专利汇可以提供一种河道型水库建设影响预评估方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种河道型 水 库建设影响预评估方法,包括以下步骤:收集水库集水区内的关联资料;确定若干水库集水区的调查点位;并在点位内以土地利用类型为指标调查;解译各类型土地于不同水位的利用情况;基于调查点位,于不同月份分别进行 植物 调查、野生动物调查和鱼类调查;利用数学模型,构建水库的水动 力 模型及水质模型,分别输出水动力数据和水质数据;预评估水库的建设影响。本发明将实地调查、地理信息技术及数值模拟有机结合,考虑水动力、水质和生态要素,合理分析水库不同运行水位下土地利用类型变化,水库蓄水前后 生物 演变趋势,不同典型年水库运行水动力变化,预测 水体 营养化程度,为水库开发、使用、管理提供依据。,下面是一种河道型水库建设影响预评估方法专利的具体信息内容。
1.一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)资料收集:收集水库集水区内的关联资料,包括地理资料、水文气象资料、污染资料,和水库的水利调度资料;
(2)地面调查:确定若干水库集水区的调查点位;并在点位内以土地利用类型为指标调查;
(3)结合步骤(1)和(2),解译水库集水区内各类型土地于不同水位的利用情况;
(4)生物调查:包括物种名、物种数量;基于步骤(2)的调查点位,于不同月份分别进行植物调查、野生动物调查和鱼类调查;
(5)利用数学模型,构建水库的水动力模型及水质模型,分别输出水动力数据和水质数据;
(6)预评估水库的建设影响。
2.根据权利要求1所述的一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,所述步骤(1)中的
地理资料包括水库集水区的多源遥感影像资料、DEM高程数据;所述多源遥感影像资料包括空间分辨率≥10m的中分遥感影像资料、空间分辨率≤2.5m的高分遥感影像资料;
水文气象资料包括水库集水区的气象站长序列降雨量、气温、相对湿度、风速数据,和水库坝址处水文站长序列流量数据;
水利调度资料包括水库技术设计报告、水库水位数据、水库下泄流量数据;所述水库水位数据包括水库蓄水前水位数据、水库蓄水后水位数据;
所述水库蓄水前水位数据为水库蓄水前水位平均值;所述水库蓄水后水位数据为水库运行水位数据,包括水库死水位、防洪限制水位、正常蓄水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位;
污染资料包括工业污染数据、生活污染数据、农业污染数据、藻类污染数据,污染物衰减系数;
所述工业污染数据包括排污口名称,排污口位置,排放方式,废污水入河量,总氮(TN)、总磷(TP)排放浓度;
所述生活污染数据包括城镇人口、农村人口、污水接管率、生活TN排污系数、生活TP排污系数;
所述农业污染数据包括农田面积、农作物类型、化肥施用量、畜禽养殖种类及数量、畜禽TN排污系数、畜禽TP排污系数、农作物TN排污系数、农作物T P排污系数;
所述藻类污染数据包括水库所在流域内同类型水库蓝藻生长速率、硅藻生长速率;
所述污染物衰减系数包括水库所在流域内同类型水库TN衰减系数、TP衰减系数。
3.根据权利要求1所述的一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,所述步骤(3)中解译的步骤如下:
A1:资料校正
以地面调查的土地利用类型为基准,校正多源遥感影像资料;
A2:遥感解译
基于校正后的资料,以《土地利用现状分类》(GB/T 21010-2017)为标准,制定水库集水区土地利用分类体系,对水库集水区进行土地利用类型分类解译;
A3:数据提取
基于遥感解译,提取水库集水区的土地利用空间分布数据,包括面积及占比;
基于DEM高程数据、水库水位数据,提取水库不同水位下的水库岸线两侧等高线;
基于水库不同水位下的水库岸线两侧等高线,提取水库不同水位范围内的土地利用数据。
4.根据权利要求1所述的一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,所述步骤(4)中的月份包括2月、5月、8月、11月;
所述植物调查,基于步骤A3的不同水位下的水库岸线两侧等高线,调查陆生植物和水生植物;
所述陆生植物包括湿生、中生和旱生植物;水生植物包括挺水植物、浮叶植物、沉水植物和漂浮植物;
所述湿生植物,包括适应潮湿环境的灯心草、半边莲、毛莨;
所述中生植物,包括适应水分条件适中环境的谷物、蔬菜、阔叶树;
所述旱生植物,包括适应干旱环境的夹竹桃、针茅、芦荟;
所述挺水植物,包括生长于浅水区的芦苇、白茅、菖蒲;
所述浮叶植物,包括生长于浅水区的菱角、芡实、莕菜;
所述沉水植物,包括生长于水下的苦草、黑藻、茨藻;
所述漂浮植物,包括漂浮于水面生长的浮萍、大薸、凤眼莲;
所述野生动物调查,基于生物分类法和步骤A3的不同水位下的水库岸线两侧等高线,调查两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物;
所述两栖类动物,包括无足目、有尾目、无尾目;
所述爬行类动物,包括龟鳖目、蜥蜴目、蛇目;
所述鸟类动物,包括游禽、涉禽、陆禽、猛禽、攀禽、鸣禽;
所述哺乳类动物,包括食虫目、翼手目、鳞甲目、啮齿目、食肉目、灵长目、偶蹄目;
所述鱼类调查,调查鱼类现存量,包括鲤形目、鲶形目、鳢形目、合鳃目、鲈形目。
5.根据权利要求1所述的一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,所述步骤(5)中构建水动力模型的步骤如下:
