年有再生水廠17座，處理規(guī)模達(dá)到46.9 萬(wàn)m3/d，其中已建11座，擴(kuò)建2座，新建4座。寧夏引黃灌區(qū)現(xiàn)狀再生水年利用量不足3 000 萬(wàn)m3，再生水利用率不足10%，供水方向主要為熱電廠冷卻用水和城市綠化用水，目前還沒(méi)有利用再生水補(bǔ)水的湖泊。

3.3 再生水補(bǔ)水方案

3.3.1 再生水水量及水質(zhì)情況

寧夏引黃灌區(qū)目前已建污水處理廠規(guī)模達(dá)到98.5 萬(wàn)m3/d，若滿負(fù)荷運(yùn)行，年再生水排放量可以達(dá)到3.6 億m3；到2020年污水處理規(guī)模將達(dá)到118 萬(wàn)m3/d，若滿負(fù)荷運(yùn)行，年再生水排放量可以達(dá)到4.3 億m3。再生水資源量非?？捎^。目前寧夏引黃灌區(qū)污水再生利用率不足15%，再生水利用有較大的潛力開發(fā)。

“十三五”前，全區(qū)多數(shù)污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)寧夏相關(guān)“十三五規(guī)劃”，到2020年底，全區(qū)城市污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。目前已有部分污水處理廠提標(biāo)改造完成。

本文根據(jù)污水處理廠提標(biāo)改造后的出廠水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)對(duì)再生水水質(zhì)進(jìn)行分析。一級(jí)A出廠水質(zhì)達(dá)到了《城市污水再生利用-景觀環(huán)境用水水質(zhì)》湖泊類的要求，但低于地表水景觀水體Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)銀川市第三污水廠改造成一級(jí)A后，2017年1-7月的出廠水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告，目前出廠水質(zhì)已優(yōu)于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到《再生水景觀環(huán)境用水(湖泊類)》的標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，但TN較地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)超標(biāo)7倍。詳見(jiàn)表4。

表4 銀川市第三污水處理廠出廠水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù) mg/L

由銀川市第三污水處理廠改造后的出廠水質(zhì)可以看出，通過(guò)污水處理廠提標(biāo)改造后的再生水水質(zhì)完全可以達(dá)到一級(jí)A，甚至接近于地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了作為生態(tài)補(bǔ)水水源的要求。在補(bǔ)水過(guò)程中，可以與黃河水配、建設(shè)人工濕地等方式，來(lái)削減再生水中超標(biāo)指標(biāo)。

3.3.2 再生水補(bǔ)水配置方案

因?qū)幭脑偕芫W(wǎng)輻射范圍小，并且建設(shè)及運(yùn)行成本高，近期采用再生水進(jìn)行湖泊生態(tài)補(bǔ)水時(shí)，應(yīng)因地制宜，優(yōu)先采用距離湖泊濕地較的污水處理廠，并充分利用現(xiàn)有的排水溝道輸水。本文主要考慮引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊的補(bǔ)水情況。通過(guò)對(duì)湖泊濕地和污水處理廠的位置進(jìn)行分析，再生水補(bǔ)水條件比較好的有閱海和星海湖。

根據(jù)污染物平衡公式來(lái)計(jì)算黃河水和再生水的補(bǔ)水比例：

W黃Ci黃ki+W再Ci再ki=(W黃+W再)Ci標(biāo)

(8)

式中：W黃為黃河補(bǔ)水量；Ci黃為黃河水第i個(gè)指標(biāo)的濃度；W再為再生水補(bǔ)水量；Ci再為再生水第i個(gè)指標(biāo)的濃度；Ci標(biāo)為第i個(gè)指標(biāo)的目標(biāo)濃度；ki為湖泊自凈能力折算系數(shù)。

再生水水質(zhì)各因子中，超標(biāo)倍數(shù)最高的為總氮，其值在一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)和地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)相差10倍，若參照改造后的第三污水處理廠監(jiān)測(cè)值，是相差7倍，湖泊水質(zhì)目標(biāo)按照地表水Ⅳ類，湖泊自凈能力折算系數(shù)參照相關(guān)研究按照0.5考慮，由此計(jì)算黃河水和再生水的補(bǔ)水比例為3∶1，若是通過(guò)人工濕地等方式，削減了再生水中總氮的量，則再生水的補(bǔ)水比重能進(jìn)一步增大。

按照上述條件和前文的計(jì)算結(jié)果，提出閱海和星海湖的最小及適宜再生水補(bǔ)水方案。閱海年均補(bǔ)充黃河水800 萬(wàn)m3，在最小補(bǔ)水方案中，補(bǔ)充黃河水581 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水194 萬(wàn)m3；在適宜補(bǔ)水方案中，補(bǔ)充黃河水756 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水252 萬(wàn)m3；星海湖年均補(bǔ)黃河水2 357 萬(wàn)m3，在最小補(bǔ)水方案中，補(bǔ)充黃河水1 712 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水571 萬(wàn)m3；在適宜補(bǔ)水方案中，補(bǔ)充黃河水2 730 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水910 萬(wàn)m3。再生水補(bǔ)水方案詳見(jiàn)表5。

表5 再生水補(bǔ)充湖泊生態(tài)用水方案Tab.5 Reclaimed water supplement lake ecological water solution

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)根據(jù)寧夏引黃灌區(qū)重點(diǎn)湖泊的實(shí)際情況及治理目標(biāo)，得出鳴翠湖、閱海、寶湖、星海湖、沙湖和騰格里湖的最小需水量分別為：198、775、35、2 283、2 152和0 萬(wàn)m3，適宜需水量分別為198、1 007、35、3 631、3 875和753 萬(wàn)m3。最小需水量與目前各湖泊的實(shí)際生態(tài)補(bǔ)水量相差不大，說(shuō)明目前補(bǔ)水情況可以維持重點(diǎn)湖泊現(xiàn)有的濕地格局和規(guī)模，但無(wú)法保證湖泊水質(zhì)達(dá)標(biāo)，湖泊水生態(tài)系統(tǒng)脆弱，容易惡化。6個(gè)重點(diǎn)湖泊的適宜需水量較最小需水量增加4 056 萬(wàn)m3生態(tài)補(bǔ)水，對(duì)于寧夏水資源緊缺的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難較大，因此需要擴(kuò)展新的湖泊補(bǔ)水水源。

(2)本文結(jié)合寧夏引黃灌區(qū)再生水水質(zhì)及分布情況，提出再生水補(bǔ)水方案，黃河水與再生水補(bǔ)水適宜比例為3∶1，補(bǔ)水條件比較好有銀川市的閱海及石嘴山市的星海湖。在最小補(bǔ)水方案中，閱海補(bǔ)充黃河水581 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水194 萬(wàn)m3；星海湖補(bǔ)充黃河水1 712 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水571 萬(wàn)m3；在適宜補(bǔ)水方案中，閱海補(bǔ)充黃河水756 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水252 萬(wàn)m3；星海湖補(bǔ)充黃河水2 730 萬(wàn)m3，補(bǔ)充再生水910 萬(wàn)m3。再生水補(bǔ)水方案，增加了湖泊的生態(tài)補(bǔ)水量，減少了新鮮黃河水補(bǔ)水量，并且保證了補(bǔ)水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，可以為寧夏引黃灌區(qū)乃至整個(gè)西北干旱區(qū)的湖泊生態(tài)補(bǔ)水提供科學(xué)依據(jù)。

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