本發明之目的就是提供一種人工干擾無水文資料地區河流環境流量分區界定計算方法，可有效解決人工干擾無水文資料地區河流環境流量的計算問題。以流域水生態功能分區為前提，界定環境流量的構成，然后采用水文比擬法和參數等值線法來推求無水文資料地區河流多年平均徑流量及年內分配，以此為基礎流量數據，對不同分區環境流量計算，確定河流不同節點的環境流量，本發明方法新穎獨特，科學，是一種基于功能需求的環境流量計算方法，可以為受人工干擾程度較大且缺乏水文資料的河流進行水資源優化調配以及水利工程生態調度，保障河流功能正常發揮所需最小環境流量，修復河流生態系統，保護河流的生態環境，經濟和社會效益巨大。

技術領域

本發明涉及環保，特別是一種人工干擾無水文資料地區河流環境流量分區界定計算方法。

背景技術

環境流量的保障是維持河流生態系統健康發展的基礎，對維持河流水生態系統的結構與功能正常發揮具有重要意義。隨著社會經濟的發展，人類生存發展與水資源有效供給之間的矛盾日益突出，河湖生態環境用水被擠占，河流環境流量難以滿足，同時由于大量閘壩等水利工程的存在，嚴重改變了河流的天然流量過程，對河流生態系統造成嚴重影響。為保護和修復河流生態系統，開發適宜的環境流量計算方法十分必要。

目前，國內外環境流量的計算方法較多，國外比較前沿的有利用水資源規劃方案“ribasim”的新功能計算高、低脈沖洪水下的環境流量，基于熵的生態水文系統動態相關的環境流量計算模型。國內環境流量計算方法主要有水文學法、水力學法、棲息地模擬法和整體法等，其中水文學法需要的歷史資料及現場調查工作較少，多用于宏觀規劃和水生生物資料缺乏地區使用；與水文學法相比，水力學法考慮了生物棲息地要求，對數據的時間尺度要求不高，但其計算結果受河道斷面形狀較大；棲息地模擬法將生物響應與水力、水文狀況直接聯系，可以確定很多物種的最佳流量，但需要收集廣泛的數據，成本較高；整體法明確著眼于廣泛的環境效果，不限于單一的某種方法，需要科學領域內廣泛的專家意見和技術，成本高且過程冗長。

盡管上述方法各有利弊，但多使用于受人工干擾程度小的自然河道環境流量的計算，同時是在具有水文站監測資料前提條件下開展的，側重計算河流生態系統所需的環境流量。而我國河流現狀即面臨生態系統受損，又面臨水質污染，在上述雙重威脅存在的條件下，為保障河流經濟社會功能的正常發揮，水庫、閘壩等水利工程又大力興建，河流人工干擾程度大，河流天然的水文情勢喪失，維持河流生態系統功能正常發揮的環境流量難以保障，目前常用的計算方法也難以用于此類特殊流域的環境流量的計算。為解決上述問題，十分有必要在現有計算方法上進行改進，為受人工高度干擾及無水文資料地區的河流生態修復以及水利工程的科學調度提供一種適宜的環境流量計算方法。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種人工干擾無水文資料地區河流環境流量分區界定計算方法，可有效解決人工干擾無水文資料地區河流環境流量的計算問題。

本發明解決的技術方案是，以流域水生態功能分區為前提，界定環境流量的構成，然后采用水文比擬法和參數等值線法來推求無水文資料地區河流多年平均徑流量及年內分配，以此為基礎流量數據，對不同分區環境流量計算，確定河流不同節點的環境流量，包括以下步驟：

(1)確定流域范圍，進行水生態功能分區：

進行水生態功能區二級分區，一級分區包括能夠反映流域的氣候、地勢、土壤、植被自然環境要素指標的平均降水量、平均高程、地表粗糙度、土地利用強度；在一級分區基礎上，進行二級分區，二級分區包括能夠反映河段尺度上的棲息地環境以及人工干擾影響指標的小流域坡度、河道彎曲度、水網密度、水利工程密度和小流域污染負荷，利用GIS系統(地理信息系統軟件)采用空間插值法及賦值來確定各參數值，用權重賦值分析方法確定分區；

(2)以水生態功能分區為基礎，確定不同分區的環境流量組成及不同類別環境流量的計算方法：