[發明專利]一種河流水文情勢變化的評估方法及系統

在審

• 申請號: 202010620610.7
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111784160A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 葛金金
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種河流水文情勢變化的評估方法及系統，方法包括：獲取待評估河流逐年的年均流量，并基于此計算長序列河流水文時間序列的置信區間；利用置信區間確定引起水文情勢變化的控制節點，計算影響前、影響后控制河段的IHA指標序列；根據每個類別的IHA指標一階連接性指數計算影響前、后控制河段的塔尼模特相似度的數值；根據影響前、后控制河段的塔尼模特相似度值的變化值評估總體的河流水文變動。本發明根據長序列河流水文時間序列的置信區間，明確了數據的有效性，基于IHA指標序列有效考慮了水文年的變動以及水文指標的位置信息，利用塔尼莫特相似度方法確定河流的水文變動提高了計算精度，合理的指導水文調度。

技術領域

本發明涉水文情勢分析技術領域，具體涉及一種河流水文情勢變化的評估方法及系統。

背景技術

水文情勢作為影響河道生態的重要因素，河流水文情勢的變化改變了河流生態系統的水環境和生物多樣性，在水文情勢評價方面，Richter等在1996年建立了一套評估生態水文變化過程的IHA(Indicators of Hydrological Alteration,IHA)方法，定量分析水文指標的變化；為了更好的衡量變化等級，Richter等又于1997年提出RVA(Range ofVariability Approach，RVA)方法進行水文變動評估，主要通過對比不同時段河流水文情勢的改變程度，定量分析受環境影響后河道水文情勢變化情況；Black A.R.等2005年提出了更為廣義的水文改變分析方法DHRAM(Dundee HydrologicalRegime AlterationMethod)，將河流生態水文改變的風險程度劃分為5個等級，等級越大，河流流態改變程度越大，生態系統遭受破壞的風險越大。

Shiau等2008年通過對RVA法，在不同情況下的對比分析，認為RVA法具有一定的局限性，對在目標范圍內的水文參數的改變度具有較好的估計，而對落在目標范圍外的參數，其變化程度則不能較好的考慮，由此，他提出應用直方圖匹配法評價水文情勢變動。黎云云等2015年對RVA法進行了改進，提出了以層次分析法計算主觀權重，以熵權法計算客觀權重，并將兩者相結合來評價變異程度的方法。雖然，現有的對水文情勢變動評估方法的研究較多，但是這些方法主要集中水文指標擴展上，未考慮水文數據的代表性及其他水文信息，導致容易造成低估水文年變動的情況。

發明內容

因此，本發明提供的一種河流水文情勢變化的評估方法及系統，克服了現有技術中對河流水文情勢變化的評估不準的缺陷。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種河流水文情勢變化的評估方法，包括：

獲取待評估河流逐年的年均流量，并根據所述年均流量計算長序列河流水文時間序列的置信區間；

利用所述置信區間確定引起水文情勢變化的控制節點，計算影響前、影響后控制河段的IHA指標序列；

利用IHA指標序列確定不同IHA指標分類區間，并計算每個類別的IHA指標一階連接性指數；

根據每個類別的IHA指標一階連接性指數，計算影響前、影響后控制河段的塔尼模特相似度的數值；

根據影響前、影響后控制河段的塔尼模特相似度值的變化值，評估總體的河流水文變動。

在一實施例中，所述獲取待評估河流逐年的年均流量，并根據所述年均流量計算長序列河流水文時間序列的置信區間的步驟，包括：

根據長序列河流水文逐日流量數據，計算河流水文逐年流量數據及水文逐年的年均流量數據；

抽取至少兩年的水文逐年流量數據計算其均值，與水文逐年的年均流量數據進行比較，并重復預設次數的比較過程，確定年均長序列水文流量數據的置信區間。