本發(fā)明屬于生態(tài)基流量計(jì)算領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

河流生態(tài)基流量定義為維持河流動(dòng)植物等生物群落穩(wěn)定，河流生態(tài)環(huán)境與功能不受破壞所需要的基本水量，其計(jì)算值應(yīng)是一個(gè)長(zhǎng)期觀測(cè)、較為穩(wěn)定的值。根據(jù)tharme對(duì)生態(tài)基流量計(jì)算方法的總結(jié)，其計(jì)算方法大致可分為四類(lèi)：水文學(xué)方法、水力學(xué)方法、生態(tài)流量分析法和生態(tài)環(huán)境模擬法。

目前，水力學(xué)方法、生態(tài)流量分析法和生態(tài)環(huán)境模擬法在我國(guó)實(shí)際運(yùn)用中易遇到生態(tài)監(jiān)測(cè)資料不足、人力物力有限等問(wèn)題，所以國(guó)內(nèi)使用較多的方法是水文學(xué)法。該方法核心是應(yīng)用相關(guān)的水文指標(biāo)，通過(guò)長(zhǎng)系列流量資料來(lái)推求相應(yīng)的河流生態(tài)需水量、生態(tài)基流量等指標(biāo)。在水文學(xué)方法中，tennant法是應(yīng)用較廣泛的方法，它是田納特等專(zhuān)家研究了11條受人類(lèi)活動(dòng)影響很小的河流，觀測(cè)了河流在不同的流量與過(guò)流面積等條件下，對(duì)漁業(yè)的影響并匯總命名成tennant法。

tennant法優(yōu)點(diǎn)在于只需獲得當(dāng)?shù)匾欢屋^長(zhǎng)時(shí)間的流量資料，就能根據(jù)相應(yīng)系數(shù)快捷計(jì)算出當(dāng)?shù)睾恿魃鷳B(tài)基流量，且計(jì)算結(jié)果較為合理。但它側(cè)重考慮流量年際變化，淡化了河流豐水期與枯水期流量的差距，對(duì)于不同功能定位河流沒(méi)有分類(lèi)討論，方法中設(shè)定的分期百分?jǐn)?shù)不一定能滿足在魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵期需求。我國(guó)北方地區(qū)河流呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化，汛期與非汛期流量差異顯著，河流生態(tài)基流也隨季節(jié)顯著變化。受人類(lèi)活動(dòng)的影響，我國(guó)北方地區(qū)大部分天然河流、城市河流徑流量逐年減少，定義這種河流為未補(bǔ)水河流；但也有小部分河流由于調(diào)水、人工補(bǔ)水、河流改道等原因流量逐年增大，定義這種河流為補(bǔ)水河流。

鑒于此，本發(fā)明針對(duì)不同河流功能定位與徑流量的變化趨勢(shì)，提出了一種考慮河流年內(nèi)徑流變化以及生態(tài)過(guò)程對(duì)水文過(guò)程的影響，對(duì)徑流過(guò)程還原或還現(xiàn)的方法修正年均流量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的第一目的是提供一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算方法。該方法針對(duì)不同河流功能定位與徑流量的變化趨勢(shì)，所提出的一種生態(tài)基流量計(jì)算方法，能夠根據(jù)不同類(lèi)型的河流，準(zhǔn)確地計(jì)算出其生態(tài)基流量，進(jìn)而對(duì)觀測(cè)河流動(dòng)植物等生物群落穩(wěn)定具有重要意義。

本發(fā)明的一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算方法，該計(jì)算方法在服務(wù)器內(nèi)或處理器內(nèi)完成，包括：

從河流監(jiān)測(cè)站的河流監(jiān)測(cè)服務(wù)器內(nèi)獲取河流徑流數(shù)據(jù)；

求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)，進(jìn)而確定河流類(lèi)型；河流的類(lèi)型包括：受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流、受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流和未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流這三類(lèi)；

根據(jù)河流的類(lèi)型分別計(jì)算河流的生態(tài)基流量：

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之后的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還原計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，則首先應(yīng)用基流分割方法修正流量，并應(yīng)用均流量不變的原則，使修正后的年均流量與原始年均流量相等，進(jìn)而得到月均河流流量；最后將月均河流流量與修正后的年均流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量。

進(jìn)一步的，采用mann-kendall法來(lái)求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)。

mann-kendall法簡(jiǎn)稱(chēng)m-k法，是一種適用于非正態(tài)分布的無(wú)分布檢驗(yàn)方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以排除數(shù)據(jù)中極端值的干擾，也無(wú)需樣本具有一定的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，并且計(jì)算簡(jiǎn)便，在水文學(xué)上廣泛應(yīng)用于研究降雨、徑流等方面序列變異診斷。

