T/CWECXXX-XXXXT/CAQIXXX-XXXX附录A湿地工程有关参数计算方法
（1）湿地水量平衡公式湿地水量平衡关系是一个湿地水体输入与输出平衡关系式，湿地至少应每月或每个季度进行详细的水平衡分析：式中:VW——湿地中的水量或贮藏量,L3T——时间,TQo——污水进水量,L3/TQc——集水区径流量,L3/TQsm——融雪量,L3/TQb——隔堤损失量,L3/TQe——为湿地出水量,L3/TP——降水量,L/TET——蒸散发速率,L/TI——地下水渗透,L/TAW——湿地水面面积,L2
说明：污水进水量Qo。污水的日进水量Qo是进入表流人工湿地的主要入水。当表流人工湿地系统位于现有污水处理厂之后,则污水流量是可以测定的。如果污水流量是未知的,可以用传统工程水文学方法估计。(3)降雨P、融雪Qsm及集水区径流Qc。进入湿地的降雨量包括在湿地表面区域的直接降雨P和湿地集水区的径流Qc。融雪水Qsm是湿地集水区的融雪,成为输入湿地水量的一部分。降雨量对湿地水平衡的影响是显著的,而融雪的影响是季节性的,至于Qc只在一些环境中才会成为重要影响因素。(4)污水出水量Qe。污水出水量Qe相当于在指定的时间周期内处理过的污水流出湿地的水量。污水出水量反映了湿地的进水量、其他水增减量以及贮水变化量之间的平衡关系。(5)蒸散发速率ET。湿地的蒸散发速率ET是由于水面蒸发和湿地植物蒸腾造成的联合水损失。蒸散发的作用是浓缩某些污染物浓度,可提高去除率。在湿地中要精确地测量ET速率是很困难的,因此常取蒸发皿蒸发速率的某个百分数的数值作为湿地的ET。考虑湿地敞水区和长满植物区域ET值存在一定差别,因此采用平均ET更为实际。(6)地下水渗透I和隔堤损失量Qb。地下水渗透量I和隔堤损失量Qb分别是湿地通过底部土壤和隔堤产生的水量损失。渗透会减少出水量,但能提高水力滞留时间,提高污染物去除18T/CWECXXX-XXXXT/CAQIXXX-XXXX率。由于土壤孔隙逐渐堵塞,渗透量将随着时间逐渐减少。(7)湿地水深。湿地容积VW或贮水量直接影响污水流过湿地所需时间。提高湿地容积或贮水量可以消减季节性降水或蒸散发的影响。（2）湿地面积AW和水力滞留时间HRT计算湿地面积AW按下列公式计算:式中:AW——湿地的总面积,hm2Q——流量,m3/dCO——进水浓度,mg/LALR——面积负荷率,kg/(hm2·d)计算理论水力滞留时间t可用：或式中:t——理论水力滞留时间VW——湿地可用水体积have——平均水深Qave——平均流量Ε——湿地间隙率。在表流人工湿地中,植物、沉降固体、落叶和苔藓占据一部分空间,从而减少了蓄水可用空间。湿地的间隙率Ε,是指水可以通过这些间隙流动的空间占总体积的比例。美国环境保护署(USEPA)技术指南推荐,设计湿地长满植物区域间隙率Ε=0.65~0.75;植物密度较高的区域采用较低的数值。湿地敞水区Ε=1.0。面积负荷率ALR与流量Q、进水浓度C0以及湿地面积AW的关系为式中:ALR——面积负荷率Q——流量C0——进水浓度AW——湿地面积。面积负荷率是指湿地中某种污染物单位面积负荷率[kg/(hm2·d)]。在计算湿地面积时,常采用面积负荷率法。美国环境保护署(USEPA)根据若干湿地数据库的统计数据,建立了面积19T/CWECXXX-XXXXT/CAQIXXX-XXXX负荷率与出水浓度(mg/L)之间的对应关系。比如已知面积BOD负荷率,就可以估计出预期的BOD出水浓度。或者依据设计对于出水浓度要求,就可以估计某种污染物最大限度面积负荷率。有了单位面积最大限度负荷率,就能计算湿地面积（3）湿地各单元面积计算计算出的湿地总面积数值AW要分解到敞水区和长满植物区各单元。可先计算第2单元(敞水区)面积A2
