一种基于流量过程线的河道生态径流评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于流量过程线的河道生态径流评估方法，属于生态水文学领域，其IPC分类号为E02B1/00。该评估方法依据水文站逐年流量过程线，得到下四分位数流量过程线和上四分位数流量过程线，将两种流量过程线计算的每月径流量，分别定义为月最小生态需水量和月最大生态需水量，每个月内低于下四分位数流量过程线的径流量与该月最小生态需水量之比为月生态赤字，每个月内高于上四分位数流量过程线的径流量与该月最大生态需水量之比为月生态盈余，年生态盈余或年生态赤字为全年所有月生态盈余或生态赤字之和。本发明专利技术克服了现有流量历时曲线法的不足，能更好反映河流生态系统的健康状况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于流量过程线的河道生态径流评估方法
本专利技术属于水文学中的生态径流分析领域，具体涉及一种基于流量过程线的河道生态径流评估方法，属于一般的水利方法，其IPC分类号为E02B1/00。
技术介绍
生态径流是评估河流生态系统健康状况的一个重要指标，它包括生态盈余和生态赤字，分别反映河道径流量相比正常所需径流量的盈余和缺失程度。按照时间尺度，可分为年生态盈余与年生态赤字、季生态盈余与季生态赤字、月生态盈余与月生态赤字。当前的生态径流评估均是基于流量历时曲线法(FlowDurationCurve，FDC)，但该法存在诸多缺点。第一，评估结果中存在月生态盈余为零、季生态盈余和年生态盈余不为零或相反的现象，导致年、季、月三种时间尺度的生态盈余不一致。生态赤字亦存在此现象。第二，评估结果中存在月生态盈余大于季生态盈余、季生态盈余大于年生态盈余的现象，年、季、月三种时间尺度的生态盈余未统一度量。生态赤字亦存在此现象。第三，评估结果的单位为立方米每秒，并非径流量(单位为立方米)，不具有“反映河道径流量相比正常所需径流量的盈余和缺失程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流量过程线的河道生态径流评估方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，收集所分析水文站的长序列逐年日流量数据；/n步骤2，确定下四分位数流量过程线和上四分位数流量过程线；具体包括：/n基于日流量数据，从每年同一天的日流量数据中，计算得到当日的下四分位数流量和上四分位数流量，由每一天的下四分位数流量组成下四分位数流量过程线，由每一天的上四分位数流量组成上四分位数流量过程线；/n步骤3，计算每个月的最小生态需水量和最大生态需水量；具体包括：/n根据下四分位数流量过程线，计算每月的月径流量，得到每个月的最小生态需水量；根据上四分位数流量过程线，计算每月的月径流量，得到每个月的最大生态需...

【技术特征摘要】
1.一种基于流量过程线的河道生态径流评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，收集所分析水文站的长序列逐年日流量数据；
步骤2，确定下四分位数流量过程线和上四分位数流量过程线；具体包括：
基于日流量数据，从每年同一天的日流量数据中，计算得到当日的下四分位数流量和上四分位数流量，由每一天的下四分位数流量组成下四分位数流量过程线，由每一天的上四分位数流量组成上四分位数流量过程线；
步骤3，计算每个月的最小生态需水量和最大生态需水量；具体包括：
根据下四分位数流量过程线，计算每月的月径流量，得到每个月的最小生态需水量；根据上四分位数流量过程线，计算每月的月径流量，得到每个月的最大生态需水量；
步骤4，对于任意一年的流量过程线，计算每个月低于下四分位数流量过程线的径流量，其与该月最小生态需水量之比，为该月生态赤字；具体包括：
将任意一年的流量过程线与下四分位数流量过程线进行比较，按照下式计算每个月的生态赤字，即：



式中，m代表月份，m＝1，2，3，...，12；n为每月的天数，如当m＝1时，n＝31；D为86400，单位为s；Qi为日流量，单位为m3/s；Qi，25％为下四分位数日流量，单位为m3/s；MinWm为m月的最小生态需水量，单位为m3；EDm为该年m月的生态赤字；
步骤5，对于任意一年的流量过程线，计算每个月超出上四分位数流量过程线的径流量，其与该月最大生态需水量之比，为该月生态盈余；具体包括：
将任意一年的流量过程线与上四分位数流量过程线进行比较，按照下式计算每个月的生态盈余，即：



式中，Qi，75％为上四分位数日流量，单位为m3/s；MaxWm为m月的最大生态需水量，单位为m3；ESm为该...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓明，郭彦，苏磊，曾贺，马志瑾，张宝森，张晓华，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南;41