[發明專利]基于模糊綜合評價法的梯級水庫水文生態調度效果評估方法

在審

• 申請號: 202210119614.6
• 申請日: 2022-02-09
• 公開（公告）號: CN114548711A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 鄧云;脫友才;王興敏;楊顏菁;李永;王浩宇
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 李蜜

本發明公開了一種基于模糊綜合評價法的梯級水庫水文生態調度效果評估方法，首先基于主成分分析法確定與漂流性魚類產卵有關指標的權重，然后基于各指標的隸屬度函數確定各指標不同適宜等級下的隸屬度，并構建模糊關系綜合評價矩陣，再依據有關指標的權重、模糊關系綜合評價矩陣得到總評價向量，最后基于加權平均原則得到用于評價魚類產卵生鏡適宜性和水庫生態調度效果的模糊綜合評價值，由于綜合考慮了流速、水溫、水位日均漲水率和漲水持續時間等要素對魚類產卵的影響，能夠準確地對魚類產卵生境適宜性和水庫生態調度效果進行評價。

技術領域

本發明屬于水庫水資源管理技術領域，涉及梯級水庫水文生態調度研究，尤其涉及一種模糊綜合評價法的梯級水庫水文生態調度效果評估技術。

背景技術

人類活動如水電工程的興建和河流開發等使得河流生態系統的結構正逐步退化。魚類作為水生生態系統的消費者，受水電開發建設的影響，其棲息地所需的水環境將發生改變，如電站下泄低溫水、洪峰過程削弱、漲水條件難以充分滿足、清水下泄等，均使保護區魚類的繁殖生長受到不同程度的影響。

為了緩解水利水電工程開發對河流魚類及生態系統的不利影響，水庫需開展工程措施。傳統的水庫管理制度和調度運行模式主要是考慮如何處理、協調防洪和興利的矛盾及利益，忽視了水庫下游及庫區的生態系統需求，對河流生態系統造成了嚴重影響。水庫生態調度是一種降低大壩建設和運行對河流生態系統影響的措施，它可幫助改善傳統的調度方式，使下泄流量、下泄水溫與上下游河段水生態和環境的需求在時空上實現“匹配”，持續減少或消除對生態和環境不利影響，促進魚類增殖和改善水生態系統。

開展水庫生態調度需明確影響魚類產卵繁殖的生態水力學特征指標，產漂流性卵魚類的產卵活動一般伴隨漲水過程進行，漲水持續時間越長，魚類產卵持續時間延長，卵苗徑流量與漲水持續時間和流量日上漲率等水文條件密切相關。盡管目前一些水庫已結合魚類產卵繁殖的生態水力學需求開展水庫調度，但生態水力學需求對生態調度效果評價體系較為缺乏，實際水庫調度效果并不理想。因此，設計水庫生態調度效果評估方法對水庫開展生態調度具有重大借鑒意義。

發明內容

針對目前缺少梯級水庫生態調度效果技術的問題，本發明的目的旨在提供一種基于模糊綜合評價法的梯級水庫水文生態調度效果評估方法，可實現對梯級水庫水文生態調度的效果進行有效評估，以對水庫下游各江段魚類產卵場的生境適宜性定量研究，進而評估分析出下游河段魚類產卵繁殖對梯級水庫生態調度的響應，并指導梯級水庫的有效調度運行，對河流水生生態環境保護具有重要的促進作用。

為達到上述目的，本發明采取以下技術來實現。

本發明提供的基于模糊綜合評價法的梯級水庫水文生態調度效果評估方法，基于水庫生態力學指標指數處理得到，所述水庫生態力學指標數據包括水文指標數據和水溫；

所述梯級水庫水文生態調度效果評估方法包括以下步驟：

S1對水庫歷史水文指標數據進行主成分分析，確定水文評價指標權重；水文評價指標權重和水溫評價指標權重得到生態水力學評價指標權重；

S2基于水庫歷史生態水力學指標數據，構建生態水力學評價指標隸屬度函數；

S3依據當前水庫生態水力學指標數據，確定生態水力學評價指標的隸屬度，并構建相應的模糊關系綜合評價矩陣；

S4將生態水力學評價指標權重和模糊關系綜合評價矩陣進行模糊合成，確定總評價向量；再依據總評價向量，基于加權平均原則進行模糊評判得到模糊綜合評價值，即可判定生境適宜性等級狀態。