[发明专利]水电梯级开发对流域生态安全影响的评价方法

摘要

本发明公开了一种水电梯级开发对流域生态安全影响的评价方法。本发明构建了水电梯级开发影响下流域生态安全评价指标体系，按指标特性进行分类量化，选取水电梯级开发的关键指标将水电梯级开发压力进行量化，得出水电梯级开发压力与流域生态安全指数之间的耦合关系。本发明针对水电梯级开发影响下的流域生态安全评价，针对性强，尤其适用于高山峡谷地区，模型所需参数易于获得，可操作性强，具有科学性，可以为缺乏资料地区或时间精力上难以评价满足评价需要的地区提供一种快捷的预测方法。

主权项

水电梯级开发对流域生态安全影响的评价方法，其特征在于，首先、根据生态安全评价指标计算水电梯级开发前的流域生态安全指数值S₀；生态安全评价指标包括景观多样性、森林面积比例、诱发地震等级、流动水体比例、河道泥沙平均淤积厚度、库容系数、城镇防洪标准、连通河段比例、土壤侵蚀模数、植被覆盖率、是否涉及环境敏感区中的一个或几个；各指标的标准化值根据以下表格确定，并赋予各自的权重：以河道中心线为准，两侧5千米范围内和5千米范围之外的生态安全指数分别赋予权重0.8和0.2，并分河段进行流域生态安全指数的计算，按照公式(1)计算:(1)、$S=0.8S_h+0.2S_w=0.8\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i{e}_{hi}+0.2\underset{i=1}{\overset{k}{\Σ}}{w}_i{e}_{wi}$S为流域生态安全指数；S_h为河流中心线5km缓冲区范围内的生态安全指数；S_w为河流中心线5km缓冲区以外流域的生态安全指数；w_i为i评价指标的权重；e_hi为缓冲区内不同指标的标准化值；e_wi为缓冲区外不同指标的标准化值；i为评价指标数量，为从1到k的整数。其次、计算水电梯级开发的压力指数值P，采用以下方法计算：赋予水电梯级的规模和数量所占权重分别为0.5，梯级水电开发规模选取的指标包括流域控制面积、总库容、调节库容、回水长度、装机容量、年发电量、坝高、淹没土地面积；水电梯级开发规模带来的压力指数采用公式(2)计算：水电梯级开发数量带来的压力指数采用公式(3)计算：水电梯级开发布局带来的压力指数量化采用以下方法：如规划布局涉及自然保护区、风景名胜区、重要湿地、重点保护物种的栖息地、鱼类三场等环境敏感区中至少一个，则对规划布局带来的压力指数乘以1.1倍的系数。规划布局不涉及环境敏感区，水电梯级开发带来的总的压力指数采用公式(4)、P＝0.5P₁+0.5P₂计算，规划布局涉及环境敏感区，则按照公式(5)计算，(5)、P＝1.1*(0.5P₁+0.5P₂)；所述公式(2)、(3)、(4)、(5)中：P为水电梯级开发的总压力指数值；P₁为水电梯级开发规模带来的压力指数；P₂为水电梯级开发数量带来的压力指数；x_ji为第j个大坝的第i个指标值，所述x_ji选自控制流域面积、总库容、调节库容、回水长度、年发电量、坝高、淹没土地面积、大坝数中的一个或几个；X_i为第i个指标的基准值；X_i选自控制流域面积、总库容、调节库容、回水长度、年发电量、坝高、淹没土地面积、大坝数中的一个或几个，其基准值分别为：l_j为第j个大坝所在河段长度；L是河流总长度；n为大坝数目；i为指标数，为从1到k的整数；j为大坝数量，为从1到n的整数；最后、构建不同开发阶段的水电梯级开发压力和对应的流域生态安全之间的压力‑响应关系，构建二者之间的耦合模型公式(6)为：(6)、S′＝S₀‑|ΔS|＝S₀‑(‑0.9588P²+1.1913P+0.119)；所述公式(6)中：S’为水电梯级开发后流域生态安全指数值；S₀为水电梯级开发前的流域生态安全指数值；P为水电梯级开发的压力指数值；|ΔS|为水电梯级开发导致的流域生态安全的变化值，|ΔS|越接近于0，则越安全；|ΔS|值越大，则越不安全。