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湖泊作为地球水资源的重要组成部分,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一,具有巨大的环境功能和效益,在调节径流、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀、水利航运、美化环境等方面发挥着不可替代的作用。为了保证湖泊资源的可持续利用与社会经济增长、生态环境保护的协调发展,必须加强湖泊的管理和保护。沙湖位于宁夏回族自治区石嘴山市平罗县,属典型的大陆性气候,由于蒸发作用强烈、降雨稀少,每年需接受大量补水维持湖泊生态平衡,补水水量和水质成为影响沙湖水环境的重要因素。因此,本文对补水影响下的沙湖水环境变化展开预警研究。主要结论如下:(1)沙湖属于半咸水湖泊,湖水矿化度高、硬度大,为Cl·SO4-Na·Mg型水。湖水的pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、汞、总磷和总氮等8项指标超标,其中总磷和总氮为主要污染因子。(2)基于湖泊富营养化影响因素及特征,选取沙湖主航道、养殖区、鸟岛、码头和湖心五个监测点数据,以chlα、TP、TN、SD、COD和BOD5等6个参数作为评价指标,运用Hamming贴近度法对2010年3月至2012年8月沙湖富营养化程度进行了评价。结果表明,监测点Hamming贴近度在0.56-0.77之间,均属于富营养等级,且湖水富营养程度呈逐年增加的趋势。(3)沙湖水量补给包括补水、大气降水补给和地下水入湖补给,水量排泄包括蒸发排泄和地下水出湖排泄。其中,补水为主要补给项,蒸发排泄为主要排泄项。在均衡期2012年8月至2013年7月内,以1300104m3黄河水补给沙湖,湖泊年积盐量为5.35108g,总补给盐量为53.17108g,总排泄盐量为47.82108g。其中,补水盐量占总补给盐量的96.31%,地下水出湖排泄为湖水盐分的唯一排泄方式。(4)以2012年8月沙湖水位作为现状水位进行状态预警,水位状态为蓝色预警。沙湖水位趋势预警研究中,当补水量小于1380104m3/a时,湖水水位持续下降,警情加重;当补水量大于1380104m3/a时,湖水水位缓慢上升,警情降低。依据湖泊、地下水的补排关系研究结果,确定1380104m3/a为沙湖最优补水量,此时湖泊水位较稳定,补水资源利用率最高。(5)以2012年8月沙湖水质作为现状水质进行状态预警,水质状态为黄色预警;在1380104m3/a补水条件下,对湖泊含盐量进行趋势预警。当以1380104m3/a黄河水补给沙湖,湖水含盐量增加速度最慢,即积盐量最小;对于不同补水分配方案,黄河水水量比例越大,湖水咸化速度越慢;在黄河水比例相同时,地下水水量比例越大,湖水咸化速度越慢;荷花池水量比例越大,湖水咸化速度越快。为维持沙湖水位稳定、降低湖水含盐量,将大于1380104m3的水量通过泄水口排出沙湖,随着补水量增加,排泄水量增大,湖水脱盐量增加,可有效地降低湖水含盐量,警情降低。