式中:t2——第2单元水力滞留时间Qmax——最大流量h2——敞水区水深对于由3个单元组成的表流湿地,第1、3单元面积A1和A3相等:（4）湿地水力分析计算湿地容积VW。湿地的容积VW是湿地中可能蓄水量(忽略植物、落叶、苔藓等)，可按下式计算：污水平均流量Qave包括了进出水量及降雨、蒸散发和渗透的影响，可按下式计算：名义水力滞留时间HRT：式中:HRT——名义水力滞留时间Qave——污水平均流量（5）湿地景观分析计算：1.景观斑块指数(1)斑块密度PD。斑块密度指单位公顷面积_上的斑块数量，用于描绘景观类型的多样性程度。PD越大，空间异质性程度也越高。当所有景观类型的总面积保持不变时，斑块密度可视为异质性指数。因为一种景观类型的斑块密度大，显然意味着其具有较高的空间异质性。式中:ni——第i类景观类型的斑块数量或研究区域斑块总数A——研究区域总面积。(2)类型最大斑块指数LPI。类型最大斑块指数用来测定类型最大斑块面积在类型总面积20T/CWECXXX-XXXXT/CAQIXXX-XXXX中所占的比例。式中:aij——第i类景观类型第j个斑块面积A——第i类景观类型总面积。2.景观形状指数(1)边缘密度ED。景观中单位面积的边缘长度，反映景观的形状复杂程度，边缘密度的大小直接影响边缘效应及物种组成。式中:m——研究范围内某一空间分辨率上景观要素类型总数Pij——景观中第i类景观斑块与相邻第j类景观要素斑块间的边界长度A——区域总面积。(2)景观形状指数LSI。该指数表示景观空间的聚集程度，也可以表示景观形状的复杂程度。式中:ei——景观中类型i的总边缘长度min(ei)——景观类型i在总面积一定的情况下，聚集成一个简单紧凑的景观斑块后其最小的边缘长度。如果景观形状指数大，表明景观空间分布离散，景观形状不规则;如果景观形状指数小，则表明景观由几个简单大斑块聚集而成，景观形状规则。3.景观多样性指数(1)景观蔓延度指数CONTAG。CONTAG指标描述的是景观里不同拼块类型的团聚程度或延展趋势。由于该指标包含空间信息，是描述景观格局的最重要的指数之一。一般来说，高蔓延度值说明景观中的某种优势拼块类型形成了良好的连接性;反之，则表明景观是具有多种要素的密集格局。式中:m——斑块类型总数Pi——斑块类型i所占景观面积的比例gik——斑块类型i和k之间相邻的格网单元数。(2)Shannon景观多样性指数SHDI(SHDI≥0)。SHDI是-种基于信息理论的测量指数，在生态学中应用很广泛。该指标能反映景观异质性，特别对景观中各景观类型非均衡分布状况21T/CWECXXX-XXXXT/CAQIXXX-XXXX较为敏感，即强调稀有景观类型对信息的贡献，这也是与其他多样性指数不同之处。在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时，SHDI也是一个敏感指标。如在一个景观系统中，栖息地类型越丰富，其不定性的信息含量也越大，计算出的SHDI值也就越高。景观生态学中的多样性与生态学中的物种多样性有紧密的联系，但并不是简单的正比关系，研究发现在同一景观中二者的关系一般呈正态分布。式中:pi——景观类型i在景观中的面积比例m——景观类型总数。(3)Shannon景观均匀度指数SHEI(0≤SHEI≤1)。SHEI是比较不同景观或同一景观不同时期多样性变化的重要指标。SHEI=0表明景观仅由一种拼块组成，无多样性;SHEI=1表明各拼块类型均匀分布，有最大多样性。式中：pi——景观类型i在景观中的面积比例m——景观类型总数。22
内陆自然型湿地修复与重建湿地工程有关参数计算方法