進(jìn)一步的，若沒(méi)有突變點(diǎn)，則河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；

若有突變點(diǎn)，則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，則河流為未補(bǔ)水河流；若徑流量逐年增大，則河流受到了人工補(bǔ)水，為補(bǔ)水河流。

本發(fā)明首先對(duì)河流徑流序列進(jìn)行分析，若沒(méi)有突變點(diǎn)，則認(rèn)為河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；若有突變點(diǎn)則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，說(shuō)明河流為未補(bǔ)水河流，若徑流量逐年增大，表明河流受到了人工補(bǔ)水，屬于補(bǔ)水河流。

進(jìn)一步的，在流量還原計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還原計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)后的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

對(duì)于還原計(jì)算，本發(fā)明采用降雨徑流相關(guān)曲線的方法通過(guò)擬合突變點(diǎn)之前的降雨徑流，得出突變之前下墊面條件下的降雨徑流關(guān)系，通過(guò)輸入突變點(diǎn)之后的降雨量，可以得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

進(jìn)一步的，在流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)后的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)前的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之前模擬的徑流量，以此完成還現(xiàn)計(jì)算。

在計(jì)算此類(lèi)河流生態(tài)基流量時(shí)，需篩選出突變點(diǎn)之后受到人為影響較大的徑流資料，才能保證結(jié)果的可靠性。同時(shí)為了避免河流天然時(shí)期徑流數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成干擾，應(yīng)對(duì)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行流量還現(xiàn)計(jì)算，增加徑流系列資料的可靠性與一致性，使其更符合實(shí)際情況。

進(jìn)一步的，對(duì)于補(bǔ)水河流，則從突變點(diǎn)后選取典型年，對(duì)于未補(bǔ)水河流則相反；

選取典型年的方法包括：

(1)逐個(gè)獲取河流監(jiān)測(cè)站的年均流量

(2)將各河流監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)到的年流量與相除，得到年模數(shù)kit；

(3)求模數(shù)均值其中i為第i觀測(cè)站，t為第t個(gè)時(shí)間段，其中t為正整數(shù)；

(4)選擇最接近1的年份為典型年，若有多個(gè)接近1，則取偏差系數(shù)最小的年份為典型年。

本發(fā)明選用典型年的年內(nèi)流量過(guò)程來(lái)代替河流多年平均流量，典型年流量過(guò)程更能體現(xiàn)流量的年內(nèi)豐枯變化規(guī)律。

進(jìn)一步的，應(yīng)用基流分割方法修正流量的過(guò)程為：

式中：qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的濾波后的地面徑流(m³/s)；qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的總徑流量(m³/s)，其中t為正整數(shù)；a為濾波系數(shù)，為常數(shù)；地面徑流由上式計(jì)算出后，基流bt＝qt-qt。

為了避免受到扁平化數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果造成的影響，需對(duì)多年平均流量進(jìn)行修正，使其更符合實(shí)際情況。

本發(fā)明的第二目的是提供一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)采集器，其被配置為：從河流監(jiān)測(cè)站的河流監(jiān)測(cè)服務(wù)器內(nèi)獲取河流徑流數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)處理器，其被配置為：

求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)，進(jìn)而確定河流類(lèi)型；河流的類(lèi)型包括：受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流、受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流和未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流這三類(lèi)；

根據(jù)河流的類(lèi)型分別計(jì)算河流的生態(tài)基流量：

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之后的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還原計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，則首先應(yīng)用基流分割方法修正流量，并應(yīng)用均流量不變的原則，使修正后的年均流量與原始年均流量相等，進(jìn)而得到月均河流流量；最后將月均河流流量與修正后的年均流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

采用mann-kendall法來(lái)求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)；

若沒(méi)有突變點(diǎn)，則河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；

若有突變點(diǎn)，則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，則河流為未補(bǔ)水河流；若徑流量逐年增大，則河流受到了人工補(bǔ)水，為補(bǔ)水河流。

mann-kendall法簡(jiǎn)稱(chēng)m-k法，是一種適用于非正態(tài)分布的無(wú)分布檢驗(yàn)方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以排除數(shù)據(jù)中極端值的干擾，也無(wú)需樣本具有一定的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，并且計(jì)算簡(jiǎn)便，在水文學(xué)上廣泛應(yīng)用于研究降雨、徑流等方面序列變異診斷。

