一种河流纵向连通性评价方法技术

本发明专利技术涉及一种河流纵向连通性评价方法，属于环境评价技术领域，包括如下步骤：步骤1，搜索研究区域内河流阻隔物并记录研究区域内河流阻隔物的数量、高度、长度、蓄水能力和地理位置；步骤2，对每一个河流阻隔物单独进行评价，评价指标包括：鱼类资源现状、鱼类通过率、通过难度、栖息地数量和栖息地质量，并记录；步骤3，在步骤2中得到各个河流阻隔物评价结果的基础上，根据其距离河口的位置赋予权重，并对各评价结果进行加权平均，得到研究区域内的河流纵向连通度。本发明专利技术通过增加鱼类资源现状的多样性指数、鱼类通过率、通过难度、栖息地数量和栖息地质量作为参考，完成了河流纵向连通度的计算和修正。

【技术实现步骤摘要】
一种河流纵向连通性评价方法
本专利技术属于环境评价
，尤其涉及一种河流纵向连通性评价方法。
技术介绍
随着经济的发展，气候变化和人类活动对河流的连通格局产生了重大影响，尤其是人造的建筑物如堰、闸、堰可能妨碍或阻止鱼类到达必要的栖息地，有可能影响鱼类的分布、种群结构、繁殖成功和许多物种的扩散。由连通性受阻而导致的一系列水生态、水环境、水安全问题严重制约了区域经济和社会的可持续发展。因此，连通性评价对于建造闸坝等构筑物以及该类建筑物的建造位置等具有重要意义。但是，现有的连通性评价一般是基于水文、水动力学特征对河流的连通性进行评价，没有考虑过多生物及其栖息地质量的情形，也没有对连通性值进行修正。基于此，该专利技术建立了一套适用于水电开发背景下河流的纵向连通性评价方法，为水电开发等构筑物的现状作定性评价，以期更好的服务于区域战略规划及工程施工过程中。如中国专利申请号为：CN201810471502.0的专利公布了一种水系连通性评价方法，将目标区域的河网数字化，获取反映水系连通性的河网数据；根据上述河网数据，建立水系连通性的评价体系；采用主成分分析法选取体系中的主成分，并采用熵值法对主成分进行赋权；确定区域的水系连通性综合评分，进而对水系连通性的变化进行分析。其中，水系连通性评价体系由一级指标层和二级指数层组成：数量连通性指标包括河网密度、水面率；结构连通性指标包括河网发育系数、面积长度比、平均路径长度；功能连通性指标包括聚类系数、节点度、节点平均介数。通过对各指数进行分类、统计，通过主成分分析法和熵值法，获取综合评分，进而对水系连通性的变化进行客观的分析，为河湖健康、水系功能分析提供依据。但是，该专利没有参考水生态、水环境、水安全问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种河流纵向连通性评价方法。所述河流纵向连通性评价方法，包括如下步骤：步骤1，搜索研究区域内河流阻隔物并记录研究区域内河流阻隔物的数量、高度、长度、蓄水能力和地理位置；步骤2，对每一个河流阻隔物单独进行评价，评价指标包括：鱼类资源现状、鱼类通过率、通过难度、栖息地数量和栖息地质量，并记录；步骤3，在步骤2中得到各个河流阻隔物评价结果的基础上，根据其距离河口的位置赋予权重，并对各评价结果进行加权平均，得到研究区域内的河流纵向连通度；进一步地，步骤2中各评价指标的计算方法如下：1)单一河流阻隔物鱼类资源现状的多样性评分方式为：鱼类科的多样性指数>9，属的多样性指数>5，评分为5，多样性状况为好；鱼类科的多样性指数[8，9)，属的多样性指数[4，5)，评分为4，多样性状况为较好；鱼类科的多样性指数[7，8)，属的多样性指数[3，4)，评分为3，多样性状况为中等；鱼类科的多样性指数[6，7)，属的多样性指数[2，3)，评分为2，多样性状况为较差；鱼类科的多样性指数<6，属的多样性指数<2，评分为1，多样性状况为差；2)单一河流阻隔物的鱼类通过率的计算方式如下：单一河流阻隔物的鱼类通过率为：其中，P为单一河流阻隔物的鱼类通过率，vu为单一河流阻隔物上游区域各断面的平均流速，vd为单一河流阻隔物下游区域各断面的平均流速；鱼类通过率>0.95时，评分为5，通过率状况为好；鱼类通过率(0.9-0.95]时，评分为4，通过率状况为较好；鱼类通过率(0.8-0.9]时，评分为3，通过率状况为中等；鱼类通过率[0.6-0.8]时，评分为2，通过率状况为较差；鱼类通过率<0.6时，评分为1，通过率状况为差；3)单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评价式为：定义D为待评价的单一河流阻隔物与上游单一河流阻隔物的鱼类通过率的乘积，D的计算公式为：D＝Pn*Pn-1，Pn为待评价的单一河流阻隔物的鱼类通过率，Pn-1待评价的单一河流阻隔物的上游单一河流阻隔物的鱼类通过率；定义K为待评价的单一河流阻隔物与上游单一河流阻隔物的距离；当D<30％，K<50时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为1；当D<30％，K∈[50,100]时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为2；当D<30％，K>150时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为3；当D∈[30％，70％]，K<50时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为2；当D∈[30％，70％]，K∈[50,100]时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为3；当D∈[30％，70％]，K>150时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分4；当D>70％，K<50时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为3；当D>70％，K∈[50,100]时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为4；当D>70％，K>150时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为5；4)单一河流阻隔物的栖息地数量评分方式如下：与上游单一河流阻隔物之间的河流长度>50km时，评分为5；与上游单一河流阻隔物之间的河流长度(40，50]km时，评分为4；与上游单一河流阻隔物之间的河流长度(35，40]km时，评分为3；与上游单一河流阻隔物之间的河流长度(30，35]km时，评分为2；与上游单一河流阻隔物之间的河流长度≦30km时，评分为1；5)单一河流阻隔物的栖息地质量评价方式，根据中国国家地表水环境质量标准进行评分如下：达到水质标准II类，评分为5，栖息地质量优；达到水质标准III类，评分为4，栖息地质量良好；达到水质标准IV类，评分为3，栖息地质量中；达到水质标准V类，评分为2，栖息地质量差；达到水质标准劣V类，评分为1，栖息地质量极差；进一步地，步骤2的1)中，科的多样性指数计算公式为：式中，pi＝Wki/Wk，Wki等于K科i属中的物种数，Wk等于K科的物种数，n等于k科中的属数，m等于科数；属的多样性指数计算公式为：式中，qj＝Wj/W，Wj等于j属中的物种数，W等于鱼的总物种数，p等于鱼类的属数。进一步地，步骤2的3)中，Pn与Pn-1的计算方式同公式1。进一步地，步骤2的5)中，国家地表水环境质量标准为GB3838-2002标准。进一步的，步骤3中，河流纵向连通度计算式如下：其中，C为河段的连通度；li为单一河流阻隔物i距离下游河口的距离，单位：km，li越大对连通性的破坏也越大；L为各单一河流阻隔物距河口距离的总和，单位：km；m为单一河流阻隔物的数量；n为评价指标的数量；aij为第i个单一河流阻隔物的j指标的评分；Q为连通性综合系数；河流纵向连通度的评价方式为：C值>20时，评级为好；C值[15，20)时，评级为较好；C值[10，15)时，评级为中；C值[5，10)时，评级为较差；C值<5时，评级为差；进一步地，步骤3中，连通性综合系数Q的赋值标准如下：平均百公里大坝数<1个/100km时，Q的值为1；平均百公里大坝数[1，2)个/100km时，Q的值为0.75；平均百公里大坝数[2，3)个/100km时，Q的值为0.5；平均百公里大坝数[3，4)个/100km时，Q的值为0.25；平均百公里大坝数≥4个/100km时，Q的值为0.1。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述河流纵向连通性评价方法，通过增加鱼类资源现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河流纵向连通性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，搜索研究区域内河流阻隔物并记录研究区域内河流阻隔物的数量、高度、长度、蓄水能力和地理位置；步骤2，对每一个河流阻隔物单独进行评价，评价指标包括：鱼类资源现状、鱼类通过率、通过难度、栖息地数量和栖息地质量，并记录；步骤3，在步骤2中得到各个河流阻隔物评价结果的基础上，根据其距离河口的位置赋予权重，并对各评价结果进行加权平均，得到研究区域内的河流纵向连通度。

