[发明专利]一种清洁能源为退化湿地应急补水的方法

摘要

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。

主权项

1.一种清洁能源为退化湿地应急补水的方法，其特征在于：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；补水位置为通过卫星图像分析目标湿地的植物覆盖率，同时分析冬季积雪覆盖面积，根据积雪覆盖面积和植物覆盖率选择4个约1km²的退化湿地局部区域，并现场测量这些区域的地形、随后根据地形分析确定局部集水区边界和面积；局部集水区的可取水量拟通过简化水量平衡来估算，由于采用提水机的提水，从湿地地表向地下水的渗透量可忽略；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；目标湿地面积，以下公式计算均会用到目标湿地面积，而在计算湿地面积时以现有湿地边界为基础：E＝10×ΣA_i×E_i；此处A_i为目标湿地面积km²，E_i为目标湿地每年蒸散量mm；P＝10³×A×p；此处A为目标湿地面积km²，p为目标湿地每年降水量mm；G＝10⁶×Σ(1+H/Zr)×k×A×T；H为平均积水深度m，Zr为潜水位埋深m，k为土壤饱和导水率m/d，A为目标湿地面积km²，T为时间间隔d；H＝ε×A×h式中：ε为目标湿地水面面积百分比，根据不同分区和湿地特征来确定，A为目标湿地面积km²，h为湿地地表水平均水深mm；若前一个月发生了旱情，则当月的生态需水量则考虑恢复多年平均淹水面积和水深的额外耗水量；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；若没有发生旱情，补水正常进行；若前一个月发生了汛情，补水停止进行，当湿地出水量降至湿地最小生态需水量以下时，则开始向湿地进行补水；步骤4.根据补水湿地逐月用水量缺口，确定风力提水机和太阳能风能水泵的功率和规格；步骤5.订购并现场安装补水设备，包括风力提水机和太阳能一体化水泵；步骤6.根据补水目标湿地面积、地表水位和土壤水分的现场监测结果，确定补水方案，实施精准补水，并跟踪监测水文状况的改善和植被水鸟动态，评估补水效果。