技术摘要：
本发明提供一种考虑区间支流来水的干流水库生态调度方法，通过调查研究明确下游干流产卵场处目标鱼类产卵的生态水文需求，开展干支流与鱼类产卵相关的高流量脉冲遭遇分析，整理统计鱼类产卵期间干支流历年高流量脉冲特征指标，识别干流水库配合支流开展生态调度启动条  全部
背景技术：
产漂流性卵鱼在产卵期产卵与否与河道内高流量脉冲过程息息相关，且产卵量大 部分发生在高流量脉冲涨水过程中。随着河流上大规模水库的建成运行，水库承担了防洪、 电网调峰等综合利用任务，改变了下游河道天然水文径流规律，河道原来的高流量脉冲持 续时间、频率、峰值等参数均发生较大改变，对下游河段产漂流性卵鱼类产卵产生较大影 响。同时，目前大多数水库生态调度研究与试验是基于干流水库入库流量与调度规则进行 的，往往忽略区间支流来水作用，使水库下泄过程与区间涨水过程不匹配，导致下游河道产 卵场断面不能产生理想高流量脉冲涨水过程，生态调度效果难以达到预期。为此，亟需确定 一种为促进鱼类产卵期自然繁殖，在考虑区间来水过程基础上通过优化干流水库调度方式 改善下游河道高流量脉冲过程，满足产卵场产漂流性卵鱼大量繁殖所需水文条件，维系河 流健康。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决常规水库调度方式无法实现下游河道产生的高频次高流 量脉冲过程的问题，其基于河道干支流多年天然高流量脉冲遭遇规律，确定一种考虑区间 涨水的干流水库生态调度方法，通过优化干流水库调度方式最大程度提高下游产卵场高流 量脉冲过程，改善产漂流性卵鱼大量繁殖所需水文条件，促进产漂流性卵鱼自然繁殖。 本发明提供一种考虑区间支流来水的干流水库生态调度方法，包括如下步骤： 步骤一：确定区间支流来水对高流量脉冲过程首日涨水贡献比及产卵场断面生态 调度启动时机，具体步骤如下： (1)确定产卵场断面目标鱼生态水文参数：根据产卵场目标鱼类产卵监测资料、水 文资料，确定产卵场控制断面目标鱼类生态水文参数，即确定起涨流量Qe、水位起始涨幅Ze、 峰值流量Qm、流量平均涨幅dQ、涨水历时D取值； (2)计算区间支流来水对高流量脉冲过程首日涨水贡献比：根据还原后的长系列 水文径流数据，计算下游产卵场高流量脉冲过程频次，分析上游干流、区间支流来水分别对 下游产卵场高流量脉冲过程的影响，确定区间支流来水对产卵场处高流量脉冲过程首日涨 水贡献比β； (3)确定生态调度启动时机：根据干支流控制站水文径流数据，利用IHA法模拟高 流量脉冲发生过程，在鱼类产卵期间当区间支流来水对产卵场处高流量脉冲过程首日涨水 贡献比β大于阈值θ，则选取区间支流起涨流量Qe、流量平均涨幅dQ及涨水历时D作为生态调 度启动控制指标，此时态调度启动开始时机st由支流来水涨水判断；当区间支流来水对产 卵场处高流量脉冲过程首日涨水贡献比β不大于阈值θ，选取干流起涨流量Qe、平均涨幅dQ 4 CN 111733759 A 说　明　书 2/7 页 及涨水历时D作为生态调度启动控制指标，此时生态调度启动开始时机st由干流涨水判断； 步骤二：确定干支流汇合后河道演进方法及率定参数 根据历时水文资料，采用马斯京根法对上游水库下泄水量及区间支流汇合后的流 量进行河道流量演算，考虑到还有其他小支流的汇入，采用考虑旁支汇入后的马斯京根法 进行河道流量演算，干支流及产卵场位置示意图见图1； 步骤三：确定考虑区间支流来水的干流水库生态调度方式，具体步骤如下： (1)建立产卵场断面高流量脉冲频次模拟模型 根据产卵场断面高流量脉冲组成及区间支流来水对高流量脉冲过程首日涨水贡 献比，确定干流水库生态调度方式，使人工高流量脉冲频次H最大，即max|H|，式中，H为确定 