【技术实现步骤摘要】
一种闸控的湖泊与河流水文连通度计算方法、系统及介质
[0001]本申请涉及水利工程领域,具体设计一种适用于通过水闸连通的河流
‑
湖泊水文连通度定量计算方法
、
系统及介质
。
技术介绍
[0002]河流与湖泊之间的水文连通直接表征河湖之间水体交换程度与湖泊水位变化特征,也是河湖之间物质
、
能量及生物体进行交换的主要途径
。
出于防洪
、
蓄引水
、
发电
、
通航
、
生态调节等目的,大量与河流连通湖泊的连通水道上修建了节制闸,控制了河流与湖泊之间的水力联系与物质
、
能量交换通道,进而导致湖泊水文情势
、
水生态系统完整性发生改变
。
长江中下游历史上有近百个通江湖泊,目前仅洞庭湖
、
鄱阳湖及石臼湖保持自然连通,其余均直接或间接被涵闸控制
。
对湖泊与河流的水文连通量化评价的研究一直是河湖生态
、
水资源管理及水环境修复等领域的热点问题,但是对于经由水闸控制的河流
‑
湖泊水文连通的研究尚不完善,尤其是量化评估
。
[0003]在水文连通评价方法层面,水系
、
河网
、
流域等大中尺度水文连通评估方法被大量研究,基于图论
、GIS、
景观分析等方法的水网系统水文连通评估日趋完善
。
这些 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种闸控的湖泊与河流水文连通度计算方法,其特征在于,包括以下具体步骤:步骤
1)
确定闸控湖泊和与之连通河流的水文要素;步骤
2)
确定闸控湖泊与河流连通水道上水闸的设计及运行参数;步骤
3)
提取研究湖泊的形态信息以及湖泊与所连通河道的位置关系;步骤
4)
分别计算每条连通水道的湖泊与河流的水文连通度指数;步骤
5)
确定每条通江水道的计算权重,计算河流
‑
湖泊综合水文连通度
。2.
根据权利要求1所述的一种闸控的湖泊与河流水文连通度计算方法,其特征在于,所述步骤
1)
中,需要确定的湖泊及河流的水文参数包括计算时段内湖泊日均水位
、
月平均水位
、
湖泊的湖容
‑
水位关系
V
l
=
f
v
(H)、
河流的日均水位,对于没有水文或水位站记录水位的,湖泊日均水位与河流的日均水位用闸前水位与闸后水位代替,对于有实测地形资料的湖泊,直接利用
ARCGIS
系列软件提供的面积
‑
体积统计模块工具进行计算,对于没有实测地形资料的湖泊,通过遥感影像分析,提取不同水位下的湖泊水域面积,构建湖泊水域面积与水位之间的函数关系,通过分割求和方法计算水位差与体积差之间函数关系;通过部分实测散点水深或历史资料,估算湖泊最低高程,进而估算出湖泊容积
‑
水位关系
。3.
根据权利要求1所述的一种闸控的湖泊与河流水文连通度计算方法,其特征在于,所述步骤
2)
中,需要获取每条出入湖连通水道的水闸设计及运行参数,包括水闸的底板高程,闸孔数量,单个闸孔宽度及高度;运行参数包括评价时间尺度内第
j
日每日开启时长
,
开启的孔数和高度
。4.
根据权利要求1所述的一种闸控的湖泊与河流水文连通度计算方法,其特征在于,所述步骤
3)
中基于遥感影像提取所研究湖泊及其与河流的连通水道的形态信息,选择谷歌
GEE
平台既有的水体信息数据库或者利用归一化差异指数,提取湖泊
、
连通水道及河道水体信息后,确定月平均水位条件下湖泊水域的形心位置
G、
面积
A
lake
、
与连通水道连接点
A
i
,
i
为连通水道编号;确定通江水道长度
r
i
及其与河道的连接点
B
i
。5.
根据权利要求1所述的一种闸控的湖泊与河流水文连通度计算方法,其特征在于,所述步骤
4)
中每条连通水道的过流能力取决于闸控断面尺寸
、
闸门开启高度和闸前后水深,第
i
条通江水道第
j
天的过流能力通过下式计算...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘小光,柴朝晖,姚仕明,金中武,代娟,朱孔贤,闵凤阳,管硕,彭子竹,
申请(专利权)人:长江水利委员会长江科学院,
类型:发明
国别省市:
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