一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法及系统，其中该方法包括从河流监测站的河流监测服务器内获取河流径流数据；求取每一条河流的径流数据的突变点，进而确定河流类型；河流的类型包括：受人类扰动的补水河流、受人类扰动的未补水河流和未受到人类扰动的河流这三类；根据河流的类型分别计算河流的生态基流量。本发明专利技术能够根据不同类型的河流，准确地计算出其生态基流量，进而对观测河流动植物等生物群落稳定具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法及系统
本专利技术属于生态基流量计算领域，尤其涉及一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法及系统。
技术介绍
河流生态基流量定义为维持河流动植物等生物群落稳定，河流生态环境与功能不受破坏所需要的基本水量，其计算值应是一个长期观测、较为稳定的值。根据Tharme对生态基流量计算方法的总结，其计算方法大致可分为四类：水文学方法、水力学方法、生态流量分析法和生态环境模拟法。目前，水力学方法、生态流量分析法和生态环境模拟法在我国实际运用中易遇到生态监测资料不足、人力物力有限等问题，所以国内使用较多的方法是水文学法。该方法核心是应用相关的水文指标，通过长系列流量资料来推求相应的河流生态需水量、生态基流量等指标。在水文学方法中，Tennant法是应用较广泛的方法，它是田纳特等专家研究了11条受人类活动影响很小的河流，观测了河流在不同的流量与过流面积等条件下，对渔业的影响并汇总命名成Tennant法。Tennant法优点在于只需获得当地一段较长时间的流量资料，就能根据相应系数快捷计算出当地河流生态基流量，且计算结果较为合理。但它侧重考虑流量年际变化，淡化了河本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，该计算方法在服务器内或处理器内完成，其具体过程包括：从河流监测站的河流监测服务器内获取河流径流数据；求取每一条河流的径流数据的突变点，进而确定河流类型；河流的类型包括：受人类扰动的补水河流、受人类扰动的未补水河流和未受到人类扰动的河流这三类；根据河流的类型分别计算河流的生态基流量：若河流是受人类扰动的补水河流，则首先查询第一个突变点之后的径流数据，经流量还原计算组成新的流量序列；再根据新的流量序列与实际流量序列，选取典型年；最后将典型年的月均河流流量与典型年的年均河流流量的10％比较，取较大值作为当月河流生态基流量；若河流是受人类扰动的未补...

【技术特征摘要】
1.一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，该计算方法在服务器内或处理器内完成，其具体过程包括：从河流监测站的河流监测服务器内获取河流径流数据；求取每一条河流的径流数据的突变点，进而确定河流类型；河流的类型包括：受人类扰动的补水河流、受人类扰动的未补水河流和未受到人类扰动的河流这三类；根据河流的类型分别计算河流的生态基流量：若河流是受人类扰动的补水河流，则首先查询第一个突变点之后的径流数据，经流量还原计算组成新的流量序列；再根据新的流量序列与实际流量序列，选取典型年；最后将典型年的月均河流流量与典型年的年均河流流量的10％比较，取较大值作为当月河流生态基流量；若河流是受人类扰动的未补水河流，则首先查询第一个突变点之前的径流数据，经流量还现计算组成新的流量序列；再根据新的流量序列与实际流量序列，选取典型年；最后将典型年的月均河流流量与典型年的年均河流流量的10％比较，取较大值作为当月河流生态基流量；若河流是未受到人类扰动的河流，则首先应用基流分割方法修正流量，并应用均流量不变的原则，使修正后的年均流量与原始年均流量相等，进而得到月均河流流量；最后将月均河流流量与修正后的年均流量的10％比较，取较大值作为当月河流生态基流量。2.如权利要求1所述的一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，采用Mann-Kendall法来求取每一条河流的径流数据的突变点。3.如权利要求1所述的一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，若没有突变点，则河流为未受到人类扰动的河流；若有突变点，则属于受到人类扰动的河流，同时进一步分析径流序列，若径流量逐年减少，则河流为未补水河流；若径流量逐年增大，则河流受到了人工补水，为补水河流。4.如权利要求1所述的一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，在流量还原计算组成新的流量序列之前，还获取河流的降雨量信息；流量还原计算组成新的流量序列的具体过程为：线性拟合突变点前的降雨径流关系；将突变点后的降雨量代入线性拟合突变点前的降雨径流关系式中，得出突变点之后模拟的径流量，以此完成还原计算。5.如权利要求1所述的一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，在流量还现计算组成新的流量序列之前，还获取河流的降雨量信息；流量还现计算组成新的流量序列的具体过程为：线性拟合突变点后的降雨径流关系；将突变点前的降雨量代入线性拟合突变点前的降雨径流关系式中，得出突变点之前模拟的径流量，以此完成还现计算。6.如权利要求1所述的一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，对于补水河流，则从突变点后选取典型年，对于未补水河流则相反；选取典型年的方法包括：(1)逐个获取河流监测站的年均流量(2)将各河流监测站所监测到的年流量与相除，得到年模数kit；(3)求模数均值其中i为第i观测站，t为第t个时间段，其中t为正整数；(4)选择最接近1的年份为典型年，若有多个接近1，则取偏差系数最小的年份为典型年。7.如权利要求1所述的一种考虑河流不同状态的生态基流量计算方法，其特征在于，应用基流分割方法修正流量的过程为：式中：qt和qt-1分别为时段t和t-1的滤波后的地面径流(m3/s)；Qt和Qt-1分别为时段t和t-1的总径流量(m3/s)；a为滤波系...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹升乐，杨裕恒，刘阳，李晶莹，刘春彤，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37