[发明专利]一种城市河道生态流量阈值的确定方法

权利要求书

1.一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)选取待确定河道内代表站点的长序列日径流数据，提取突变点，确定长序列中所选取时段的分界点；

(2)利用EFCs方法进行生态环境流量组分指标分析，确定各个流量组分在不同时期的变化程度，识别出对河流水文情势扰动最大的流量组分；

(3)选取待确定河道内特征鱼类的耐受流速以及不同时期的河道断面参数；

(4)针对水文情势扰动最大的流量组分，以该组分的水文水力学参数及历史生态良好期河道断面参数，作为控制河流生态的约束条件，将其带入到现状河道断面，计算现状河道断面下的生态流量阈值的上限或下限；

(5)以河道内特征鱼类的耐受流速或感应流速，作为约束条件，计算出现状断面下河道生态流量阈值的另一界限值；

所述步骤(4)中，当在低流量和极低流量的改变度最大时，说明河流生态阈值下限遭到破坏，应根据河道内特征鱼类的感应流速或流量，同时结合断面参数，采用谢才公式计算的河道的流量流速以及弗劳德数F_r，得到城市河流生态阈值下限；对于生态流量阈值的上限值，则需对该河流在生态良好期内发生过的小洪水的洪峰流速或流量和河道内特征鱼类的耐受流速或流量进行比较，由两者中的较大者来确定上限值；

所述步骤(4)中，当高流量和小洪水的改变度最大时，说明河流生态阈值的上限遭到破坏，流量、流速的计算也采用谢才公式计算得到，并计算此时的弗劳德数， 对于生态流量阈值的下限值，则需对该河流在生态良好期内发生过的低流量值和河道内特征鱼类的感应流量或流速进行比较，由两者中的较大者来确定生态流量阈值的下限值。

2.如权利要求1所述的一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：所述步骤(1)中，根据长序列中所选取时段的分界点确定各个时期的长度和数量。

3.如权利要求1所述的一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：所述步骤(2)中，EFCs生态环境流量组成分析法将水文事件划分为与生态相关的多组组成，这些组成的发生时间、频率、量、持续时间及其变化率与河流生态紧密相关，而且必须包括能够维持河流生态完整性的全部流量谱系。

4.如权利要求1所述的一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：所述步骤(2)中，利用EFCs方法分析小清河不同流量组成在不同时期的变化规律并计算各水文指标的改变率，识别出对河流生态影响明显的流量组成，选取改变率超过设定值的为影响流量组分。

5.如权利要求1所述的一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：所述步骤(2)中，各个生态环境流量组分的在各个时期的改变率为该生态环境流量组分在某时期的指标值与生态良好时期内的指标值的差值与生态良好时期内的指标值之比。

6.如权利要求1所述的一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：所述步骤(2)中，求取各个生态环境流量组分在每个时期的变化率指标平均值，当某个生态环境流量组分的对应变化率大于该平均值时，认为其是河流生态的影响流量组分。

7.如权利要求1所述的一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：所述步骤(3)中，特征鱼类是指待确定河道内最多的鱼类或最具代表性的鱼类。

8.如权利要求1所述的一种河道最大生态流量阈值的确定方法，其特征是：所述步骤(3)中，特征鱼类存在对流速胁迫的生理生响应，即鱼类生命周期中部分或者全部生命阶段依靠某种水动力学条件，且鱼类生长对不同流速的适宜程度不同。