本發(fā)明首先對(duì)河流徑流序列進(jìn)行分析，若沒(méi)有突變點(diǎn)，則認(rèn)為河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；若有突變點(diǎn)則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，說(shuō)明河流為未補(bǔ)水河流，若徑流量逐年增大，表明河流受到了人工補(bǔ)水，屬于補(bǔ)水河流。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

在流量還原計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還原計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)后的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

對(duì)于還原計(jì)算，本發(fā)明采用降雨徑流相關(guān)曲線的方法通過(guò)擬合突變點(diǎn)之前的降雨徑流，得出突變之前下墊面條件下的降雨徑流關(guān)系，通過(guò)輸入突變點(diǎn)之后的降雨量，可以得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

在流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)后的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)前的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之前模擬的徑流量，以此完成還現(xiàn)計(jì)算。

在計(jì)算此類(lèi)河流生態(tài)基流量時(shí)，需篩選出突變點(diǎn)之后受到人為影響較大的徑流資料，才能保證結(jié)果的可靠性。同時(shí)為了避免河流天然時(shí)期徑流數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成干擾，應(yīng)對(duì)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行流量還現(xiàn)計(jì)算，增加徑流系列資料的可靠性與一致性，使其更符合實(shí)際情況。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

對(duì)于補(bǔ)水河流，則從突變點(diǎn)后選取典型年，對(duì)于未補(bǔ)水河流則相反；

選取典型年的方法包括：

(1)逐個(gè)獲取河流監(jiān)測(cè)站的年均流量

(2)將各河流監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)到的年流量與相除，得到年模數(shù)kit；

(3)求模數(shù)均值其中i為第i觀測(cè)站，t為第t個(gè)時(shí)間段，其中t為正整數(shù)；

(4)選擇最接近1的年份為典型年，若有多個(gè)接近1，則取偏差系數(shù)最小的年份為典型年。

本發(fā)明選用典型年的年內(nèi)流量過(guò)程來(lái)代替河流多年平均流量，典型年流量過(guò)程更能體現(xiàn)流量的年內(nèi)豐枯變化規(guī)律。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

應(yīng)用基流分割方法修正流量的過(guò)程為：

式中：qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的濾波后的地面徑流(m³/s)；qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的總徑流量(m³/s)；a為濾波系數(shù)，為常數(shù)；地面徑流由上式計(jì)算出后，基流bt＝qt-qt。

為了避免受到扁平化數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果造成的影響，需對(duì)多年平均流量進(jìn)行修正，使其更符合實(shí)際情況。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明的考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算方法，針對(duì)不同河流功能定位與徑流量的變化趨勢(shì)，所提出的一種生態(tài)基流量計(jì)算方法，能夠根據(jù)不同類(lèi)型的河流，準(zhǔn)確地計(jì)算出其生態(tài)基流量，進(jìn)而對(duì)觀測(cè)河流動(dòng)植物等生物群落穩(wěn)定具有重要意義。

(2)本發(fā)明的考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器從河流監(jiān)測(cè)站的河流監(jiān)測(cè)服務(wù)器內(nèi)獲取河流徑流數(shù)據(jù)；利用數(shù)據(jù)處理器求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)，進(jìn)而確定河流類(lèi)型；河流的類(lèi)型包括：受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流、受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流和未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流這三類(lèi)；根據(jù)河流的類(lèi)型分別計(jì)算河流的生態(tài)基流量，實(shí)現(xiàn)了不同河流功能定位與徑流量的變化趨勢(shì)，根據(jù)不同類(lèi)型的河流，準(zhǔn)確地計(jì)算出其生態(tài)基流量。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1是一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算方法流程圖。

圖2是一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

本發(fā)明所涉及的名詞解釋為：

“河流徑流序列”分為逐日徑流數(shù)據(jù)、逐月徑流數(shù)據(jù)、逐年徑流數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由河流監(jiān)測(cè)站的河流監(jiān)測(cè)服務(wù)器獲取，進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算。

各地水文氣象站或者水文局有相關(guān)資料，通過(guò)此資料進(jìn)行計(jì)算。

“分期百分?jǐn)?shù)”中的“百分?jǐn)?shù)”表示的是，原tennant法中規(guī)定的生態(tài)基流量為年均流量的10％這一百分?jǐn)?shù)；