【技术特征摘要】
1.一种河流纵向连通性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，搜索研究区域内河流阻隔物并记录研究区域内河流阻隔物的数量、高度、长度、蓄水能力和地理位置；步骤2，对每一个河流阻隔物单独进行评价，评价指标包括：鱼类资源现状、鱼类通过率、通过难度、栖息地数量和栖息地质量，并记录；步骤3，在步骤2中得到各个河流阻隔物评价结果的基础上，根据其距离河口的位置赋予权重，并对各评价结果进行加权平均，得到研究区域内的河流纵向连通度。2.根据权利要求1所述的一种河流纵向连通性评价方法，其特征在于，所述步骤2中各评价指标的计算方法如下：1)单一河流阻隔物鱼类资源现状的多样性评分方式为：鱼类科的多样性指数>9，属的多样性指数>5，评分为5，多样性状况为好；鱼类科的多样性指数[8，9)，属的多样性指数[4，5)，评分为4，多样性状况为较好；鱼类科的多样性指数[7，8)，属的多样性指数[3，4)，评分为3，多样性状况为中等；鱼类科的多样性指数[6，7)，属的多样性指数[2，3)，评分为2，多样性状况为较差；鱼类科的多样性指数<6，属的多样性指数<2，评分为1，多样性状况为差；2)单一河流阻隔物的鱼类通过率的计算方式如下：单一河流阻隔物的鱼类通过率为：其中，P为单一河流阻隔物的鱼类通过率，vu为单一河流阻隔物上游区域各断面的平均流速，vd为单一河流阻隔物下游区域各断面的平均流速；鱼类通过率>0.95时，评分为5，通过率状况为好；鱼类通过率(0.9-0.95]时，评分为4，通过率状况为较好；鱼类通过率(0.8-0.9]时，评分为3，通过率状况为中等；鱼类通过率[0.6-0.8]时，评分为2，通过率状况为较差；鱼类通过率<0.6时，评分为1，通过率状况为差；3)单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评价式为：定义D为待评价的单一河流阻隔物与上游单一河流阻隔物的鱼类通过率的乘积，D的计算公式为：D＝Pn*Pn-1，Pn为待评价的单一河流阻隔物的鱼类通过率，Pn-1待评价的单一河流阻隔物的上游单一河流阻隔物的鱼类通过率；定义K为待评价的单一河流阻隔物与上游单一河流阻隔物的距离；当D<30％，K<50时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为1；当D<30％，K∈[50,100]时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为2；当D<30％，K>150时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为3；当D∈[30％，70％]，K<50时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为2；当D∈[30％，70％]，K∈[50,100]时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为3；当D∈[30％，70％]，K>150时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分4；当D>70％，K<50时，单一河流阻隔物的鱼类通过难度的评分为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春晖，李智，卜久贺，王烜，蔡宴朋，刘强，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11