[发明专利]一种清洁能源为退化湿地应急补水的方法

说明书

本发明提供一种清洁能源为退化湿地应急补水的方法，具体包括以下步骤：1).根据当地水文条件确定补水水源；2).根据当地地形条件确定补水位置；3).根据湿地修复目标确定最小生态补水量和补水时机；4).根据当地风能太阳能水资源缺口确定风力提水机和太阳能风能一体化水泵的功率和规格；5).现场安装补水设备并根据现场检测数据确定补水方案，实施精准补水；6).跟踪检测评估补水效果。本发明能针对附近存在地表水源或者地下水水源的缺水湿地，耦合太阳能和风能提水设备，并根据优势植被和水鸟不同阶段对湿地水分需求的季节性差异，确定最佳补水时机和补水量，以达到精准、生态和高效补水的目的。

技术领域

本发明属于生态保护技术领域，尤其涉及一种清洁能源为退化湿地应急补水的方法。

背景技术

首先，随着城市化建设以及农业用水需求的增加，多数湿地的给水量已逐步降低，导致湿地面积缩减、功能退化。认识不同湿地在不同季节的供水需求、以及研究切实可行的补水方法是科学调控水资源、维护湿地的生态健康的关键因素。

从节能减排的角度看，太阳能、风能是“零”排放、“零”污染，具有良好的环境效益。目前已形成了光伏水利系列产品，比如光伏提水系统(或称光伏扬水系统)，广泛应用于光伏农林灌溉、光伏荒漠治理、光伏草原畜牧、光伏生活用水、光伏海水淡化、光伏城市水景等领域，但在生态保护方面的应用还很罕见。

其次，目前湿地生态补水一般采用重力漫灌的粗放方式，需水量大，效率较低。采用新建输水管线或燃油水泵就近抽取地表或地下水，或者靠兴建距离输水管渠漫灌补水，实现粗放漫灌方式生态补水，成本高、效率低且环境不友好。

漫灌对水资源的浪费尤其严重，需要较多的劳动力，并且容易造成地下水位抬高，导致土壤盐碱化。此外，漫灌也容易造成有的地方水多，有的地方水不足的现象。

最后，目前还没有将清洁能源用于湿地生态系统补水的方案，将相似的思路用于其它领域的案例见“一种基于太阳能与风能互补供电的净水设备(CN201710553865)”；但是这种设备只是利用清洁能源对水质进行净化，并未应用于生态补水。如“城市小型河流生态补水调度方法及系统(CN201410226487.5)”、“基于小波多尺度变换的湖泊生态补水方法(CN201010182787.X)”以上专利也只是对湖泊和河流进行补水，而利用清洁能源对湿地进行补水极为少见等。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种清洁能源为退化湿地应急补水的方法，针对附近存在地表水源或者地下水水源的缺水湿地，耦合太阳能和风能提水设备，并根据优势植被和水鸟不同阶段对湿地水分需求的季节性差异，确定最佳补水时机和补水量，以达到精准、正态和高效补水之目的。

本发明采用如下技术方案：

一种清洁能源为退化湿地应急补水的方法，包括

步骤1.根据当地水文条件确定补水水源，水源地可以是海拔低于补水目标湿地的地表水或者地下水；

步骤2.根据当地地形条件确定补水位置，根据水源地和补水目标湿地之间的直线距离，结合可搭建提水设备基座的地形确定设备安装位置和补水管线铺设路线，尽量减少输水过程中的损耗；

步骤3.根据湿地修复目标和历史水文气象数据，以现有植被生命周期和关键水鸟栖息地水深需求为依据确定最小生态补水量和补水时机；

补水目标湿地的最小生态补水量采用公式W＝E–P+H+G逐月计算，式中，W为植被最小生态需水量，E为湿地蒸散发量，P为降水量，H为满足关键水鸟不同繁殖觅食阶段对湿地积水深度要求的补水量，G为下渗量；计算面积边界以现有湿地边界为基础；

若前一个月发生了旱情，则当月的生态需水量必须将恢复多年平均淹水面积和水深的额外耗水量考虑进去；补水时机综合考虑用水缺口最大的月份和优势植被和关键水鸟生长生活阶段的季节性，在水源可保障的前提下三者重叠即为最佳补水时间段。