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龙图腾网获悉中国水利水电科学研究院;中建生态环境集团有限公司申请的专利一种面向关键物种生命周期的季节性河流生态水量确定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120013068B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510090298.8，技术领域涉及：G06Q10/063；该发明授权一种面向关键物种生命周期的季节性河流生态水量确定方法是由褚俊英;周祖昊;于新哲;王浩;张云富;蒋云钟;王英;王坤;饶杰设计研发完成，并于2025-01-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向关键物种生命周期的季节性河流生态水量确定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向关键物种生命周期的季节性河流生态水量确定方法，包括以下步骤：确定季节性河流生态需水的控制断面及其关联断面；识别季节性河流控制断面及其下游断面的关键物种及物种参数；确定控制断面水生生物和陆生动物生命周期的综合生态水位要求曲线；确定控制断面水生生物与陆生动物生命周期的生态水量阈值要求；确定季节性河流控制断面至上游断面之间陆生植物的生态水量阈值要求；确定季节性河流控制断面的下泄生态水量阈值要求；确定季节性河流控制断面生态水量要求。本发明所述方法能够为我国季节性河流的生态需水目标设定、生态需水配置和管理等提供基础支撑和科学依据，从根本上推动季节性河流的健康和生态环境复苏。

本发明授权一种面向关键物种生命周期的季节性河流生态水量确定方法在权利要求书中公布了：1.一种面向关键物种生命周期的季节性河流生态水量确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1、确定季节性河流生态需水的控制断面及其关联断面：根据控制断面选取原则确定季节性河流生态需水的控制断面，对于季节性河流第i个控制断面，识别确定其关联断面，包括上游第i-1个断面，以及下游第i+1，i+2，…，i+I个控制断面，其中，I为下游断面总个数； 步骤2、识别季节性河流控制断面及其下游断面的关键物种及物种参数：识别季节性河流控制断面及其下游断面的关键物种以及物种参数，关键物种为影响季节性河流生态系统结构和功能的优势种群和指示性物种，所述关键物种包括水生生物、陆生生物，所述水生生物包括水生植物与水生动物，所述陆生生物包括陆生植物与陆生动物；所述物种参数包括物种类型、空间位置、分布面积以及所处高程； 步骤3、确定控制断面水生生物和陆生动物生命周期的综合生态水位要求曲线：分别确定控制断面水生植物、水生动物和陆生动物生命周期的生态水位要求曲线，进而确定控制断面水生生物和陆生生物生命周期的综合生态水位要求曲线，具体包括以下步骤： 步骤31、确定水生植物生命周期的生态水位要求曲线：水生植物包括浮水植物、挺水植物和沉水植物，浮水植物生命周期的生态水位要求曲线的计算公式为： H1ai,t＝H1a0i,t+H1asi,t1 M1ai,t＝H1a0i,t+H1ami,t2 式中，H1ai,t和M1ai,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份浮水植物生命周期要求的最低水位和最高水位，m；H1a0i,t为季节性河流第i个控制断面第t月份浮水植物生长分布的高程，m；H1asi,t和H1ami,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份浮水植物生长繁殖要求的最小水深和最大水深； 挺水植物生命周期的生态水位要求曲线的计算公式为： H1bi,t＝H1b0i,t+H1bsi,t3 M1bi,t＝H1a0i,t+H1bmi,t4 式中，H1bi,t和M1bi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份挺水植物生命周期要求的最低水位和最高水位，m；H1b0i,t为季节性河段第i个控制断面第t月份挺水植物生长分布的高程，m；H1bsi,t和H1bmi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份挺水植物生长繁殖要求的最小水深和最大水深； 