[发明专利]基于模糊综合评价法的梯级水库水文生态调度效果评估方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊综合评价法的梯级水库水文生态调度效果评估方法，首先基于主成分分析法确定与漂流性鱼类产卵有关指标的权重，然后基于各指标的隶属度函数确定各指标不同适宜等级下的隶属度，并构建模糊关系综合评价矩阵，再依据有关指标的权重、模糊关系综合评价矩阵得到总评价向量，最后基于加权平均原则得到用于评价鱼类产卵生镜适宜性和水库生态调度效果的模糊综合评价值，由于综合考虑了流速、水温、水位日均涨水率和涨水持续时间等要素对鱼类产卵的影响，能够准确地对鱼类产卵生境适宜性和水库生态调度效果进行评价。

技术领域

本发明属于水库水资源管理技术领域，涉及梯级水库水文生态调度研究，尤其涉及一种模糊综合评价法的梯级水库水文生态调度效果评估技术。

背景技术

人类活动如水电工程的兴建和河流开发等使得河流生态系统的结构正逐步退化。鱼类作为水生生态系统的消费者，受水电开发建设的影响，其栖息地所需的水环境将发生改变，如电站下泄低温水、洪峰过程削弱、涨水条件难以充分满足、清水下泄等，均使保护区鱼类的繁殖生长受到不同程度的影响。

为了缓解水利水电工程开发对河流鱼类及生态系统的不利影响，水库需开展工程措施。传统的水库管理制度和调度运行模式主要是考虑如何处理、协调防洪和兴利的矛盾及利益，忽视了水库下游及库区的生态系统需求，对河流生态系统造成了严重影响。水库生态调度是一种降低大坝建设和运行对河流生态系统影响的措施，它可帮助改善传统的调度方式，使下泄流量、下泄水温与上下游河段水生态和环境的需求在时空上实现“匹配”，持续减少或消除对生态和环境不利影响，促进鱼类增殖和改善水生态系统。

开展水库生态调度需明确影响鱼类产卵繁殖的生态水力学特征指标，产漂流性卵鱼类的产卵活动一般伴随涨水过程进行，涨水持续时间越长，鱼类产卵持续时间延长，卵苗径流量与涨水持续时间和流量日上涨率等水文条件密切相关。尽管目前一些水库已结合鱼类产卵繁殖的生态水力学需求开展水库调度，但生态水力学需求对生态调度效果评价体系较为缺乏，实际水库调度效果并不理想。因此，设计水库生态调度效果评估方法对水库开展生态调度具有重大借鉴意义。

发明内容

针对目前缺少梯级水库生态调度效果技术的问题，本发明的目的旨在提供一种基于模糊综合评价法的梯级水库水文生态调度效果评估方法，可实现对梯级水库水文生态调度的效果进行有效评估，以对水库下游各江段鱼类产卵场的生境适宜性定量研究，进而评估分析出下游河段鱼类产卵繁殖对梯级水库生态调度的响应，并指导梯级水库的有效调度运行，对河流水生生态环境保护具有重要的促进作用。

为达到上述目的，本发明采取以下技术来实现。

本发明提供的基于模糊综合评价法的梯级水库水文生态调度效果评估方法，基于水库生态力学指标指数处理得到，所述水库生态力学指标数据包括水文指标数据和水温；

所述梯级水库水文生态调度效果评估方法包括以下步骤：

S1对水库历史水文指标数据进行主成分分析，确定水文评价指标权重；水文评价指标权重和水温评价指标权重得到生态水力学评价指标权重；

S2基于水库历史生态水力学指标数据，构建生态水力学评价指标隶属度函数；

S3依据当前水库生态水力学指标数据，确定生态水力学评价指标的隶属度，并构建相应的模糊关系综合评价矩阵；

S4将生态水力学评价指标权重和模糊关系综合评价矩阵进行模糊合成，确定总评价向量；再依据总评价向量，基于加权平均原则进行模糊评判得到模糊综合评价值，即可判定生境适宜性等级状态。