[發明專利]一種河流生態需水計算系統及信息傳輸方法

有效

• 申請號: 201910876522.0
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110598936B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 侯保燈;肖偉華;占許珠;楊明祥;周毓彥;王欣;侯效靈;王麗川;楊瑞祥;胡瑩瑩
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 韋海英

本發明實施例公開了一種河流生態需水計算系統及信息傳輸方法，包括河流分區監測模塊、平均雨量預計模塊、河流徑流量監測模塊、水深對比模塊、氧容量監測模塊、生物數量監測模塊、微量元素監測模塊和智慧終端處理系統，河流分區監測模塊根據河流地理結構劃分為若干個參數監測區；平均雨量預計模塊根據多年的雨水分布情況，劃分出多年平均天然流量的豐水期和枯水期，分別統計每個參數監測區豐水期的多年平均天然流量，以及枯水期的多年平均天然流量；本方案用將河流分為豐水期和枯水期，對豐水期和枯水期選用不同的生態需水計算方式，可避免降水量不均勻導致的需水計算誤差大，提高生態需水計算的準確性。

技術領域

本發明實施例涉及生態需水計算技術領域，具體涉及一種河流生態需水計算系統及信息傳輸方法。

背景技術

隨著社會經濟水平的提高，人類對生存環境和水資源的需求也越來越高。河流作為水資源供應的重要載體，在經濟社會發展和生態環境保護中扮演著重要的角色，但由于過度開發和不合理利用，河流面臨水資源短缺、水污染嚴重等諸多問題。因此，從保護河流生態環境、促進經濟社會可持續發展的角度出發，需要重視河流生態系統對水資源的基本需求，多方位地保障河流生態流量。

河流生態需水量的研究方法總數已超過200種，通過研究河流的生態需水，進而可以為以防洪、發電、生態等為目標的水庫調度提供決策支持。相關研究方法主要分為4大類：利用歷史水文資料的水文學方法；依據河道斷面水力性質的水力學方法；通過分析生境適宜性的棲息地模擬法；綜合考慮各因素的整體法。這些方法都具有一定的生態基礎，也各有優缺點，但由于河流生態需水問題的復雜性，目前并沒有統一的標準，生態需水的計算方法仍在不斷更新和發展中。在這4類方法中，水文學方法，由于易獲得水文數據資料，且具有較強的通用性及不需要進行野外觀測等優勢，在全世界范圍內都得到了廣泛的推廣和應用。

因此現在的大多數河流生態需水計算方式大多采用水文學方法，其中以蒙大拿法的使用最為尋常，但是由于蒙大拿法主要依靠河流的歷史流量數據計算多年降水平均流量，利用多年降水平均流量數據來推導當前河流生態流量，推斷當前河流的最小瞬時流量以及最佳流量，但是現有的蒙大拿法計算生態需水還存在如下缺陷：

(1)不適用與降水量分布不均勻的地區，多年降水平均流量值較豐水期過小，較枯水期過大，因此導致河流豐水期計算的生態需水量小于實際需求值，河流枯水期計算的生態需水量大于實際需求值，導致河流生態不平衡；

(2)沒有考慮到河流不同段的水質和生物體需求情況，導致河流某段水體容易發生水生態失衡，甚至導致整體河流生態系統的癱瘓；

(3)對整條河流生態參數集中統一計算，導致生態參數過多，將整個河流當做研究對象，對河流參數的檢測類型多，數據需求量大，并且數據獲取困難，生態需水計算困難。

發明內容

為此，本發明實施例提供一種河流生態需水計算系統及信息傳輸方法，采用將河流分為豐水期和枯水期，對豐水期和枯水期選用不同的生態需水計算方式，可避免降水量不均勻導致的需水計算誤差大，提高生態需水計算的準確性，以解決現有技術中生態需水量計算不準確，出現生態不平衡的問題。

為了實現上述目的，本發明的實施方式提供如下技術方案：

在本發明實施例的第一個方面，提供了一種河流生態需水計算系統，包括河流分區監測模塊、平均雨量預計模塊、河流徑流量監測模塊、水深對比模塊、氧容量監測模塊、生物數量監測模塊、微量元素監測模塊和智慧終端處理系統；

所述河流分區監測模塊根據河流底部的深度、河流長度、河寬參數，按比例創建河流結構模型，并且將河流模型劃分為若干個參數監測區；

所述平均雨量預計模塊根據多年的雨水分布情況，劃分出多年平均天然流量的豐水期和枯水期，分別統計每個參數監測區豐水期的多年平均天然流量，以及枯水期的多年平均天然流量；

所述河流徑流量監測模塊用于統計單位時間內通過每個參數監測區過水斷面的平均水量；