“分期”代表本發(fā)明將一年內(nèi)分成一般用水期與魚(yú)類(lèi)產(chǎn)育期；

2個(gè)時(shí)期內(nèi)的百分?jǐn)?shù)定義為分期百分?jǐn)?shù)。

1mann-kendall法

mann-kendall法簡(jiǎn)稱(chēng)m-k法，是一種適用于非正態(tài)分布的無(wú)分布檢驗(yàn)方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以排除數(shù)據(jù)中極端值的干擾，也無(wú)需樣本具有一定的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，并且計(jì)算簡(jiǎn)便，在水文學(xué)上廣泛應(yīng)用于研究降雨、徑流等方面序列變異診斷。

對(duì)于某一個(gè)樣本容量為n的時(shí)間序列x(x1,x2,x3,...,xn)，構(gòu)造它的秩序列：

式中：dτ為第i時(shí)刻時(shí)所有大于j時(shí)刻數(shù)值的個(gè)數(shù)累計(jì)值；τ為i的取值范圍，τ＝1,2,...,n；n為樣本容量；ri為i時(shí)刻時(shí)依據(jù)xi與xj的大小取值0或1；xi為i時(shí)刻的數(shù)值；xj為j時(shí)刻的數(shù)值，j＝1,2,...,i；ufτ為dτ標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算后得到的值；e(dτ)、v(dτ)為dτ的均值和方差。

通過(guò)查找正態(tài)分布函數(shù)表，可以得出在一個(gè)顯著水平為α?xí)r的臨界值uα，若公式(3)所計(jì)算的|ufτ|＞uα，則該序列存在明顯的上升或者下降的變化趨勢(shì)。同理，以逆序列{xn,xn-1,...,1}重復(fù)以上過(guò)程，令ubτ＝-ufτ，其中τ＝n,n-1,...,1，根據(jù)ufτ和ubτ值繪制uf和ub曲線圖，若ufτ和ubτ值小于0，則序列呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，反之則為上升趨勢(shì)。若ufτ和ubτ曲線相交在臨界值uα＝±1.96之間(α＝0.05，)，則交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻有可能為序列變異開(kāi)始時(shí)刻。

2徑流還原與還現(xiàn)計(jì)算

2.1未補(bǔ)水河流的還原計(jì)算

受人為活動(dòng)影響的一般河流，河流徑流量呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢(shì)，部分北方河流甚至出現(xiàn)斷流，嚴(yán)重影響了河流健康。為了保障北方地區(qū)天然河流的水文情勢(shì)不受破壞、城市河流維持基本功能，計(jì)算生態(tài)基流量時(shí)需要篩選出受到人為影響較小的徑流資料，才能保證結(jié)果的真實(shí)性。同時(shí)為了增加系列徑流資料的可靠性與一致性，避免極端徑流序列資料對(duì)計(jì)算結(jié)果造成影響，需要對(duì)突變點(diǎn)之后的徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行流量還原計(jì)算。對(duì)于還原計(jì)算，本發(fā)明采用降雨徑流相關(guān)曲線的方法通過(guò)擬合突變點(diǎn)之前的降雨徑流，得出突變之前下墊面條件下的降雨徑流關(guān)系，通過(guò)輸入突變點(diǎn)之后的降雨量，可以得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

具體地，完成還原計(jì)算過(guò)程為：

(1)通過(guò)突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系進(jìn)行線性擬合：

r＝a·p+b

p為降雨量(mm)，r為徑流量(億m³)，a、b為擬合參數(shù)

(2)將突變點(diǎn)后的降雨量代入上式，得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

2.2補(bǔ)水河流的還現(xiàn)計(jì)算

我國(guó)近年來(lái)對(duì)河流的開(kāi)發(fā)利用程度提高，尤其是部分經(jīng)過(guò)大量補(bǔ)水的城市河流，其水文過(guò)程已與天然河流有較大差別，直接使用河流徑流序列資料進(jìn)行生態(tài)基流量計(jì)算必然會(huì)造成誤差。經(jīng)過(guò)補(bǔ)水的河流，往往是為了滿足流域周?chē)?jīng)濟(jì)、生態(tài)要求所回灌補(bǔ)源，其重點(diǎn)并不在還原河流的水文情勢(shì)。因此，在計(jì)算此類(lèi)河流生態(tài)基流量時(shí)，需篩選出突變點(diǎn)之后受到人為影響較大的徑流資料，才能保證結(jié)果的可靠性。同時(shí)為了避免河流天然時(shí)期徑流數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成干擾，應(yīng)對(duì)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行流量還現(xiàn)計(jì)算，增加徑流系列資料的可靠性與一致性，使其更符合實(shí)際情況。對(duì)于還現(xiàn)計(jì)算，方法與還原計(jì)算相似，不再贅述。

