2　研究方法

城市景观湖泊承担的多种任务之间既具有统一性，又具有矛盾性。因此，湖泊景观水位的确定必须遵循统筹考虑、突出重点的原则，综合协调城市景观湖泊的各种功能及任务，选择合适的景观水位，使其发挥最大的社会、经济与生态效益。

2.1　汛期城市湖泊景观水位计算模式

湖泊各功能对汛期水位的要求不同。从景观要求角度，水深越大，水面越宽，水质越好，亲水性越好，景观效果越理想[19]；从防洪排涝要求角度，汛前水量越少越有利于调蓄洪峰和涝水出流；从市政排水要求角度，汛期水位越低，越有利于市政排水系统排出城区渍水入湖；从通航要求角度，湖泊水深决定了通航能力，通航功能要求水位尽量高；从水资源利用要求角度，为了储蓄、利用水资源，水位应尽量高[2]。

合理的汛期湖泊运行水位，既要保证湖泊调洪蓄涝的安全和城市管网排水的畅通，还要尽最大可能维持湖泊良好的景观效果，充分发挥湖泊的水资源综合利用效益。因此，汛期城市湖泊景观水位H汛计算模式为

其中

式中：H1为汛前湖泊控制水位，根据防洪排涝要求，由湖泊或湖泊所在流域防洪调度方案、调度规程确定，具有强制约束力和执行力，m；H2为市政排水系统出口最低高程，m；H排k为市政排水管网第k个入湖排放口高程；n为统计的市政排水管网的入湖排放口个数。

对于我国南方浅丘、岗状平原区中防洪压力较大、市政排水系统出口设置受限的部分城市，城区防洪排涝为主要矛盾，汛期湖泊的其他各项功能均应服从防洪排涝安排，则H汛为

其中

式中：H利用为汛期灌溉、航运、水产养殖要求的最低湖泊水位，m；H3为通航要求的最低湖泊水位，m；H4为灌溉设施取水要求的最低湖泊水位，m；H5为鱼类生存所需的最低湖泊水位[20]，m；H0为湖底高程，m；H通航为满足各类船舶通航要求的最小水深，m；H灌溉j为第j个取水建筑物的设计最低取水水位，m；l为统计的取水建筑物个数；H鱼为鱼类生存所需的最小水深，m。

2.2　枯水期城市湖泊景观水位计算模式

在枯水期，湖泊防洪排涝不是主要矛盾，主要承担景观娱乐、航运、生物多样性维护等任务，而景观娱乐用水与水生生物栖息地需水及航运用水之间是相互兼容的[8]。由于枯水期中小型无源湖泊及受季节性河流影响的中小型湖泊往往水位偏低，为保障枯水期这些湖泊的景观效果和航运功能、生态环境系统基本功能的发挥，需控制枯水期湖泊的最低水深。但枯水期湖泊最低水深的维持受流域天然水资源量、引调水量及其投资的影响，因此枯水期城市湖泊景观水位H枯计算模式为

其中

式中：H6为维持城市湖泊景观功能要求的最低水位，一般由休闲活动平台确定，m；H7为水景观效果与投资最优的枯水期湖泊月均水位，m；H8为湖泊最低生态水位，根据徐志侠等[21]、梁庆华等[22]提出的天然水位资料法计算，m；H平台min为亲水休闲活动平台最低高程，m；Hm为满足亲水性较好要求的休闲活动平台距湖泊水面的最大距离，m。

根据湖泊逐月平均水位资料进行频率分析计算，选用P-Ⅲ型理论曲线配线，得到湖泊枯水期（11月至次年3月）月平均水位的频率关系。针对湖泊水景观功能对亲水性的要求，以休闲活动平台距频率为P的湖泊水面的距离ΔHP作为水景观效果的评价指标。在亲水性较好的系列湖泊月均水位HP中，所需外流域调水工程建设投资最小的HP即为枯水期最优湖泊月均水位。

考虑水景观效果与投资约束，最优枯水期湖泊月均水位约束方程为

式中：HP为频率为P的枯水期湖泊月均水位，m；为频率为Pi的枯水期调水工程建设投资成本，亿元。

同时，最优湖泊月均水位应具有增大补水量、增加投资、对亲水景观的改善效果较好的特性：

式中：Vi为第i个水位方案增加的投资对亲水景观的改善效果，m/亿元；为频率为Pi的枯水期湖泊月均水位，m；i为第i个水位方案编号（或频率编号）。

Vi值较大者，增加调水工程投资取得的水景观效益较好。