生态基流的计算方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种生态基流的计算方法和装置。该方法包括：根据检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，得到检测周期内的目标保证率下的天然最枯月平均流量，根据检测周期内的目标实测月平均流量，得到目标保证率下的实测最枯月平均流量，确定目标保证率下的实测最枯月平均流量和目标保证率下的天然最枯月平均流量中的较大值为生态基流初始值，根据目标实测月平均流量和生态基流初始值，得到第一比例值，根据第一比例值确定生态基流推荐值。本发明专利技术提供的方法简单易行，有效避免了主观误差，为生态基流推荐值的计算提供了统一适用的方法，可以广泛应用于不同河流生态基流的计算。

【技术实现步骤摘要】
生态基流的计算方法和装置
本专利技术涉及生态系统
，尤其涉及一种生态基流的计算方法和装置。
技术介绍
随着经济的迅猛发展和人口的快速增长，人类对水资源的需求量不断增加，水资源浪费和污染现象十分严重，造成森林草原退化、水土流失等严重的生态环境问题。为缓解生态环境恶化，解决生态环境问题，对生态环境需水量的研究势在必行。目前常用的确定生态基流的方法主要有蒙大拿(Tennant，简称T10)法、保证率Qp法、最小流量7Q10法、湿周法和生态水力半径法等，各种确定生态基流的方法各有其适用性，同时也存在缺陷，例如对于寒区流域，采用Tennant法计算生态基流不适用；近10年最枯月平均流量法计算生态基流结果偏大，在具有长系列水文资料时不推荐采用；7Q10法计算生态基流基本适宜，但整体流量值偏小；湿周法总体上计算结果偏大，特别是中下游断面，且湿周法在城区规则河道断面失效；生态水力半径法对于部分干流站点计算值偏低。目前缺乏统一适用的生态基流的计算方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种断面生态基流的计算方法和装置，用以解决目前没有统一适用的生态基流的计算方法的问题。第一方面，本专利技术提供一种生态基流的计算方法，包括：根据检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，确定所述河流不是天然季节性河流；根据所述检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，得到所述检测周期内的目标保证率下的天然最枯月平均流量；根据所述检测周期内的目标实测月平均流量，得到目标保证率下的实测最枯月平均流量，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的所有实测月平均流量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的最后一个突变点年份之后的实测月平均流量；确定所述目标保证率下的实测最枯月平均流量和所述目标保证率下的天然最枯月平均流量中的较大值为生态基流初始值；根据所述目标实测月平均流量和所述生态基流初始值，得到第一比例值，所述第一比例值为所述目标实测月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的年份总数量的比例，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的所有年份总数量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的水文序列最后一个突变点年份之后的年份总数量；根据所述第一比例值确定生态基流推荐值。可选的，所述根据所述第一比例值确定生态基流推荐值，包括：当所述第一比例值大于或者等于第一比例阈值时，确定生态基流推荐值的取值为所述生态基流初始值。可选的，所述根据所述第一比例值确定生态基流推荐值，包括：当所述第一比例值小于第一比例阈值，且所述目标保证率下的实测最枯月平均流量小于所述目标保证率下的天然最枯月平均流量的50％时，根据所述检测周期内的天然月平均流量和所述生态基流初始值，得到第二比例值，所述第二比例值为所述检测周期内的天然月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的所有年份总数量的比例；当所述第二比例值小于或者等于第二比例阈值时，根据所述检测周期内的天然月平均流量，使用蒙大拿T10法，得到第一生态基流值；根据所述河流的近3年的实测月平均流量、流速和所述河流的断面的深度，使用湿周法W80或者生态水力半径法，分别得到第二生态基流值和第三生态基流值；确定第一生态基流值，第二生态基流值和第三生态基流值中，大于所述目标保证率下的实测最枯月平均流量且小于所述目标保证率下的天然最枯月平均流量的值为生态基流推荐值。可选的，所述生态基流推荐值包括枯水期生态基流推荐值和非枯水期生态基流推荐值，所述根据所述第一比例值确定生态基流推荐值，包括：当所述第一比例值小于第一比例阈值时，根据所述检测周期内的目标实测月平均流量，得到所述检测周期内的目标实测月平均流量的平均值；当所述生态基流初始值占所述平均值的比例小于或者等于第三比例阈值时，确定所述生态基流初始值为所述枯水期生态基流推荐值；根据所述检测周期内河流的非枯水期各个月的天然月平均流量，得到所述检测周期内的非枯水期目标保证率下的天然最枯月平均流量；根据所述检测周期内的可用非枯水期目标实测月平均流量，得到非枯水期目标保证率下的实测最枯月平均流量，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的可用非枯水期目标实测月平均流量为所述检测周期内的所有非枯水期实测月平均流量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的可用非枯水期目标实测月平均流量为所述检测周期内的非最后一个突变点年份之后的非枯水期实测月平均流量；确定所述非枯水期目标保证率下的实测最枯月平均流量和所述非枯水期目标保证率下的天然最枯月平均流量中的较大值为非枯水期生态基流初始值；根据所述非枯水期目标实测月平均流量和所述非枯水期生态基流初始值，得到非枯水期第一比例值，所述非枯水期第一比例值为所述非枯水期目标实测月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述非枯水期生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的可用非枯水期的年份总数量的比例；当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的所有年份总数量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的水文序列突变点年份之后的年份总数量；根据所述非枯水期第一比例值确定非枯水期生态基流推荐值。可选的，所述检测周期为至少30年。