曹妃甸湿地水资源平衡分析

摘要：为了更好地保护湿地和湿地资源，调查了曹妃甸区湿地多年气象数据，应用相关分析和对比分析的研究方法，对湿地近51年的降雨量和蒸发量进行了分析，计算出了湿地保护区年均最小和最适生态需水量，进行了湿地水资源平衡分析。提出了增加湿地年供水量的建议，以使湿地资源得到可持续利用。

　　关键词：曹妃甸湿地；水资源平衡；生态需水量

　　中图分类号：X171 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）05-1048-03

　　曹妃甸湿地即唐海湿地和鸟类省级自然保护区，属于原生滨海湿地，2009年被评为国家4A级旅游景区[1]。湿地位于冀东平原南部、渤海北岸的河北省唐山市曹妃甸区境内。地理坐标为东经118°15′-118°23′，北纬39°09′-39°14′，区域平均海拔2.5 m，属温带半湿润气候，总面积11 064 hm2，主要保护对象为海淡水湿地生态系统和野生鸟类[2，3]。

　　近年来，随着曹妃甸工业区和曹妃甸循环产业配套深加工基地的建设，各项目的相继入驻都客观存在占用土地资源、改变湿地现有环境的问题，湿地开发利用与保护之间的矛盾日益凸显。研究表明近10年内曹妃甸天然湿地面积逐渐减少，人工湿地特征越来越明显，原生湿地生态系统受到极大干扰，湿地生态环境逐年退化[4，5]。现有资料对曹妃甸湿地的研究报道涉及了湿地现状调查、湿地功能、湿地资源特点、旅游开发、生物多样性和湿地保护等方面[6-10]，但是对曹妃甸湿地水资源分析的研究鲜有报道。

　　为了更好地管理湿地、改善湿地环境、保护湿地和湿地水资源，本研究在分析曹妃甸湿地多年降雨量和蒸发量的基础上，计算了湿地年均生态需水量，结合近10余年湿地供水量数据，进行了湿地水资源平衡分析。旨在为曹妃甸湿地水资源管理与利用提供基础和数据支持，为湿地生态保护与修复提供科学依据，避免湿地深度恶化。

　　1 曹妃甸湿地蒸发量与降水量分析

　　1.1 年蒸发量和年降水量变化情况

　　图1为曹妃甸湿地1961-2012年的年蒸发量和降雨量变化情况，由图1a可知，20世纪60年代至80年代初，曹妃甸湿地年蒸发量呈下降趋势，其中，1965年蒸发量最大，1985年蒸发量最小，两者相差约750 mm。从上世纪80年代开始，其蒸发量年际变化较小，基本在1 600 mm上下波动，略有上升趋势。

　　图1b可知，与蒸发量不同，曹妃甸湿地多年降水量年际变化较大，降雨量最多年份为878.2 mm（2012年），最少年份仅为243.7 mm（2002年），二者相差634.5 mm。从1961年至2012年，52年的降水量围绕600 mm波动，呈下降趋势。

　　1.2 月平均蒸发量和降水量分析

　　由图2a可知，曹妃甸湿地多年月均蒸发量受气候变化的影响呈现出明显的季节性。冬季气温较低，蒸发量很小；3～5月份天气转暖，干旱少雨多风，空气湿度小，蒸发量较大，其中五月份蒸发量达到一年中的最大值；6～9月份虽然气温较高，但是雨水也较多，空气湿度较大，因而，蒸发量相对较小；10月份以后天气变冷、气温逐渐降低，蒸发量随之减少。

　　由图2b可知，曹妃甸湿地年降雨量分布特征如下：降雨量集中分布在每年的7、8月份，降水总量超过全年降水量的60%，在7月份达到最大值，其他月份较少，冬季最少，略高于0。

　　由曹妃甸湿地多年来各季节降水量和蒸发量比例对比图（图3）可知，曹妃甸湿地降水主要集中在夏季，除了夏季的降水量大于蒸发量外，一年内其他季节的降水量都小于蒸发量，也就是说，春季、秋季、冬季，对曹妃甸湿地来讲，都要进行补水，才能满足湿地用水。

　　综合图2与图3可知，曹妃甸湿地1-5月份需水量逐渐增大；到了夏季随着降水增多、需水减小；9月份以后，由于月均降水量迅速下降，使得需水量增大；冬季降水量和蒸发量都较低，需水量也下降。其中，由于曹妃甸湿地5月份蒸发量最大，降水量却相对较小，其生态需水量为一年之中最大值，是缺水最严重的阶段。7、8月份虽然蒸发量也较大，但是由于降水量大，降水量足以补充因蒸发而耗散的水分，还可向湿地环境供水。