具體地，完成還現(xiàn)計(jì)算過(guò)程為：

(1)通過(guò)突變點(diǎn)后的降雨徑流關(guān)系進(jìn)行線性擬合：

r＝a·p+b

p為降雨量(mm)，r為徑流量(億m³)，a、b為擬合參數(shù)

(2)將突變點(diǎn)前的降雨量代入上式，得出突變點(diǎn)之前模擬的徑流量，以此完成還現(xiàn)計(jì)算。

3典型年的選擇

本發(fā)明選用典型年的年內(nèi)流量過(guò)程來(lái)代替河流多年平均流量，典型年流量過(guò)程更能體現(xiàn)流量的年內(nèi)豐枯變化規(guī)律，即使用典型年的tennant法求出的生態(tài)基流量更為合理。對(duì)于補(bǔ)水河流，則從突變點(diǎn)后選取典型年，對(duì)于未補(bǔ)水河流則相反。

(1)逐個(gè)獲取河流監(jiān)測(cè)站的年均流量

(2)將各河流監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)到的年流量與相除，得到年模數(shù)kit；

(3)求模數(shù)均值其中i為第i觀測(cè)站，t為第t個(gè)時(shí)間段，其中t為正整數(shù)；

(4)選擇最接近1的年份為典型年，若有多個(gè)接近1，則取偏差系數(shù)最小的年份為典型年。

4基流分割法修正月均流量

為了避免受到扁平化數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果造成的影響，需對(duì)多年平均流量進(jìn)行修正，使其更符合實(shí)際情況。tennant法的研究對(duì)象為天然河流，河川徑流、基流和生態(tài)基流三者之間聯(lián)系密切。河川基流和生態(tài)基流都是河川徑流中的一部分；基流是徑流中地下水補(bǔ)給河流的那部分流量；生態(tài)基流是用來(lái)維持河流生態(tài)功能的那部分流量。而河川基流和生態(tài)基流的不同之處在于補(bǔ)給來(lái)源，基流是地下水補(bǔ)給河流的量，而生態(tài)基流不僅包含地下水補(bǔ)給量，也包含地表徑流的補(bǔ)給量。對(duì)于季節(jié)性河流，枯水期河川徑流量幾乎全部依靠地下水補(bǔ)給，此時(shí)河川基流量與徑流量相當(dāng)，生態(tài)基流也依靠基流，即地下水來(lái)保障。

基流分割法基本方程：

式中：qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的濾波后的地面徑流(m³/s)；qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的總徑流量(m³/s)；a為濾波系數(shù)。

地面徑流由上式計(jì)算出后，基流b由下式計(jì)算：

bt＝qt-qt。

根據(jù)北方河流周期變化及生態(tài)需水的特點(diǎn)，4月至9月用水量增加，魚(yú)類(lèi)逐漸進(jìn)入產(chǎn)卵期，生態(tài)需水量相對(duì)較大；10月至次年3月降水較少，河道水量較枯，水生動(dòng)植物進(jìn)入冬眠期，生態(tài)需水量相對(duì)較小。因此，按河流用途與河流實(shí)際的來(lái)水過(guò)程，將時(shí)段劃分為4月至9月(魚(yú)類(lèi)產(chǎn)育期)、10月至次年3月(一般用水期)?？紤]到天然河道冬季徑流大部分由地下水補(bǔ)給，通過(guò)基流分割劃分出河流基流量，由此基流量表示天然河道10月至次年3月的河流流量。并根據(jù)年均流量不變的原則，調(diào)整修正后的流量，使修正后的年均流量與原始年均流量相等。

5分期百分?jǐn)?shù)的選取改進(jìn)

根據(jù)北方河流周期變化及生態(tài)需水的特點(diǎn)，10月至次年3月降水較少，河道水量較枯，水生動(dòng)植物進(jìn)入冬眠期，生態(tài)需水量相對(duì)較小，將其定義為一般用水期；4月至9月用水量增加，魚(yú)類(lèi)逐漸進(jìn)入產(chǎn)卵期，生態(tài)需水量相對(duì)較大，將其定義為魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵期。河流一般用水期，天然河流保留一定的徑流量、流速和水深，河流中的魚(yú)類(lèi)等生物種群和水中植物已經(jīng)完全適用了河流的周期性水文變化過(guò)程，河流生態(tài)系統(tǒng)處于一種可自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)的狀態(tài)，設(shè)置tennant法中規(guī)定的生態(tài)基流量為年均流量的10％，可以滿足河流的基本生態(tài)環(huán)境、生物群里的需求。為了解決tennant法年內(nèi)月均流量扁平化的問(wèn)題，以及滿足生活、生態(tài)用水的最低要求，設(shè)定4月至9月修正后流量的15％作為河流生態(tài)基流量即能滿足河流與生物的最低要求。

