[發(fā)明專利]基于魚類生境需求的多閘壩平原河流生態(tài)流量過(guò)程推求方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710692243.X
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107464202B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳求穩(wěn);王麗;林育青;施文卿;關(guān)鐵生;胡柳明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06Q50/26
• 分類號(hào): G06Q50/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 馮艷芬

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于魚類生境需求的多閘壩平原河流生態(tài)流量過(guò)程推求方法，包含：(1)對(duì)研究區(qū)域采用層次分析方法篩選目標(biāo)魚類；(2)針對(duì)篩選出的目標(biāo)魚類，建立其產(chǎn)卵期、捕食期和越冬期對(duì)關(guān)鍵生境因子的定量響應(yīng)關(guān)系曲線；(3)建立水動(dòng)力水環(huán)境模型，并結(jié)合定量響應(yīng)關(guān)系曲線，構(gòu)建棲息地模型，并對(duì)棲息地空間特性進(jìn)行評(píng)價(jià)；(4)對(duì)于產(chǎn)卵期，根據(jù)非線性響應(yīng)關(guān)系，采用棲息地法推求對(duì)應(yīng)月份的生態(tài)流量，對(duì)于捕食期和越冬期，采用水量平衡法推求，最終得出完整水文年生態(tài)流量過(guò)程。該發(fā)明可指導(dǎo)多閘壩平原河流生態(tài)修復(fù)及保護(hù)，對(duì)流域水資源規(guī)劃及配置具有重要的理論與實(shí)踐意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多閘壩平原河流生態(tài)流量過(guò)程推求方法。

背景技術(shù)

河流是地球生命的支持系統(tǒng)，是物質(zhì)傳遞和能量流動(dòng)的重要通道。河流蘊(yùn)藏著豐富的水資源和水能資源，攔河閘壩是人類開(kāi)發(fā)利用河流資源的重要的方式之一。為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，人類在河流上修建了大量的閘壩工程。閘壩運(yùn)行在帶來(lái)巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，改變了河流原有的物質(zhì)場(chǎng)和能量場(chǎng)，直接影響生源要素在河流中的生物地球化學(xué)行為，進(jìn)而改變河流生態(tài)系統(tǒng)的物種組成、棲息地分布以及相應(yīng)的生態(tài)功能。修復(fù)受損河流生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，已經(jīng)成為水資源開(kāi)發(fā)利用中迫切需要解決的問(wèn)題。生態(tài)流量是保證河流生態(tài)功能的最基本要素，也是近年來(lái)國(guó)際水利科學(xué)界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)，建立了包括水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法、綜合法及組合分析法等生態(tài)流量推求方法。

在我國(guó)多閘壩平原河流，生態(tài)流量作為生態(tài)調(diào)度的重要依據(jù)還處于初步研究階段，推求方法多采用水文法或水力學(xué)法，以生物生境需求為基礎(chǔ)的多閘壩平原河流生態(tài)流量推求方法相對(duì)較少，尤其在對(duì)完整水文年內(nèi)生態(tài)流量過(guò)程的推求尚缺乏較為完善的計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種基于魚類生境需求的多閘壩平原河流生態(tài)流量過(guò)程推求方法，以緩解閘壩運(yùn)行對(duì)下游魚類棲息環(huán)境的影響，為水庫(kù)的生態(tài)調(diào)度提供依據(jù)。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的基于魚類生境需求的多閘壩平原河流生態(tài)流量過(guò)程推求方法，包括：

(1)對(duì)研究區(qū)域開(kāi)展魚類資源現(xiàn)狀調(diào)查，然后采用層次分析方法篩選目標(biāo)魚類；

(2)針對(duì)篩選出的目標(biāo)魚類，通過(guò)室內(nèi)脅迫實(shí)驗(yàn)及歷史資料收集，建立目標(biāo)魚類產(chǎn)卵期、捕食期和越冬期對(duì)關(guān)鍵生境因子的定量響應(yīng)關(guān)系曲線；

(3)根據(jù)研究區(qū)域的水文、水質(zhì)、地形及氣象基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立水動(dòng)力水環(huán)境模型，并結(jié)合目標(biāo)魚類對(duì)關(guān)鍵生境因子的定量響應(yīng)關(guān)系曲線，建立面向魚類生境的棲息地模型，并對(duì)棲息地模擬結(jié)果進(jìn)行空間特性分析，分別得出目標(biāo)魚類產(chǎn)卵期、捕食期和越冬期棲息地空間特性評(píng)價(jià)指標(biāo)與流量之間的非線性響應(yīng)關(guān)系；

(4)對(duì)于產(chǎn)卵期的月份，根據(jù)產(chǎn)卵期目標(biāo)魚類棲息地空間特性評(píng)價(jià)指標(biāo)與流量之間的非線性響應(yīng)關(guān)系，采用棲息地法推求對(duì)應(yīng)月份的生態(tài)流量，對(duì)于捕食期和越冬期，采用水量平衡法推求對(duì)應(yīng)月份的生態(tài)流量，從而得到多閘壩平原河流完整水文年生態(tài)流量過(guò)程。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)具體包括：

(1-1)魚類資源現(xiàn)狀調(diào)查：依據(jù)研究區(qū)域魚類資源現(xiàn)狀及歷史資料，確定多閘壩平原河流生態(tài)流量計(jì)算備選魚類，其中，魚類資源現(xiàn)狀調(diào)查包括調(diào)查魚類的種群數(shù)量，測(cè)定魚類群體的結(jié)構(gòu)狀況，掌握漁業(yè)利用情況，研究魚類種群和數(shù)量變動(dòng)規(guī)律；

(1-2)目標(biāo)物種篩選：根據(jù)魚類生物學(xué)特性制定篩選原則，對(duì)備選魚類運(yùn)用層次分析法構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算各備選種類的排序權(quán)值，篩選研究區(qū)域?qū)ι骋缶哂写硇缘哪繕?biāo)魚類。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)具體包括：

針對(duì)篩選出的目標(biāo)魚類，根據(jù)魚類生活史將水文年內(nèi)不同時(shí)段分為產(chǎn)卵期、捕食期及越冬期，選擇流速、水深、溫度及溶氧為目標(biāo)魚類關(guān)鍵生境因子，根據(jù)脅迫實(shí)驗(yàn)及文獻(xiàn)資料得出目標(biāo)魚類產(chǎn)卵期、捕食期及越冬期對(duì)關(guān)鍵生境因子的定量響應(yīng)關(guān)系曲線。