[发明专利]一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法

权利要求书

1.一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：确定采样河段范围，并获取所述采样河段内所有鱼类产卵场的水文特征；

S2：结合水文特征和预设的二维水流数学模型获取采样河段内多组连续的鱼类栖息地参数；

S3：基于步骤S2得到的多组鱼类栖息地参数，采用频率统计确定适合度；

S4：以水深、流速、比降、宽深比作为判别指标，计算并分析得到各判别指标在最优适合度下的值；

S5：基于步骤S4中所确定的各判别指标在最优适合度下的值确定拟平面布置方案；

S6：基于所述步骤S5中的拟平面布置方案，再次进行水深、流速、比降的适合度分析，直至满足要求从而确定平面布置方案。

2.根据权利要求1所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：步骤S1中所述采样河段指与生态顺坝所处河段的河势、水流条件相似的河段，所述生态顺坝处于采样河段内；

所述水文特征包括水深、流速和比降以及对应的流量工况。

3.根据权利要求1所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：步骤S2中所述结合水文特征和预设的二维水流数学模型获取采样河段内多组连续的鱼类栖息地参数包括：

获取采样河段内各处鱼类产卵场的流量和水位信息，并以所述流量和水位信息作为所述二维水流数学模型的边界条件，通过二维水流数学模型计算得到采样河段内各处鱼类产卵场的水深、流速、比降和宽深比数据以及对应的流量工况；

利用步骤S1得到的所有鱼类产卵场的水文特征对所述二维水流数学模型进行验证；验证通过后，基于二维水流数学模型计算得到生态顺坝周围河段在各级流量工况下多组连续的鱼类栖息地参数，每组鱼类栖息地参数包括水深、流速、比降和宽深比。

4.根据权利要求1所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：步骤S3中，所述采用频率统计确定适合度包括：对步骤S2中二维水流数学模型得到的多组连续的鱼类栖息地参数进行统计分析，得到生态顺坝附近河段的各组鱼类栖息地参数的适宜性分布情况。

5.根据权利要求1所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：所述各判别指标的最优适合度为大于0.5。

6.根据权利要求1所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：步骤S5中，所述基于步骤S4中所确定的各判别指标在最优适合度下的值确定拟平面布置方案包括：

根据河势初步确定生态顺坝的平面布置位置，根据预设的坝体长度和坝体稳定性要求初步确定生态顺坝上的开孔数量和开孔间隔；

根据水深、流速在最优适合度下的值确定拟在生态顺坝上的开孔位置；

根据比降、宽深比在最优适合度下的值确定拟在生态顺坝上的开孔大小。

7.根据权利要求6所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：所述步骤S6具体包括：

基于二维水流数学模型在预设的时间周期内和各级流量工况下对步骤S5确定的拟平面布置方案中的拟开孔位置进行分析，分析水深、流速和比降是否满足适合度要求，如不满足，则根据最优适合度下的宽深比来调整开孔位置和开孔大小；

再次在预设的时间周期内和各级流量工况下对调整后的开孔处重新进行水深、流速和比降的适合度分析，直至满足要求从而确定最终的平面布置方案。

8.根据权利要求7所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：所述生态顺坝上的开孔为通孔。

9.根据权利要求3或7所述一种适用于鱼类栖息地的生态顺坝平面布置方法，其特征在于：所述预设的时间周期包括3月-7月；所述各级流量工况包括4000m³/s、5000m³/s、6000m³/s、8000m³/s和10000m³/s。