[发明专利]一种适用于山区河流的流水景观需水量计算方法

摘要

本发明公开了一种适用于山区河流的流水景观需水量计算方法，旨在合理评估电站为维护河流景观所需要下泄的景观流量。该方法包括：提取反映河流景观质量的主要因素并选取相应指标；根据选取的指标，利用层次分析法分析这些指标与河流景观质量之间的关系，构建河流景观质量评价指标体系；对评价体系的指标进行分级取值，建立其与流量变化的关系，并确定相关权重取值，建立河流景观质量评价模型；利用建立的景观质量评价模型计算控制断面或控制河段不同减水情况下的景观质量，并计算较同期天然情况下的降幅程度；根据控制断面或河段的景观敏感程度制定景观需水的控制标准，根据控制标准计算最小满足该标准的河道内流量，即为该处推荐的景观需水量。 1

主权项

1.一种适用于山区河流的流水景观需水量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、对研究河流的规模、景观现状及其功能进行分析，根据河段景观功能特点及景观敏感性，判断河流景观的控制断面或区域，提取反映河流景观质量的主要因素，并选取相应的指标反映这些因素对河流景观质量的影响或贡献情况；

B、根据选取的指标，利用层次分析法分析这些指标与河流景观质量之间的关系，构建河流景观质量评价指标体系；

C、对评价指标体系的指标进行分级取值，建立其与流量变化的关系，并确定相关权重取值，从而建立河流景观质量评价模型；

D、利用建立的景观质量评价模型计算控制断面或控制河段不同减水情况下的景观质量，并计算较同期天然情况下的降幅程度；

E、根据控制断面或河段的景观敏感程度制定景观需水的控制标准，景观敏感程度根据河段受关注的程度而定，景观需水控制标准为本河段满足景观要求应不低于多少降幅的限值；最小满足该标准的河道内流量即为该处推荐的景观需水量；

步骤B中，所述河流景观质量评价指标体系分为目标层、系统层、状态层和变量层四个层次：

其中以水力开发河段景观质量作为目标层，对其进行分解获得系统层：

系统层包括河道内景观质量和河岸带景观质量；

对系统层进行再次分解获得状态层：

河道内景观质量包括：流动性、连续性和水体形式；河岸带景观质量包括：岸带形式和岸带色彩；

对状态层进行再次分解获得变量层：

流动性具体指标为平均流速；连续性具体指标包括水面宽和平均水深；水体形式具体指标包括湿周率、水体透明度和水色；岸带形式具体指标包括河岸河滩形态和河谷弯曲度；岸带色彩具体指标为河岸带景观色彩。

2.如权利要求1所述的一种适用于山区河流的流水景观需水量计算方法，其特征在于，步骤C中，在对评价指标体系中的指标进行取值时，对平均流速、水面宽、平均水深、湿周率和水体透明度这些指标，参照预设的分级标准及取值表采用定量方式取值：

式中：b_i为定量化指标的取值，x_i表示定量化指标数据；t_i‑1为x_i指标对应分级的下限值；

对水色、河岸带景观色彩、河岸河滩形态和河谷弯曲度这些指标参照分级标准及取值表采用定性方式取值。

3.如权利要求2所述的一种适用于山区河流的流水景观需水量计算方法，其特征在于，步骤D中，利用建立的景观质量评价模型计算控制断面或控制河段不同减水情况下的景观质量，具体计算方式如下：

式中：

M_i为i断面某一减水状态下景观质量值；

为减水河段总体景观质量值；

r_k，r_ks，r_kst分别为系统层、状态层和变量层对应指标权重，K，S，T为各层对应指标的个数；

M_kst为变量层指标取值；

l_i为第i‑1与i断面之间的间距，减水河段总共选取N个代表断面；

L为减水河段的长度。

4.如权利要求3所述的一种适用于山区河流的流水景观需水量计算方法，其特征在于，步骤D中，景观质量较同期天然情况下的降幅程度采用下式计算：

M_i为i断面某一减水状态下景观质量值，分别为i断面或河段同期天然情况下和断流时的景观质量值。