B1:初始条件识别
基于水文气象资料中的水库坝址处水文站长序列流量数据,利用P-Ⅲ曲线适线法确定不同典型年,包括选取P=25%、P=50%和P=75%下流量值对应的丰水年、平水年、枯水年;
利用流域水文模型,输入水文基础数据,输出水文数据;
所述流域水文模型包括SWAT、MIKE BASIN水文模型;
所述水文基础数据包括DEM高程数据、河道型水库集水区气象站长序列降雨量、气温、相对湿度、风速数据;
所述水文数据包括不同典型年(丰水年、平水年、枯水年)水库入库流量数据;
基于上述的河道型水库下泄流量数据,得到不同典型年水库下泄流量数据;
B2:水动力模型构建
利用数学模型构建河道型水库库区三维非稳态水动力数学模型,向数学模型输入水动力基础数据,输出水动力数据;
所述水动力基础数据包括DEM高程数据、水文数据、不同典型年水库下泄流量数据;
所述水动力数据包括不同典型年水库库区水温数据、水位数据、流速数据、水体交换数据;所述水体交换数据以水龄表征;所述水龄为河道型水库某一区域水体被交换所需要的时间。
6.根据权利要求1所述的一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,所述步骤(5)中构建的水质模型,向水质模型中输入水质基础数据,输出水质数据;;
所述水质基础数据包括工业污染数据、生活污染数据、农业污染数据、藻类污染数据、污染物衰减系数;
所述水质数据包括不同典型年水库库区总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)时空分布数据。
7.根据权利要求1所述的一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,所述步骤(5)中的数学模型包括EFDC、MIKE3数学模型。
8.根据权利要求1所述的一种河道型水库建设影响预评估方法,其特征在于,所述步骤(6)中预评估的步骤如下:
C1:分析水库不同运行水位对不同土地利用类型的影响
基于步骤A3的水库不同水位范围内的土地利用数据,分析水库不同运行水位下,后靠安置区、农业及植被、自然保护区所受的影响;
所述后靠安置区所受的影响:对库区移民安置点与水库不同运行水位下淹没区的最近距离进行定量计算,统计位于淹没区范围内、距淹没区0-500m、500-1000m、1000-2000m、
2000-4000m、4000-6000m、6000-8000m、大于8000m的安置点个数;
所述农业及植被所受的影响:基于上述的水库水位数据,依据所在流域主汛期和非汛期,确定水库主汛期和非汛期的运行水位,提取未被淹没的间歇性淹没区域土地利用数据,统计区域总面积、农业生产总面积及类型、植被总面积及类型;
所述自然保护区所受的影响:对自然保护区与水库不同运行水位下淹没区的最近距离进行定量计算,统计位于淹没区范围内、距淹没区0m-8000m、大于8000m的自然保护区个数;
C2:分析水库蓄水前后对生物的影响
基于上述的生物调查,分析水库蓄水前植物、野生动物和鱼类现状,预测水库蓄水后植物、野生动物和鱼类演变趋势;
所述分析水库蓄水前植物现状,为统计陆生植物和水生植物物种名,筛选优势物种;所述预测水库蓄水后植物演变趋势,为结合现有植物对水生环境的适应性,参考水库所在流域内同类型水库植物沿海拔的垂直分布结构,判别植物分布范围、物种数量变化;
所述分析水库蓄水前野生动物现状,为统计两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类物种名,筛选优势物种;所述预测水库蓄水后野生动物演变趋势,为判别野生动物栖息范围、物种数量变化;
所述分析水库蓄水前鱼类现状,为统计鱼类物种名,筛选优势物种;所述预测水库蓄水后鱼类演变趋势,为判别鱼类物种数量变化;
C3:分析不同典型年水库运行对营养化的影响
基于步骤(5)中的水动力数据,分析不同典型年水库库区水温时空分布情况、水位变化情况、流速时空分布情况、水龄时空分布情况,预测不同典型年水库潜在富营养化区域;
所述分析不同典型年水库库区水温时空分布情况:判别水温分层,包括温变层、温跃层、等温层;
所述分析不同典型年水库库区水位变化情况:对比不同典型年水库库区水位与水库死水位、防洪限制水位、正常蓄水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位;
所述分析不同典型年水库库区流速时空分布情况:判别水库流速相对较小区域,流速越小,越易发生富营养化;
所述分析不同典型年水库库区水龄时空分布情况:判别水库水龄相对较大区域,水龄越大,越易发生富营养化;
基于所述步骤(5)中水质数据,以不同典型年水库潜在富营养化区域为敏感区域,选取TN、TP和Chla指标作为水库营养状态评价指标,预测水库各敏感区营养化程度;
3 3 3
当TN≤30mg/m、TP≤2.5mg/m、Chla≤1mg/m时,营养化程度为贫营养;
当TN≤50mg/m3、TP≤5mg/m3、Chla≤2mg/m3时,营养化程度为贫中营养;
当TN≤300mg/m3、TP≤25mg/m3、Chla≤4mg/m3时,营养化程度为中营养;
当TN≤500mg/m3、TP≤50mg/m3、Chla≤10mg/m3时,营养化程度为中富营养;
3 3 3
当TN≤2000mg/m、TP≤200mg/m、Chla≤64mg/m时,营养化程度为富营养;
当TN>2000mg/m3、TP>200mg/m3、Chla>64mg/m3时,水库水体营养化程度为重富营养。
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