沉水植物生命周期的生态水位要求曲线的计算公式为： H1ci,t＝H1c0i,t+H1csi,t5 M1ci,t＝H1c0i,t+M1csi,t6 式中，H1ci,t和M1ci,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份沉水植物生命周期要求的最低水位和最高水位，m；H1c0i,t为季节性河流第i个控制断面第t月份沉水植物生长分布的高程，m；H1csi,t和M1csi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份沉水植物生长繁殖要求的最小水深和最大水深； 季节性河流水生植物生命周期的生态水位要求曲线的公式为： H1i,t＝MaxH1ai,t,H1bi,t,H1ci,t7 M1i,t＝MinM1ai,t,M1bi,t,M1ci,t8 式中，H1i,t和M1i,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份水生植物生命周期的最低水位要求和最高水位要求，m； 步骤32、确定水生动物和陆生动物生命周期的生态水位要求曲线：水生动物和陆生动物包括鱼类、浮游动物、底栖动物、鸟类，水生动物和陆生动物生命周期的生态水位要求曲线计算公式为： H2i,t＝MaxH2ai,t,H2bi,t,H2ci,t,H2di,t9 M2i,t＝MinM2ai,t,M2bi,t,M2ci,t,M2di,t10 其中： H2ai,t＝H0i+H2asi,t11 H2bi,t＝H0i+H2bsi,t12 H2ci,t＝H0i+H2csi,t13 H2di,t＝H0i+H2dsi,t14 M2ai,t＝H0i+H2ami,t15 M2bi,t＝H0i+H2bmi,t16 M2ci,t＝H0i+H2cmi,t17 M2di,t＝H0i+H2dmi,t18 式中，H2i,t和M2i,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份水生动物和陆生动物生命周期要求的最低水位和最高水位，m；H0i为季节性河第i个控制断面的河底高程，m；H2asi,t、H2bsi,t、H2csi,t、H2dsi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份鱼类、浮游动物、底栖动物、鸟类生命周期要求的最小水深，m；M2ami,t、M2bmi,t、M2cmi,t、M2dmi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份鱼类、浮游动物、底栖动物、鸟类生命周期要求的最大水深，m； 步骤33、确定控制断面水生生物和陆生动物生命周期的综合生态水位要求曲线：根据季节性河流控制断面水生生物和陆生动物生命周期的生态水位要求曲线，取最低水位的最大值作为河流生态系统的综合最低水位，取最高水位的最小值作为河流生态系统的综合最高水位，建立水生生物与陆生动物生命周期的综合生态水位要求曲线，计算公式为： Hi,t＝maxH1i,t,H2i,t19 Mi,t＝minM1i,t,M2i,t20 式中，Hi,t和Mi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份水生生物与陆生动物的综合生态水位要求最小值和最大值，m； 步骤4、确定控制断面水生生物与陆生动物生命周期的生态水量阈值要求： 基于水生生物与陆生动物生命周期的综合生态水位要求曲线，计算水生生物与陆生动物生命周期的生态水量阈值要求，对于季节性河流，设定其为明渠均匀流，采用曼宁公式计算控制断面生态水量阈值要求，计算公式为： QH1i,t＝max8.64×AHi,t×Vhi,t×Ti,PH1i,t21 QM1i,t＝max8.64×AMi,t×Vmi,t×Ti,PM1i,t22 