3 王母湖景观水位的确定
3.1 湖泊概况
王母湖位于孝感市城区，水面面积8.53km2，流域面积122km2。王母湖规划建设为孝感市城市公园，发展生态旅游。然而，一方面，由于孝感市的快速发展对城区河流、湖泊的防洪排涝要求逐渐提高，汛期防洪排涝与河湖水景观建设之间的矛盾较为突出；另一方面，尽管王母湖地处水资源丰富地区，但由于王母湖主要入湖河流邓家河属季节性小河流，降雨年际、年内分配不均，枯水季节景观和生态缺水的问题突出。因此，合理确定王母湖景观水位对于保持王母湖优美的水生态景观具有重要意义。
3.2 景观水位的确定
3.2.1 汛期景观水位
王母湖流域地处汉江下游浅丘岗状平原区，多年平均降雨量达1128mm，其中62%的降雨集中在汛期5—9月。汛期王母湖除调蓄上游邓家河来水外，还承担着孝感市城区部分涝水的调蓄任务，王母湖防洪蓄涝压力较大，因此汛期湖泊景观水位应以防洪排涝要求为关键性限制因子来确定。
（1）防洪排涝要求的湖泊水位。根据孝南区城市防洪排涝要求[23]，汛前王母湖限制水位为22.5m。王母湖周边的孝感城区市政排水以雨水为主，污水直接进入孝感市污水处理厂，不入湖。依据相关给排水资料分析[24]，孝感城区市政排水系统入湖口高程在23.8～24.6m之间。依据式（1）得王母湖H汛=22.5m，H0=19.7m[25]，则汛期王母湖景观水深为2.8m。
根据实测气象资料等分析，汛期王母湖流域有时会出现短期干旱。因此，在保证正常年份夏季流域防洪排涝安全的前提下，除应充分发挥正常年份湖泊的灌溉、游船航行、水产养殖等其他功能外，还应尽可能保障非正常年份汛期（夏季的短期干旱）灌溉、游船航行、水产养殖等用水需求。
（2）满足湖泊通航要求的最低湖泊水位。作为生态旅游区的城区湖泊，通航功能是实现良好景观功能的重要保证条件之一。与一般非旅游区湖泊不同，旅游区湖泊的通航功能只需满足游船的通航即可。王母湖公园的游船主要以乌篷船、快艇、画舫等小型游船为主。根据相关资料分析，小型游船的吃水深度一般小于0.8m，满足小型游船通航的最小水深一般小于1.5m。则依据式（5）得满足王母湖通航要求的最低湖泊水位H3=21.2m。
（3）满足灌溉要求的最低湖泊水位。王母湖主要为流域内的田家岗灌区提供抗旱水源，其提水设施田家岗一级泵站的取水口设计水位22.02m，设计最低水位20.20m[26]。因此，满足灌溉设施正常运行要求的最低湖泊水位为20.2m。
（4）鱼类生存所需的最低湖泊水位。综合各种资料分析，湖泊鱼类生存要求的最小水深约为1.0m[20，27]。根据式（7），计算得王母湖H5=20.7m。
（5）汛期水资源综合利用水位。根据式（4），H利用=21.2m，小于H汛，且汛期景观水位比灌溉、航运、水产养殖要求的最低湖泊水位分别高2.3m、1.3m、1.8m，见表1。因此，将汛期王母湖景观水位维持在22.5m，既有利于防洪排涝安全，又可发挥湖泊灌溉、航运效益，保证鱼类生存，表明该汛期景观水位的确定基本合理。
表1 汛期王母湖景观水位计算结果 单位：m
3.2.2 枯水期景观水位
（1）维持景观功能要求的最低湖泊水位。王母湖旅游区为居民和游客亲近水面而建设的主要设施为休闲活动平台，如涉水池平台、观景平台、木栈道、景观桥、驳岸平台等。位于王母湖西部的滨水休闲区是亲水、戏水的主要区域，该区域休闲活动平台最低高程为22.3m。
李振海等[5]提出北京市福海、北海水面距地面0.5m以内时，亲水性较好，浪花可以打湿鞋子；水面距地面0.5～1.0m时，亲水性较差，接近水面较困难；水面距地面1.0～2.0m时，亲水性很差，接近水面困难很大。王沛芳等[19]认为城市湖泊景观功能要求的最小水深一般取人们休闲活动平台下约0.5m。结合王母湖旅游规划与湖泊特点，综合各种资料分析，王母湖景观功能要求的Hm=0.5m，则由式（9）得H6=21.8m。
（2）枯水期最优湖泊月均水位与引调水投资。根据王母湖1980—2012年逐月平均水位资料分析计算得到枯水期月平均水位的频率关系（表2）。
表2 枯水期王母湖月平均水位频率与引调水投资计算成果
若将王母湖景观水位保持在21.43～21.75m，调水量及调水工程投资虽较小，但ΔHP＞Hm=0.5m，亲水性较差，景观效果和功能也不理想；若将王母湖景观水位保持在22.01m，亲水性和景观效果较好，但景观缺水量与补水量过大，造成调水工程建设投资高达11829万元[28]。21.86m水位方案增加的投资对亲水景观的改善效果为1.67m/亿元，大于22.01m水位方案的0.26m/亿元。因此，结合王母湖流域水资源条件及湖泊亲水景观建设需要，按照调水量适度、成本低、景观效果好的原则，从枯水期湖泊天然月均水位最优的角度，初步选择将王母湖景观水位保持在21.86m，约为21.9m。
（3）湖泊最低生态水位。采用1980—2012年的水位资料近似代替天然状况下的多年水位情况，统计结果（图1）表明王母湖多年最低水位为20.6m。水位统计资料年限长达33a，经历了丰、平、枯不同水文年，故统计的多年最低水位具有较强的代表性。
图1 王母湖历年最低月均水位变化过程
（4）枯水期王母湖景观水位。根据式（8），综合考虑枯水期景观娱乐、航运、水生生物栖息地等功能要求的最低湖泊水位，结合流域天然水资源量及引调水工程建设成本，枯水期王母湖景观水位为21.9m，景观水深为2.2m。
3.3 合理性分析
根据王母湖水位站1980—2012年枯水期逐月平均水位资料，统计出月平均水位不足枯水期王母湖不同目标景观水位的月数，利用王母湖水位、容积关系曲线，得到补足目标水位的需补水量（见表3）。
表3 不同目标水位条件下多年平均枯水期需补水量及需补水月数
从水资源的全年分布情况来看，方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ补水量虽较小，但景观效果和功能不理想；保持在方案Ⅴ景观效果虽最好，但补水量过大，且枯水期补水时间长达4.1个月，从外流域调水的几率较小。景观水位从方案Ⅳ上升到方案Ⅴ，水位仅提高0.15m，景观效果变化不大，但补水量从936.2万m3/a增加到1535.6万m3/a，补水量发生突变。因此，将枯水期王母湖景观水位保持在方案Ⅳ（约21.9m），调水量适度、景观效果好，为可行的最佳方案。