[发明专利]基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法

权利要求书

1.一种基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：包含以下步骤：

首先，确定需要保护的目标鱼类；然后，确定所述目标鱼类的产卵必须条件；

再然后，采集流域梯级枢纽数据；

接下来，根据所述目标鱼类的产卵必须条件，确定特殊生境保护地的水文水利学需求；

再接下来，根据所述水文水利学需求，制定梯级枢纽联合生态调度方案；

再接下来，根据所述梯级枢纽联合生态调度方案，建立生态调度模型；

最后，对所述生态调度模型进行模拟计算，得到所述梯级枢纽联合生态调度方案所需的上游水库下泄流量；然后将计算所得的梯级枢纽联合生态调度方案所需的上游枢纽下泄流量带入所述梯级枢纽联合生态调度方案执行。

2.根据权利要求1所述的基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：

所述流域梯级枢纽数据包含流域断面地形数据、出入境流量数据、水位数据、水利枢纽的工程建设数据、河道的水动力参数和流域多年径流数据。

3.根据权利要求1所述的基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：

所述目标鱼类的产卵必须条件包含涨水幅度和涨水持续时间。

4.根据权利要求1所述的基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：

所述水文水利学需求包含洪峰上涨持续时间、水位日上涨率、产卵起漂流速、卵孵化流速、漂流性鱼卵孵化时间、流程和产卵水温。

5.根据权利要求1所述的基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：所述梯级枢纽联合生态调度方案包含以下步骤：

首先，在调度洪峰流量到达前，对中下游梯级枢纽进行预泄；

然后，实施联合敞泄，打开所述目标鱼类洄游上溯通道；

接下来，在所述目标鱼类顺利洄游至上游后，通过上级梯级枢纽下泄来水及区间洪水，制造洪水脉冲；

最后，所述目标鱼类孵化完成后，逐步回蓄至正常的蓄水位。

6.根据权利要求2所述的基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：所述生态调度模型为采用MIKE11构建的圣维南方程组，包含连续方程和动量守恒方程；其中，所述连续方程按下式表达：

其中：q为单位长度河道上分布的旁侧入流流量，单位为m²/s；t为时间，单位为s；x为距水道中事先根据需求由人工指定的固定断面沿流程的距离，单位为m；Q为x处，t时刻过水断面的流量，单位为m³/s；A为所述过水断面的面积，单位为m²；

所述动量守恒方程按下式表达：

其中：h为x处，t时刻所述过水断面的水底高程，单位为m；R为水力半径，单位为m；g为重力加速度，单位为m/s2；α为动量矫正系数，等于单位时间内，河道水流通过所述过水断面的总动量与断面平均动量的比值，α≥1；C为谢才系数，按下式计算：

其中：n为用于反映壁面粗糙对水流的影响的糙率。

7.根据权利要求6所述的基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：所述过水断面的面积通过以下步骤计算：

首先，判断已测得的过水断面图的横纵向比例尺是否相同；

然后，根据判断结果做出如下操作：

如果所述已测得的过水断面图的横纵向比例尺相同，则采用求积仪直接量算，或采用方格法直接量算；

否则，将所述已测得的过水断面图划为多个梯形和多个三角形的组合；然后对各个梯形和三角形分别计算面积；最后将所有梯形和三角形的面积汇总求和。

8.根据权利要求6所述的基于实测数据的特殊生境保护地水利调度分析方法，其特征在于：所述水力半径按下式计算：

其中：X为用于表示所述过流断面上的流体与固体壁面接触的周界线长度的湿周，单位为m；所述湿周不包含与空气接触的周长部分。