第二方面，本专利技术提供一种生态基流的计算装置，包括：第一确定模块，用于根据检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，确定所述河流不是天然季节性河流；第一得到模块，用于根据所述检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，得到所述检测周期内的目标保证率下的天然最枯月平均流量；根据所述检测周期内的目标实测月平均流量，得到目标保证率下的实测最枯月平均流量，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的所有实测月平均流量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的最后一个突变点年份之后的实测月平均流量；第二确定模块，用于确定所述目标保证率下的实测最枯月平均流量和所述目标保证率下的天然最枯月平均流量中的较大值为生态基流初始值；第二得到模块，还用于根据所述目标实测月平均流量和所述生态基流初始值，得到第一比例值，所述第一比例值为所述目标实测月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的年份总数量的比例，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的所有年份总数量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生态基流的计算方法，其特征在于，包括：/n根据检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，确定所述河流不是天然季节性河流；/n根据所述检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，得到所述检测周期内的目标保证率下的天然最枯月平均流量；根据所述检测周期内的目标实测月平均流量，得到目标保证率下的实测最枯月平均流量，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的所有实测月平均流量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的最后一个突变点年份之后的实测月平均流量；/n确定所述目标保证率下的实测最枯月平均流量和所述目标保证率下的天然最枯月平均流量中的较大值为生态基流初始值；/n根据所述目标实测月平均流量和所述生态基流初始值，得到第一比例值，所述第一比例值为所述目标实测月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的年份总数量的比例，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的所有年份总数量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的水文序列最后一个突变点年份之后的年份总数量；/n根据所述第一比例值确定生态基流推荐值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种生态基流的计算方法，其特征在于，包括：
根据检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，确定所述河流不是天然季节性河流；
根据所述检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，得到所述检测周期内的目标保证率下的天然最枯月平均流量；根据所述检测周期内的目标实测月平均流量，得到目标保证率下的实测最枯月平均流量，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的所有实测月平均流量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的目标实测月平均流量为所述检测周期内的最后一个突变点年份之后的实测月平均流量；
确定所述目标保证率下的实测最枯月平均流量和所述目标保证率下的天然最枯月平均流量中的较大值为生态基流初始值；
根据所述目标实测月平均流量和所述生态基流初始值，得到第一比例值，所述第一比例值为所述目标实测月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的年份总数量的比例，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的所有年份总数量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的水文序列最后一个突变点年份之后的年份总数量；
根据所述第一比例值确定生态基流推荐值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一比例值确定生态基流推荐值，包括：
当所述第一比例值大于或者等于第一比例阈值时，确定生态基流推荐值的取值为所述生态基流初始值。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一比例值确定生态基流推荐值，包括：
当所述第一比例值小于第一比例阈值，且所述目标保证率下的实测最枯月平均流量小于所述目标保证率下的天然最枯月平均流量的50％时，根据所述检测周期内的天然月平均流量和所述生态基流初始值，得到第二比例值，所述第二比例值为所述检测周期内的天然月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的所有年份总数量的比例；
当所述第二比例值小于或者等于第二比例阈值时，根据所述检测周期内的天然月平均流量，使用蒙大拿T10法，得到第一生态基流值；根据所述河流的近3年的实测月平均流量、流速和所述河流的断面的深度，使用湿周法W80或者生态水力半径法，分别得到第二生态基流值和第三生态基流值；
确定第一生态基流值，第二生态基流值和第三生态基流值中，大于所述目标保证率下的实测最枯月平均流量且小于所述目标保证率下的天然最枯月平均流量的值为生态基流推荐值。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生态基流推荐值包括枯水期生态基流推荐值和非枯水期生态基流推荐值，所述根据所述第一比例值确定生态基流推荐值，包括：
当所述第一比例值小于第一比例阈值时，根据所述检测周期内的目标实测月平均流量，得到所述检测周期内的目标实测月平均流量的平均值；
当所述生态基流初始值占所述平均值的比例小于或者等于第三比例阈值时，确定所述生态基流初始值为所述枯水期生态基流推荐值；
根据所述检测周期内河流的非枯水期各个月的天然月平均流量，得到所述检测周期内的非枯水期目标保证率下的天然最枯月平均流量；
根据所述检测周期内的可用非枯水期目标实测月平均流量，得到非枯水期目标保证率下的实测最枯月平均流量，当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的可用非枯水期目标实测月平均流量为所述检测周期内的所有非枯水期实测月平均流量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的可用非枯水期目标实测月平均流量为所述检测周期内的最后一个突变点年份之后的非枯水期实测月平均流量；
确定所述非枯水期目标保证率下的实测最枯月平均流量和所述非枯水期目标保证率下的天然最枯月平均流量中的较大值为非枯水期生态基流初始值；
根据所述非枯水期目标实测月平均流量和所述非枯水期生态基流初始值，得到非枯水期第一比例值，所述非枯水期第一比例值为所述非枯水期目标实测月平均流量中每年的最枯月平均流量大于或者等于所述非枯水期生态基流初始值的年份数量占所述检测周期内的可用非枯水期的年份总数量的比例；当所述检测周期内不存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的所有年份总数量，当所述检测周期内存在水文序列突变点年份时，所述检测周期内的年份总数量为所述检测周期内的水文序列突变点年份之后的年份总数量；
根据所述非枯水期第一比例值确定非枯水期生态基流推荐值。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述检测周期为至少30年。


6.一种生态基流的计算装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于根据检测周期内河流的各个月的天然月平均流量，确定所述河流不是天然季节性河流；
第一得到模块，用于根据所述检测周期内河流的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，王伟泽，刘欢，杨泽凡，李佳，曾庆慧，闫龙，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11