　　2 曹妃甸湿地年均生态需水量

　　通过对1961-2012年曹妃甸湿地的年均降水量和蒸发量进行分析，计算出曹妃甸湿地的年平均降水量和蒸发量，进而可求得曹妃甸湿地年平均需水量（表1）。

　　根据曹妃甸湿地年平均需水量（表1）和湿地的中心区和活动区面积，可计算出曹妃甸湿地的年均最小生态需水量和年均适宜生态需水量，详情见表2。

　　3 湿地水资源平衡分析

　　根据曹妃甸湿地1998-2010年的多年供水量数据（图4），曹妃甸湿地供水量以1999年和2009年最多，分别为6.661 3×107 m3和6.795 4×107 m3；2001年和2003年最少，分别为2.365 3×107 m3和2.307 5×107 m3。由图4和表2可知，曹妃甸湿地1998-2010年的年均供水量为4 667.5万m3，处于曹妃甸湿地的年均最小生态需水量和年均最适生态需水量之间，也就是说，现有供水量能够满足曹妃甸湿地核心区的生态需水，而对包括缓冲区在内的湿地来讲，供水不足。要使曹妃甸湿地实现良性发展，应该采取补水措施，增加对曹妃甸湿地的供水量。

　　4 小结与讨论

　　曹妃甸湿地是河北省乃至全国面积最大的原生态滨海湿地，具有控制污染、调节气候、蓄洪防涝、抵御风暴潮及护岸保田等功能，它不但造福曹妃甸人民，而且对调解周边乃至京津地区的气候，改变生态环境都起到重要作用[9，11]。国际湿地组织的专家曾两次来曹妃甸区的湿地进行考察，考察后普遍认为，该区湿地是“河北仅有、中国少见”的湿地。

　　曹妃甸湿地处于唐山市沿海“四点一带”的核心区域，近年来，随着沿海经济的发展，滨海湿地资源的开发利用程度加大，滨海湿地的生态和环境问题越来越突出。本研究从湿地保护的重要节点、水资源保护与利用的角度出发，分析了曹妃甸湿地52年的降水量和蒸发量，结合近13年湿地供水量数据，计算出了湿地保护区年平均最小和最适生态需水量，并进行了水资源平衡分析。结果表明，现有供水量能够满足曹妃甸湿地核心区的生态需水量，而对于包括缓冲区在内的湿地来讲，供水不足。从保护湿地和可持续利用湿地资源出发，建议采取补水措施、增加对曹妃甸湿地的供水量，使其良性发展。

　　参考文献：

　　[1] 郑丽丽，谷金明，王 菲，等.曹妃甸湿地旅游开发初探[J].工业技术与职业教育，2011，9（2）：34-36.

　　[2] 杜卫军，袁东芹，鄂 华，等.河北唐海湿地和鸟类自然保护区的管理现状及保护对策[J].湿地科学与管理，2011，17（2）：36-38.

　　[3] 韩丽萍，付秀月，霍永生，等.唐海湿地和鸟类省级自然保护区鸟类资源调查研究[J].河北林业科技，2011（5）：20-27.

　　[4] 牛永君，王艳萍.唐海湿地功能研究[J].科学技术与工程，2007， 7（11）：2610-2613.

　　[5] 贾久满，郭爱红，牛福生，等.唐山城市湿地生态特征与保育对

　　策[J].城市环境与城市生态，2009，22（4）：5-7.

　　[6] 牛永君，张义文，黄连秋.唐海湿地资源及其特点分析[J].安徽农业科学，2007，35（21）：6531-6532.

　　[7] 刘荣凤，孙冬红.唐海湿地现状与保护对策[J].河北水利，2010（5）：5.

　　[8] 贾久满，客绍英. 河北省唐海湿地生物多样性评价[J].湖北农业科学，2009，48（10）：2407-2410.

　　[9] 牛永君，王艳萍. 海湿地功能研究[J].科学技术与工程，2007， 7（11）：2610-2613.

　　[10] 韩丽萍，付秀悦. 对唐海湿地有效保护与合理开发利用的思考与建议[J].河北林业，2012（5）：18-19.

　　[11] 吴 辉，邓玉林，李春艳，等.我国湿地研究、保护与开发[J].世界林业研究，2007，20（6）：42-49.