的考虑支流区间来水的生态调度方法计算的产卵场控制断面高流量脉冲频次； (2)确定干流水库配合区间来水的生态调度方式 为配合区间来水使控制断面高流量脉冲频次H尽量大，通过优化求解计算干流水 库出库流量过程，反推出干流水库st j 1时段出库流量Qoutst j 1，如式(3) Qsyst j 1＝d0(Qoutst j 1 Qmjst j 1) d1(Qoutst j Qmjst j) d2Qsyst j Qoutst j 1＝(Qsyst j 1-d1(Qoutst j Qmjst j)-d2Qsyst j)/d0-Qmjst j 1   (3) 式中，Qsyst j为产卵场控制断面合成流量，Qmjst j为区间支流流量，st为生态调度 启动开始时段，由干流或区间支流涨水决定，即在鱼类产卵期间β>θ时，当预测区间支流出 现持续涨水不小于D天、平均涨幅不小于dQ及对应起涨流量不小于Qe的涨水过程干流水库 在区间涨水第一日启动考虑区间来水的生态补偿调度；β≤θ时，当预测干流出现持续涨水 不小于D天、平均涨幅不小于dQ及对应起涨流量不小于Qe的涨水过程干流水库在干流涨水 第一日启动考虑区间来水的生态补偿调度。 进一步的，步骤一中生态调度启动开始时机st由支流来水涨水判断，即当区间支 流出现持续涨水不小于D天、流量平均涨幅不小于dQ及起涨流量不小于Qe的涨水过程时，干 流水库开始启动补偿调度，满足下游产卵场卵鱼产卵所需的高流量脉冲过程要求；生态调 度启动开始时机st由干流涨水判断，即当干流出现持续涨水不小于D天、流量平均涨幅不小 于dQ及起涨流量不小于Qe的涨水过程时，干流水库开始启动考虑区间支流的补偿调度，满足 下游产卵场卵鱼产卵所需的高流量脉冲过程要求。 进一步的，步骤一中涨水历时D按鱼类产卵所需高流量脉冲中75％频率对应的高 流量脉冲历时；起涨流量Qe、平均涨幅dQ按频率法与最大最小法取值，频率法是起涨流量 Qe、平均涨幅dQ按产卵期间干流或区间高流量脉冲的75％定值；最大最小法是选出每年产 卵期间干流或区间最大的平均涨幅及对应的起涨流量，选取持续涨水平均涨幅及对应的起 涨流量最小值作为持续涨水平均涨幅值dQ及对应的起涨流量值Qe。 进一步的，步骤二中河道流量演算的计算公式如下： 式中，Q下，2为下游产卵场控制断面时段末流量，Q上，2为上游干支流汇合断 面时段末流量，Q上,1上游干支流汇合断面时段初流量，Q下,1下游产卵场控制断面时 5 CN 111733759 A 说　明　书 3/7 页 段初流量，Δt为计算时段，k为蓄流流量关系曲线，x为流量比重因素，α为区间支流来水对 汇合断面贡献比，河道流量演算系数d0、d1、d2根据多年长系列实测流量用最小二乘法率定。 进一步的，步骤三中根据考虑区间来水后干流水库补偿调度，计算考虑支流区间 来水的生态调度方法计算的产卵场控制断面高流量脉冲频次H，当产卵场断面合成流量 Qsyst j满足下式条件时，计为1次脉冲动作： 式中，起涨流量Qe、水位起始涨幅Ze、峰值流量Qm、流量平均涨幅dQ、涨水历时D取值 来自步骤一。 本发明具有以下优点：(1)考虑区间支流来水可以解决常规调度造成下游河道高 流量脉冲过程频次不够的问题，可有效改善下游河道高流量脉冲过程，满足产卵场产漂流 性卵鱼大量繁殖所需水文条件；(2)建立的产卵场断面高流量脉冲频次模拟模型，可快速模 拟各种调度方案下下游产卵场断面高流量脉冲过程，并通过优化求解计算出干流水库最佳 生态调度方式。 附图说明 图1为河流干支流水系拓扑关系图； 图2为朱沱站2000年三种情形下脉冲流量过程； 图3为朱沱站2010年三种情形下脉冲流量过程； 图4为朱沱站1986年三种情形下脉冲流量过程。