[发明专利]一种河道内生态基流确定方法及系统

说明书

本发明公开一种河道内生态基流确定方法及系统。包括：获取研究断面的基础资料，基础资料包括研究断面长系列天然日径流数据、研究断面所在河段的地形数据和水生生物物种分布及生态习性数据；根据研究断面的基础资料，确定拟保护的关键物种，采用栖息地模拟法，确定适宜关键物种生存的流量范围；流量范围包括适宜关键物种成体生存的第一流量范围和适宜关键物种幼体生存的第二流量范围；确定研究断面的长系列天然日径流数据中的最小流量值；根据第一流量范围、第二流量范围与研究断面的长系列天然日径流数据中的最小流量值，确定生态基流的范围。本发明兼顾关键物种生存发育需求和所有土著物种基本生存需求，提升了生态基流确定的全面性和实用性。

技术领域

本发明涉及生态系统领域，特别是涉及一种河道内生态基流确定方法及系统。

背景技术

生态基流是生态流量的基本组成部分，其目的在于保障水生生物生存、空间连通等基本生态需求。全球范围内生态流量的确定方法已经达到数百种，大致分为水文学法、水力学法、栖息地模拟法和整体分析法4类。其中水文学法和水力学法虽简便易行，但缺乏水生生物和流量间的作用机理，生态保护效果不明确，正逐渐被具有明确物理机制的栖息地模拟法和整体分析法所取代。

栖息地模拟法一般选择一种或几种水生生物作为拟保护的关键物种，通过模拟流速、水深等理化条件来模拟关键物种的栖息地分布，建立流量与栖息地的关系，从而确定有利于关键物种栖息的流量范围。但水生生物的生存繁衍受到流速、水深、水温、水质、营养物质等多种因素的影响，目前无法对栖息环境进行全面模拟，导致栖息地模拟法存在失效的可能性；此外，关键物种并不能代表所有土著水生生物，对一种物种有利的栖息条件可能不适宜其它物种生存。

发明内容

本发明的目的是提供一种河道内生态基流确定方法及系统，以兼顾关键物种生存发育需求和所有土著物种基本生存需求，提升生态基流确定的全面性和实用性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种河道内生态基流确定方法，包括：

获取研究断面的基础资料，所述基础资料包括研究断面长系列天然日径流数据、研究断面所在河段的地形数据和水生生物物种分布及生态习性数据；

根据所述研究断面的基础资料，确定拟保护的关键物种，采用栖息地模拟法，确定适宜关键物种生存的流量范围；所述流量范围包括适宜关键物种成体生存的第一流量范围和适宜关键物种幼体生存的第二流量范围；

确定所述研究断面的长系列天然日径流数据中的最小流量值；

根据所述第一流量范围、所述第二流量范围与所述研究断面的长系列天然日径流数据中的最小流量值，确定生态基流的范围。

可选的，所述根据所述研究断面的地形数据和长系列天然日径流数据，采用栖息地模拟法，确定水生生物适宜生存的流量范围，具体包括：

根据水生生物的生态价值和经济价值，确定拟保护的关键物种；

确定所述关键物种生存发育所需的第一条件和第二条件；所述第一条件为所述关键物种成体生存发育所需的流速和水深条件，所述第二条件为所述关键物种幼体生存发育所需的流速和水深条件；

根据研究断面的位置，确定拟模拟的河段范围，建立拟模拟河段的二维水力学模型；所述二维水力学模型用来模拟不同流量下河段内的流速和水深分布；

根据所述二维水力学模型的模拟结果，统计不同流量下满足所述关键物种生存发育所需的第一条件和第二条件分别对应的水域面积；

根据所述关键物种生存发育所需的第一条件对应的水域面积，绘制流量-栖息地面积第一曲线；根据所述关键物种生存发育所需的第二条件对应的水域面积，绘制流量-栖息地面积第二曲线；

根据所述流量-栖息地面积第一曲线确定适宜关键物种成体生存的第一流量范围；