6月均流量改進(jìn)

10月至年次3月為河流一般用水期，天然河流保留一定的徑流量、流速和水深，可以滿足生態(tài)系統(tǒng)不受破壞、魚(yú)類(lèi)生存、景觀美觀等一般要求。自然條件下的天然河流，河流中的魚(yú)類(lèi)等生物種群和水中植物已經(jīng)完全適用了河流的周期性水文變化過(guò)程，河流生態(tài)系統(tǒng)處于一種可自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)的狀態(tài)。由此可知，設(shè)置tennant法中規(guī)定的生態(tài)基流量為年均流量的10％，可以滿足河流的基本生態(tài)環(huán)境、生物群里的需求。因此設(shè)定一般用水期使用修正后流量的10％作為河流生態(tài)基流量即能滿足河流與生物的最低要求。

4月至9月為魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵育期，魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵育期按照生態(tài)基流量的定義，在滿足河流不受破壞的同時(shí)，還應(yīng)滿足魚(yú)類(lèi)等水生生物能夠正常產(chǎn)卵、繁育等需求。對(duì)于不同河流，首先需要明確重要保護(hù)魚(yú)類(lèi)繁殖習(xí)性和生境條件，4月上中旬魚(yú)類(lèi)開(kāi)始產(chǎn)卵，需水量增大；4月下旬～5月大部分魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵，需水量持續(xù)增大當(dāng)河流水位下降或者河流流速達(dá)不到要求時(shí)，魚(yú)類(lèi)會(huì)停止產(chǎn)卵行為；6月～9月水溫較高，魚(yú)類(lèi)索餌旺盛，為生長(zhǎng)期，需要洪水將大量的樹(shù)葉草枝葉等有機(jī)物帶入河道。若河流沒(méi)有特定保護(hù)魚(yú)類(lèi)，則可以參照四大家魚(yú)的習(xí)性。4月開(kāi)始，魚(yú)類(lèi)逐漸開(kāi)始為產(chǎn)卵進(jìn)行準(zhǔn)備，根據(jù)相關(guān)研究，河流流速0.20m/s～0.25m/s是魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵所需的最低流速，魚(yú)卵安全漂浮下限為0.25m/s。8月為魚(yú)類(lèi)產(chǎn)育高峰期，從4月漲水期開(kāi)始至8月流速最大期，河流流速至少增加0.1m/s。因此，針對(duì)特定保護(hù)魚(yú)類(lèi)產(chǎn)育習(xí)性，應(yīng)將魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)繁育規(guī)律與水文情勢(shì)變化的耦合在原tennant法的基礎(chǔ)上增加一個(gè)流速條件，滿足魚(yú)類(lèi)生存繁衍要求，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。據(jù)此平均流速，找出此流速對(duì)應(yīng)的河流流量，對(duì)比原tennant法中取平均流量10％這一流量的大小，取較大值為當(dāng)月河流生態(tài)基流量，據(jù)此確定最終的基流百分?jǐn)?shù)，分期百分比最終選取見(jiàn)表2。

表1魚(yú)類(lèi)產(chǎn)育期流速選取單位：m/s

表2生態(tài)基流量分期百分比的選取單位：m³/s

具體地，如圖1所示，本發(fā)明的一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算方法，該計(jì)算方法在服務(wù)器內(nèi)或處理器內(nèi)完成，包括：

步驟1：從河流監(jiān)測(cè)站的河流監(jiān)測(cè)服務(wù)器內(nèi)獲取河流徑流數(shù)據(jù)；

步驟2：求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)，進(jìn)而確定河流類(lèi)型；河流的類(lèi)型包括：受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流、受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流和未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流這三類(lèi)；

進(jìn)一步的，采用mann-kendall法來(lái)求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)。

mann-kendall法簡(jiǎn)稱(chēng)m-k法，是一種適用于非正態(tài)分布的無(wú)分布檢驗(yàn)方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以排除數(shù)據(jù)中極端值的干擾，也無(wú)需樣本具有一定的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，并且計(jì)算簡(jiǎn)便，在水文學(xué)上廣泛應(yīng)用于研究降雨、徑流等方面序列變異診斷。

進(jìn)一步的，若沒(méi)有突變點(diǎn)，則河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；

若有突變點(diǎn)，則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，則河流為未補(bǔ)水河流；若徑流量逐年增大，則河流受到了人工補(bǔ)水，為補(bǔ)水河流。

