[發明專利]一種基流加脈沖的魚類產卵期生態流量設計方法

有效

• 申請號: 201910561123.5
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110348083B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 尹正杰;許繼軍;吳江;李清清;楊春花;王冬;董玲燕;肖雪;宋權;王孟霞
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/2458;G06F119/12
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種基流加脈沖的魚類產卵期生態流量設計方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：監測代表性魚類早期資源，得到魚類產卵期的逐日產卵數據序列；

步驟二：利用逐日產卵數據序列和魚類產卵期水文過程的IHA流量組分，分析代表性魚類產卵與高流量脈沖的相關性；

步驟三：利用歷史長系列水文數據，分析代表性魚類產卵期的高流量脈沖統計特征；

步驟四：設計“基流+高流量脈沖”的生態流量過程，具體步驟如下：

(1)確定基流期

根據IHA軟件的默認參數設置，基流定義為：(i)小于所有流量記錄第50個分位數的流量是基流；(ii)大于所有流量記錄第75個分位數的流量不是基流；(iii)介于第50個分位數和75個分位數之間的流量，如果在一天之內增長超過25％，基流期結束，直至流量在一天之內減小小于10％時，基流期重新開始；

(2)確定基流期的可持續流量邊界

根據斷面水文數據，確定流量是在基流期范圍內或在高流量脈沖范圍內，如果流量是在基流期范圍內，通過計算7天流量平均值的移動窗口，確定基流流量范圍，以未經水庫調節徑流的天然逐日系列為基礎，設為前7日的平均流量，則有

則設置為基流期生態流量的下限，為生態流量的上限；

(3)確定高流量脈沖期的基流

當顯示流量組分進入高流量脈沖，高流量脈沖期的基流就以進入高流量脈沖期的最后一個基流流量為基礎的，上下浮動20％為可持續流量范圍；

(4)在高流量脈沖期的基流中加入特定的高流量脈沖

高流量或洪水脈沖與代表性魚類產卵繁殖高度相關，是刺激代表性魚類產卵繁殖的水文信號，在高流量脈沖期的基流的基礎上疊加上魚類產卵所需的高流量脈沖過程，即得到產卵期的生態流量過程，加入的高流量脈沖的特征需求通過步驟三的產卵期的高流量脈沖特征歷史統計分析結果得出。

2.如權利要求1所述的基流加脈沖的魚類產卵期生態流量設計方法，其特征在于：所述步驟一具體包括：

(1)采集魚卵和魚苗樣本

在水庫下游河段選取典型魚類產卵場調查斷面，在斷面左岸、江中和右岸分別設置3個采集點，每個采集點在江水表層、中層和底層通過網具收集魚卵和魚苗，每次采集時間為10-15min，同時記錄水位、流速、水溫參數，樣本采集斷面的代表站水文數據來源全國水雨情信息網；

(2)鑒定采集卵苗的種類

通過觀察及測量卵徑、胚體長、卵色澤、發育期進行鑒定，對采集的卵苗進行分類，對于當場不能鑒定的種類，將其樣本保存于95％的乙醇中，帶回實驗室提取魚卵DNA，經PCR擴增細胞色素B進行測序，使用DNA STAR軟件包中的SeqMan對返回序列進行檢查，然后在NCBI網站中進行比對，以序列相似度最高為鑒定標準；

(3)估算產卵規模

某日流經斷面的卵苗總徑流量Nm，是24h內定時采集的卵苗徑流量之和∑M與前后兩次采集之間非采集時間內計算出的卵苗徑流量之和∑M＇的總和，即

Nm＝∑M+∑M＇

一次定時采集的斷面卵苗徑流量M，計算公式如下：

M＝(Q/q)·m·C

式中，Q表示采集點斷面的平均流量，由采集斷面的代表站水文監測數據得到；q表示流經網口的流量，由網口流速乘以網口面積得到；m表示斷面固定點一次采到的卵苗數量；C表示斷面卵苗流量系數；

卵苗流量系數C是調查斷面各采集點的卵苗平均密度與常規采集點的卵苗密度d之比，即：

式中：表示調查斷面所設各點密度之和；n表示調查斷面所設采集點的數量；

非采樣時間的卵苗徑流量M′用插補法計算，即：

M′＝t′/2(M₁/t₁+M₂/t₂)

式中：t′表示前后兩次采樣之間的時間間隔；t₁，t₂表示前后兩次采集的持續時間；M₁，M₂表示前后兩次采樣的卵苗數量；

(4)推求代表性魚類實際產卵過程，計算得到逐日實際產卵量數據序列

對代表性卵苗采集數據，根據卵苗發育階段所對應的發育時長，推算卵苗的實際產卵日期，得到實際產卵時間，根據得到的考慮發育時間的實際產卵過程和當日斷面平均流量數據，利用上述產卵規模估算方法，計算得到逐日實際產卵量數據序列。