[发明专利]基于系统协同理论的生态流量计算方法

权利要求书

1.基于系统协同理论的生态流量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在水动力学模型中输入不同的流量条件Q_m，得到研究河段各断面的流速、水深分布，将流速、水深分别带入指示鱼类流速适宜度曲线、水深适宜度曲线，得到各断面的水深、适宜度指数；

步骤2，根据不同流量条件Q_m下各断面的水深、适宜度指数，得到不同的初始流量条件Q_m对应的综合适宜度指数HSI；

步骤3，利用不同流量条件Q_m对应的综合适宜度指数HSI，计算对应的有效栖息地面积WUA，以流量条件Q_m为横坐标，以有效栖息地面积WUA为纵坐标，绘制流量-有效栖息地关系曲线，即Q_m-WUA关系曲线；

步骤4，根据生态效益协同贡献度和社会经济效益协同贡献度计算结果，计算系统协调度和协同贡献度置换率；将系统协调度最大时对应的生态流量作为协同最优生态流量，当协同最优生态流量处于生态流量阈值区间时，即为最终的河流生态流量。

2.根据权利要求1所述的基于系统协同理论的生态流量计算方法，其特征在于，在所述的步骤1之前进行各类指标的获取，包括如下内容：

步骤1.1，确定研究河段和研究时段，收集鱼类种群调查资料，根据鱼类种群资料，选出指示鱼类；

步骤1.2，栖息地适宜度指数是用来定量描述生物对生境的偏好程度与生境因子之间关系的方法；以适宜度指数为纵坐标，以流速、水深为横坐标，根据指示鱼类所喜好的流速、水深特性，分别绘制指示鱼类的流速适宜度曲线、水深适宜度曲线；

步骤1.3，收集研究河段的断面资料、逐日水位资料、逐日流量资料，利用这些资料构建水动力学模型，并率定水动力学模型参数。

3.根据权利要求2所述的基于系统协同理论的生态流量计算方法，其特征在于，所述的步骤4中，生态效益协同贡献度和社会经济效益协同贡献度的计算方法如下：

步骤4.1)，将有效栖息地面积最大时对应的流量作为最适宜生态流量，将流量-有效栖息地关系曲线的第一个转折点作为最小生态流量，将最适宜生态流量作为生态流量阈值上限，将最小生态流量作为生态流量阈值下限；

步骤4.2)，利用系统协同理论，把社会经济用水量和河流生态流量看作一个复合系统，构建基于系统协同理论的多目标评价方法；

步骤4.3)，将有效栖息地面积作为衡量生态效益的效益指标，每一个生态流量值对应一个有效栖息地面积，并对应一个生态效益值；

步骤4.4)，将区域供水量作为衡量社会经济效益的效益指标，在河流水量总量一定的情况下，区域供水量等于河流水量总量减去生态流量，每一个生态流量值对应一个区域供水量，并对应一个社会经济效益值；

步骤4.5)，计算生态效益协同贡献度和社会经济效益协同贡献度。

4.根据权利要求3所述的基于系统协同理论的生态流量计算方法，其特征在于，所述步骤1中的流量条件Q_m选取公式为：

Q_m＝k×Q_p

其中，Q_m、Q_p分别为初始流量条件、多年平均径流量；k为百分比，

5.根据权利要求4所述的基于系统协同理论的生态流量计算方法，其特征在于，所述步骤2中的的综合适宜度指数HSI计算公式为：

HSI＝f(V)·f(D)

其中，HSI为断面的综合适宜度指数；f(V)、f(D)分别为断面的流速、水深适宜度值，分别由对应的适宜度曲线查得。

6.根据权利要求5所述的基于系统协同理论的生态流量计算方法，其特征在于，所述步骤3中的有效栖息地面积WUA计算公式为：

其中，A_i为研究河段第i个断面控制的水域面积；HSI_i为第i个断面的综合适宜度指数HSI。