本發(fā)明首先對(duì)河流徑流序列進(jìn)行分析，若沒(méi)有突變點(diǎn)，則認(rèn)為河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；若有突變點(diǎn)則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，說(shuō)明河流為未補(bǔ)水河流，若徑流量逐年增大，表明河流受到了人工補(bǔ)水，屬于補(bǔ)水河流。

步驟3：根據(jù)河流的類(lèi)型分別計(jì)算河流的生態(tài)基流量：

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之后的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還原計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，則首先應(yīng)用基流分割方法修正流量，并應(yīng)用均流量不變的原則，使修正后的年均流量與原始年均流量相等，進(jìn)而得到月均河流流量；最后將月均河流流量與修正后的年均流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量。

進(jìn)一步的，在流量還原計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還原計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)后的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

對(duì)于還原計(jì)算，本發(fā)明采用降雨徑流相關(guān)曲線的方法通過(guò)擬合突變點(diǎn)之前的降雨徑流，得出突變之前下墊面條件下的降雨徑流關(guān)系，通過(guò)輸入突變點(diǎn)之后的降雨量，可以得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

進(jìn)一步的，在流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)后的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)前的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之前模擬的徑流量，以此完成還現(xiàn)計(jì)算。

在計(jì)算此類(lèi)河流生態(tài)基流量時(shí)，需篩選出突變點(diǎn)之后受到人為影響較大的徑流資料，才能保證結(jié)果的可靠性。同時(shí)為了避免河流天然時(shí)期徑流數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成干擾，應(yīng)對(duì)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行流量還現(xiàn)計(jì)算，增加徑流系列資料的可靠性與一致性，使其更符合實(shí)際情況。

其中，對(duì)于補(bǔ)水河流，則從突變點(diǎn)后選取典型年，對(duì)于未補(bǔ)水河流則相反；

選取典型年的方法包括：

(1)逐個(gè)獲取河流監(jiān)測(cè)站的年均流量

(2)將各河流監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)到的年流量與相除，得到年模數(shù)kit；

(3)求模數(shù)均值其中i為第i觀測(cè)站，t為第t個(gè)時(shí)間段，其中t為正整數(shù)；

(4)選擇最接近1的年份為典型年，若有多個(gè)接近1，則取偏差系數(shù)最小的年份為典型年。

本發(fā)明選用典型年的年內(nèi)流量過(guò)程來(lái)代替河流多年平均流量，典型年流量過(guò)程更能體現(xiàn)流量的年內(nèi)豐枯變化規(guī)律。

進(jìn)一步的，應(yīng)用基流分割方法修正流量的過(guò)程為：

式中：qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的濾波后的地面徑流(m³/s)；qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的總徑流量(m³/s)；a為濾波系數(shù)，為常數(shù)；地面徑流由上式計(jì)算出后，基流bt＝qt-qt。

為了避免受到扁平化數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果造成的影響，需對(duì)多年平均流量進(jìn)行修正，使其更符合實(shí)際情況。

圖2是本發(fā)明的一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖2所示，本發(fā)明的一種考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理器。

(1)數(shù)據(jù)采集器，其被配置為：從河流監(jiān)測(cè)站的河流監(jiān)測(cè)服務(wù)器內(nèi)獲取河流徑流數(shù)據(jù)。

(2)數(shù)據(jù)處理器，其被配置為：

求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)，進(jìn)而確定河流類(lèi)型；河流的類(lèi)型包括：受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流、受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流和未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流這三類(lèi)；

根據(jù)河流的類(lèi)型分別計(jì)算河流的生態(tài)基流量：

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之后的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還原計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流，則首先查詢(xún)第一個(gè)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)，經(jīng)流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列；再根據(jù)新的流量序列與實(shí)際流量序列，選取典型年；最后將典型年的月均河流流量與典型年的年均河流流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量；

若河流是未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，則首先應(yīng)用基流分割方法修正流量，并應(yīng)用均流量不變的原則，使修正后的年均流量與原始年均流量相等，進(jìn)而得到月均河流流量；最后將月均河流流量與修正后的年均流量的10％比較，取較大值作為當(dāng)月河流生態(tài)基流量。

