[发明专利]一种平原城市河网水力调控对河流生境影响的评价方法

权利要求书

1.一种平原城市河网水力调控对河流生境影响的评价方法，其特征在于该方法包括：

(1)分析平原城市河网水环境生态现状及突出性生态问题，识别表征河流生态健康的指示物种及影响平原城市河网生态健康的关键水环境因子；

(2)通过室内胁迫实验及野外调查，建立指示物种对关键水环境因子的定量响应关系曲线；

(3)建立平原城市河网水动力水质模型，并模拟得到平原城市河网不同水力调控模式下河道水动力水质变化过程，再结合指示物种对关键水环境因子的定量响应关系曲线，采用模糊数学原理建立平原城市河网生境评价模型；

(4)对于城市河网水力调控技术，根据平原城市河网生境评价模型，分析评价水力调控后的河流生境适宜度及河流生态健康状况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)具体包括：

(1-1)指示物种筛选：监测河流生态数据，并根据监测的生态数据与收集的基础资料，鉴别主要水域生态系统组成与生境，筛选出反映河流健康的关键指示物种；

(1-2)关键环境因子识别：开展研究区域水环境生态现状调查，分析平原城市河网的水环境生态现状及突出性问题，识别影响平原城市河网生态健康的关键水环境因子。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)具体包括：

(2-1)对于具有毒理效应的关键水环境因子的胁迫实验采用96h半静水水生生物急性毒性试验法，对于水动力因子的胁迫实验采用实验室水槽实验；

(2-2)获取不同关键环境因子的胁迫实验中指示物种的出现频率，建立指示物种对关键水环境因子的定量响应关系。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)具体包括：

(3-1)收集研究区域的水文、水质、地形及气象基础数据，建立平原城市河网一维水动力水质模型，模拟城市河网不同水力调控模式下河道水动力水质变化过程，所述水动力水质模型具体如下：

水动力模型连续方程：

水动力模型运动方程：

水质模型：

式中：Q为流量，单位m³/s；A为断面面积，单位m²；H为水位，单位m；t表示时间，单位s；x表示水平方向；g为重力加速度，单位m/s²；B为河面总宽度，单位m；q为旁侧入流流量，单位m²/s；V_x为旁侧入流在水流方向上的流速分量，单位m/s；α为动量修正系数：v为流速，单位m/s，为断面平均流速，单位m/s；K为流量模数，C为谢才系数，单位m^1/2/s，；R为水力半径，单位m；C_m为水流输送的水质变量浓度，单位mg/L；D为扩散系数，单位m²/s，S为源/汇项浓度，单位为mg/L；

(3-2)建立平原城市河网生境评价模型，所述平原城市河网生境评价模型根据平原城市河网一维水动力水质模型的模拟结果，利用指示物种对关键水环境因子的定量响应关系曲线建立隶属度函数及规则库，然后进行模糊推理，解模糊化后得到河流生境适宜度的空间分布，进而得到河流生境与水动力水质的动态响应关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)具体包括：

结合城市河网闸泵工程、流速、水位、水量智能联合调度技术，根据河流生境与水动力水质的动态响应关系，分析不同水力调控情景下的平均栖息地适宜指数，评价水力调控后的河流生境适宜度及平原河网生态健康状况；其中：

平均栖息地适宜指数AHSI：

其中，A_i为对研究区域划分出的网格计算单元i的面积，m²；HSI_i为计算单元i的栖息地适宜性指数；N为计算单元数量。