式中，QH1i,t和QM1i,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份水生生物与陆生动物生命周期的生态水量要求的最小值和最大值，万m3；AHi,t和AMi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份的过水断面面积最小值和最大值，m2；Vhi,t和Vmi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份生态水量最小值和最大值对应的平均流速，ms；Ti为第i月的天数；PH1i,t和PM1i,t分别为第i个控制断面第t月份水行政主管部门或生态环境主管部门相关规划或方案中批复的逐月最小和最大生态水量，万m3；Si为季节性河流第i个控制断面河床比降，以体现河床纵断面地形变化带来的影响，无量纲；n是河道天然糙率，无量纲；Rhi,t和Rmi,t分别为季节性河流第i个控制断面第t月份的水力半径最小值和最大值，m，当河道宽深比大于100时，则用断面平均水深代替水力半径进行计算，误差在允许范围内；断面平均水深为控制断面水生生物和陆生动物生命周期的综合生态水位与河底高程的差值，即： Rhi,t＝Hi,t-H0i25 Rmi,t＝Mi,t-H0i26； 步骤5、确定季节性河流控制断面至上游断面之间陆生植物的生态水量阈值要求：陆生植物包括草本、灌木以及林地，分布在季节性河流河道两侧，陆生植物的生长依赖地下水进行补给，通过计算陆生植物在某一地下水埋深时的潜水蒸发量，进而推算其生态水量阈值要求，具体计算公式为： 式中，QH2i,t和QM2i,t分别季节性河流第t月份第i个控制断面到第i-1个控制断面之间在河道两侧分布的陆生植物生态水量要求的最小值和最大值，万m3；j为不同埋深的地下水位分级，j＝1，2,…J；EHj,t和EMj,t分别为第j级地下水埋深最小值和最大值对应的单位面积潜水蒸发量，mm；Fi,j为季节性河流第i个控制断面第j级地下水埋深对应的植物面积，km2，通过实际监测或地下水模拟方式获取；Kj为第j级地下水埋深的影响系数，无量纲；E0t为第t月份的水面蒸发量，mm；a、b为经验系数，根据实验结果拟合曲线进行取值；ZHj和ZMj分别为第j级地下水埋深最小值和最大值，m；Zmax为潜水蒸发的极限埋深，m，取值4.5-5.0m； 步骤6：确定季节性河流控制断面的下泄生态水量阈值要求：季节性河流控制断面的下游断面的生态水量要求包括尾闾湖泊、河口、湿地以及河谷断面生态系统保护目标的水量要求，下游断面的生态水量要求根据水行政主管部门或生态环境主管部门在规划或方案批复的生态水量确定阈值，如果下游断面没有批复的生态水量，则利用下游断面关键物种生命周期计算下游断面生态水量阈值；若下游有多个生态保护目标的控制断面，则采用层层递推方式确定该控制断面下泄生态水量阈值要求，即下游所有控制断面要求的最小生态水量加上损失量的外包络线为该控制断面下泄生态水量的最大值，下游所有控制断面要求的最大生态水量加上损失量的内包络线为该控制断面下泄生态水量的最小值，具体公式为： 式中，QH3i,t和QM3i,t分别为季节性河流第t月份第i个控制断面下游所有断面递推到本控制断面下泄生态水量要求的最小值和最大值，万m3；PH1p,t和PM1p,t分别为第i个控制断面下游第p个断面p＝i+1,i+2…i+I生态水量的最小值和最大值；SSp,t和SMp,t分别为季节性河流从第p个断面到第i个控制断面最小和最大生态水量的损失量，万m3； 步骤7：确定季节性河流控制断面生态水量要求：结合季节性河流控制断面生态水量阈值要求以及控制断面的下泄生态水量阈值要求，开展协同分析，确定季节性河流生态水量要求，具体为：季节性河流的生态水量要求的最小值，等于控制断面水生生物与陆生动物生命周期的生态水量要求最小值与控制断面下游断面递推到本控制断面要求的最小下泄生态水量的外包络线，加上控制断面至上游断面之间陆生植物生态水量要求最小值；季节性河流的生态水量要求的最大值，等于控制断面水生生物与陆生动物生命周期的生态水量要求最大值与控制断面下游断面递推到本控制断面要求的最大下泄生态水量的内包络线，加上控制断面至上游断面之间陆生植物生态水量要求最大值，具体计算公式为： QHi,t＝MaxQH1i,t,QH3i,t+QH2i,t37 QMi,t＝MinQM1i,t,QM3i,t+QM2i,t38 式中，QHi,t和QMi,t分别为季节性河流下游第i个控制断面第t月份生态水量要求的最小值和最大值，万m3。

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