其中，數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

采用mann-kendall法來(lái)求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)；

若沒(méi)有突變點(diǎn)，則河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；

若有突變點(diǎn)，則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，則河流為未補(bǔ)水河流；若徑流量逐年增大，則河流受到了人工補(bǔ)水，為補(bǔ)水河流。

mann-kendall法簡(jiǎn)稱(chēng)m-k法，是一種適用于非正態(tài)分布的無(wú)分布檢驗(yàn)方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以排除數(shù)據(jù)中極端值的干擾，也無(wú)需樣本具有一定的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，并且計(jì)算簡(jiǎn)便，在水文學(xué)上廣泛應(yīng)用于研究降雨、徑流等方面序列變異診斷。

本發(fā)明首先對(duì)河流徑流序列進(jìn)行分析，若沒(méi)有突變點(diǎn)，則認(rèn)為河流為未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流；若有突變點(diǎn)則屬于受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流，同時(shí)進(jìn)一步分析徑流序列，若徑流量逐年減少，說(shuō)明河流為未補(bǔ)水河流，若徑流量逐年增大，表明河流受到了人工補(bǔ)水，屬于補(bǔ)水河流。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

在流量還原計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還原計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)后的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

對(duì)于還原計(jì)算，本發(fā)明采用降雨徑流相關(guān)曲線的方法通過(guò)擬合突變點(diǎn)之前的降雨徑流，得出突變之前下墊面條件下的降雨徑流關(guān)系，通過(guò)輸入突變點(diǎn)之后的降雨量，可以得出突變點(diǎn)之后模擬的徑流量，以此完成還原計(jì)算。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

在流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列之前，還獲取河流的降雨量信息；流量還現(xiàn)計(jì)算組成新的流量序列的具體過(guò)程為：

線性擬合突變點(diǎn)后的降雨徑流關(guān)系；

將突變點(diǎn)前的降雨量代入線性擬合突變點(diǎn)前的降雨徑流關(guān)系式中，得出突變點(diǎn)之前模擬的徑流量，以此完成還現(xiàn)計(jì)算。

在計(jì)算此類(lèi)河流生態(tài)基流量時(shí)，需篩選出突變點(diǎn)之后受到人為影響較大的徑流資料，才能保證結(jié)果的可靠性。同時(shí)為了避免河流天然時(shí)期徑流數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果造成干擾，應(yīng)對(duì)突變點(diǎn)之前的徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行流量還現(xiàn)計(jì)算，增加徑流系列資料的可靠性與一致性，使其更符合實(shí)際情況。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

對(duì)于補(bǔ)水河流，則從突變點(diǎn)后選取典型年，對(duì)于未補(bǔ)水河流則相反；

選取典型年的方法包括：

(1)逐個(gè)獲取河流監(jiān)測(cè)站的年均流量

(2)將各河流監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)到的年流量與相除，得到年模數(shù)kit；

(3)求模數(shù)均值其中i為第i觀測(cè)站，t為第t個(gè)時(shí)間段，其中t為正整數(shù)；

(4)選擇最接近1的年份為典型年，若有多個(gè)接近1，則取偏差系數(shù)最小的年份為典型年。

本發(fā)明選用典型年的年內(nèi)流量過(guò)程來(lái)代替河流多年平均流量，典型年流量過(guò)程更能體現(xiàn)流量的年內(nèi)豐枯變化規(guī)律。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)處理器還被配置為：

應(yīng)用基流分割方法修正流量的過(guò)程為：

式中：qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的濾波后的地面徑流(m³/s)；qt和qt-1分別為時(shí)段t和t-1的總徑流量(m³/s)；a為濾波系數(shù)，為常數(shù)；地面徑流由上式計(jì)算出后，基流bt＝qt-qt。

為了避免受到扁平化數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果造成的影響，需對(duì)多年平均流量進(jìn)行修正，使其更符合實(shí)際情況。

本發(fā)明的考慮河流不同狀態(tài)的生態(tài)基流量計(jì)算系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器從河流監(jiān)測(cè)站的河流監(jiān)測(cè)服務(wù)器內(nèi)獲取河流徑流數(shù)據(jù)；利用數(shù)據(jù)處理器求取每一條河流的徑流數(shù)據(jù)的突變點(diǎn)，進(jìn)而確定河流類(lèi)型；河流的類(lèi)型包括：受人類(lèi)擾動(dòng)的補(bǔ)水河流、受人類(lèi)擾動(dòng)的未補(bǔ)水河流和未受到人類(lèi)擾動(dòng)的河流這三類(lèi)；根據(jù)河流的類(lèi)型分別計(jì)算河流的生態(tài)基流量，實(shí)現(xiàn)了不同河流功能定位與徑流量的變化趨勢(shì)，根據(jù)不同類(lèi)型的河流，準(zhǔn)確地計(jì)算出其生態(tài)基流量。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。