[发明专利]一种反映生态水文机理的平均河流模型和计算方法

摘要

本发明涉及一种反映生态水文机理的平均河流模型和计算方法，包括：以多年平均流量对应的河流规模作为平均河流，此时河流生态系统对应的生物量也是多年平均值；建立流量和河流规模的变化函数关系以及无量纲的相对流量和河流相对规模的变化函数关系。本发明以多年平均流量和河道规模作为参照物，建立平均河流模型。由于河流生态安全最脆弱的状况基本上都是在水文情势低于平均水平之下发生，而平均河流包含的对应关系描述了多年平均水平之下的所有变化过程，因此平均河流模型可以刻画各种生态危机的形成与变化机理，并且将上述复杂关系概化为以河流水文情势为自变量的函数关系。客观反映河流流量与河流规模的定量关系，计算方法系统、理性、客观。

主权项

一种反映生态水文机理的平均河流模型，其特征在于，包括：以多年平均流量对应的河流规模，称为“平均河流”，设定此时河流生态系统对应的生物量也是多年平均值；河流多年平均规模L_e，所述的河流多年平均规模是可以是刻画河道断面尺度的代表性指标，是水面宽度、湿周、河深之一：定义河流规模集合L ={ 0， L_e}；多年平均流量Q_e：定义河道流量集合Q ={ 0， Q_e}；多年平均生物量或生物多样性丰富度W_e：定义河流生物量集合W ={ 0，W_e}；则河流任一状态为：（l，q，w），l∈L，q∈Q，w∈W其中：l、q、w为河流任一状态下的规模、流量、生物量；建立无量纲的相对流量和河流相对规模的变化函数关系：按平均河流定义，存在以下映射关系：当流量为q，有：q∈{ 0， Q_e }；对应河流规模为l，有：l∈{ 0， L_e}；同时有生物量w，w∈{ 0， W_e}；模型记为：l = f（q，w）；将q、l、w以Q_e、 L_e、 W_e模数化处理，仍记为，，；建立的无量纲的相对流量、相对生物量和河流相对规模一一对应的函数关系： = f（，）。