[發明專利]一種基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法

在審

• 申請號: 201710789140.5
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107392509A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 黃顯峰;方國華;鐘婧瑋;戴靈輝;賈永樂;劉嬌
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/50;G06F17/15
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 趙華

技術領域

本發明涉及一種基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，屬于水資源管理與保護領域。

背景技術

引水式水電站一般建于坡降較大的中小型山區河流，利用管道或渠道將水流引至可形成較大落差的下游。其修建導致局部河段的徑流量急劇減小，使壩址到電站廠房尾水間形成減脫水河段，對河道水文情勢及生態質量造成負面影響。2016年，國家能源局發布《水電發展“十三五”規劃》，要求對因水電開發造成環境保護、水土流失問題相對突出的中小型流域進行生態修復；同年2月，水利部印發《農村水電增效擴容改造河流生態修復指導意見》，提出在進行農村水電增效擴容改造時應科學確定河道生態流量及下泄措施，為河流生態功能自然修復創造條件。

河流生態系統保護及修復的一個重要組成部分是研究河流生態徑流過程。目前，國內外學者多采用幾種方法計算生態徑流過程，綜合分析后確定符合研究河域特征的方法。石永強使用四種水文學法并根據生態需求確定襄陽市主要河流的生態基流(石永強,左其亭.基于多種水文學法的襄陽市主要河流生態基流估算[J].中國農村水利水電,2017,(2):50-54+59.)；于松延采用六種方法計算渭河關中段生態基流量，結合徑流年內分布特點進行分析確定Tennant法最優，Texas法其次(于松延,徐宗學,武瑋.基于多種水文學方法估算渭河關中段生態基流[J].北京師范大學學報(自然科學版),2013,(Z1):175-179.)。

河流生態徑流過程計算方法已取得較多研究成果，但不同河流適用的生態徑流計算方法可能不同，目前在其方法選擇上的主觀因素較大，且多側重于定性說明，沒有明確的評價方法。因此提出一種生態徑流過程評價方法，客觀評價不同生態徑流過程計算方法得到的結果，對河道生態徑流過程的確定具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，客觀評價不同方法計算出來的生態徑流過程，進而確定河道生態徑流過程，將物元分析法(Matter Element Analysis)與Tennant法耦合，提出了一種基于物元分析的河流生態徑流過程評價方法。

所述物元分析法(Matter Element Analysis)是基于物元分析理論，其思想是將任一事物均用“事物的名稱N、事物的特征C、該特征對應的量值X”三個要素來描述，并組成有序三元組的基本元，即物元，表示為R＝(N,C,X)。物元分析法應用于事物的評價中時，根據事物特征選取多個特征量實測值，建立相應的待評物元R，根據對事物的評價等級確定經典域物元R_j和節域物元R_p，確定各評價指標的權重后計算各評價指標對各評價等級的關聯度K_j(x_i)及各評價等級的綜合關聯度K_j(P₀)，并根據綜合關聯度確定評價等級。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，具體步驟如下：

一種基于物元分析的河道生態徑流過程評價方法，具體步驟如下：

步驟一：獲取待研究流域水文資料，使用多種已有的方法計算各月生態流量，并以此組成不同的生態徑流過程；

步驟二：基于Tennant法并結合研究流域具體特征確定生態徑流過程評價標準；

步驟三：根據步驟一中得到的各月生態流量，采用物元分析法構建待評物元R，根據步驟二確定的生態徑流過程評價標準構建經典域物元R_j和節域物元R_p；

步驟四：采用模糊層次分析法確定各評價指標的權重ω_i，i＝1,2,3…,12；

步驟五：確定各評價指標對各評價等級的關聯度K_j(x_i)，考慮權重后計算各評價等級的綜合關聯度K_j(P₀)，根據綜合關聯度確定評價等級；

步驟六：根據步驟五確定的不同生態徑流過程的評價等級，結合待研究流域的生態需水要求，綜合確定生態徑流過程。