【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水生态保护领域，具体是指一种预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法。
技术介绍
1、产漂流性卵鱼类早期资源在发育初期没有自主游泳能力，需要足够高的水流流速，维持早期资源在随流漂移过程中进行发育，直至具有自主游泳能力。然而，随着大坝工程建设日益增多，库区水流流速降低，鱼类早期资源可能在不具有自主游泳能力时提前沉底死亡，导致鱼类资源损失。因此，有必要精确预测不同水动力条件下早期资源的漂程或漂时，用于支撑产卵场、索饵场等关键生境适宜性的科学评价。
2、现有预测方法是在早期资源孵化通道中设置现场调查断面，监测一定时间段内早期资源的发育阶段单一固定断面水流流速，基于生物学特性给出早期资源已发育时长和预计仍需发育时长，基于单一流速和发育时长的乘积估算漂程。该方法仅采用调查断面流速计算漂程，没有考虑河流地形、水流流速的沿程变化，导致估算数据与实际差异较大，不能适应新时期国家江河生态保护需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为克服
技术介绍
的不足，提供一种预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：收集研究区域的基础数据，所述基础数据包括水文数据、水下地形数据以及水工程运行数据；
4、步骤s2：基于步骤s1所收集的基础数据，选择鱼类早期资源漂流通道范围内的固定断面开展鱼类早期资源调查，得到采样时间、调查断面位置、早期资源样本；
5、步
6、步骤s4：对步骤s2所收集的鱼类早期资源样本开展生物学鉴定，得到鱼类早期资源发育时间；
7、步骤s5：采用步骤s3构建的鱼类早期资源漂龄预测模型以及步骤s4得到的鱼类早期资源发育时间预测早期资源漂程和漂时。
8、进一步的，所述水文数据包括流量、水位以及水温；水下地形数据包括水面以下河床地形高程；所述水工程运行数据包括调度规程、坝前水位以及下泄流量。
9、进一步的，步骤s3包括：基于步骤s1所收集的基础数据，构建漂流通道水动力数学模型，模拟漂流通道水深和流速分布，然后构建鱼类早期资源漂龄预测模型，将漂流通道水动力数学模型模拟的漂流通道水深和流速同步输入鱼类早期资源漂龄预测模型，用于在变化水流条件下预测鱼类早期资源漂龄。
10、进一步的，所述漂流通道水动力数学模型为：
11、
12、式中，q为流量(m3/s)；a为过流断面面积(m2)；x为纵向坐标(m)；t为时间(s)；q为侧向入流或出流(m2/s)；α为动量分布系数；g为重力加速度(m/s2)；h为水深(m)；c为谢才系数(m1/2/s)；r为水力半径(m)；
13、所述鱼类早期资源漂龄预测模型为：
14、
15、式中，c为示踪早期资源浓度(ind/m3)；d为示踪早期资源扩散系数(m2/s)；α为示踪早期资源漂龄浓度((ind·s)/m3)；a为早期资源漂龄(s)。
16、进一步的，步骤s4包括：
17、步骤s41、确定鱼类早期资源调查断面位置和已发育时间；
18、步骤s42、确定鱼类早期资源调查断面位置和尚需发育时间；
19、步骤s43、确定鱼类产卵场位置和早期资源调查断面位置；
20、其中，鱼类早期资源调查断面位置由步骤s2现场确定，鱼类早期资源已发育时间和尚需发育时间由专业人员通过鉴定步骤s2获取的早期资源样本的生物形态确定，鱼类产卵场位置由早期资源调查和资料调研分析获得。
21、进一步的，步骤s5具体包括：
22、步骤s51：基于步骤s41所确定的鱼类早期资源调查断面位置和已发育时间数据，采用步骤s3所构建的鱼类早期资源漂龄预测模型，预测鱼类早期资源已达成漂程δs0和产卵场位置；
23、产卵场所在位置早期资源漂龄表达为：
24、a0＝ai-ti (6)
25、式中，a0为产卵场所在位置早期资源漂龄(h)；ai为调查断面所在位置早期资源漂龄(h)；ti为早期资源已发育时间(h)；
26、产卵场所在位置即为早期资源漂龄a0所对应的空间位置，此时鱼类早期资源已达成漂程δs0表达为：
27、δs0＝|si-s0| (7)
28、式中，δs0为早期资源已达成漂程(km)；si为调查断面所在位置距大坝距离(km)；s0为产卵场所在位置距大坝距离(km)，对应于早期资源漂龄a0的空间分布位置。
29、步骤s52：基于步骤s42所确定鱼类早期资源调查断面位置和尚需发育时间数据，采用步骤s3所构建的鱼类早期资源漂龄预测模型，预测鱼类早期资源尚需漂程δsi和索饵场位置；
30、索饵场所在位置早期资源漂龄表达为：
31、ae＝ai+te (8)
32、式中，ae为索饵场所在位置早期资源漂龄(h)；ai为调查断面所在位置早期资源漂龄(h)；te为早期资源尚需发育时间(h)；
33、索饵场所在位置即为早期资源漂龄ae所对应的空间位置，此时鱼类早期资源尚需漂程表达为：
34、δsi＝|si-se| (9)
35、式中，δsi为早期资源尚需漂程(km)；si为调查断面所在位置距大坝距离(km)；se为索饵场所在位置距大坝距离(km)，对应于早期资源漂龄ae的空间分布位置；
36、步骤s53：基于步骤s43所确定产卵场位置和早期资源调查位置，采用步骤s3所构建的鱼类早期资源漂龄预测模型，预测鱼类早期资源漂时；
37、ti＝ai-a0 (10)
38、式中，ti为调查断面早期资源漂时(h)；ai为调查断面所在位置的早期资源漂龄(h)；a0为产卵场所在位置的早期资源漂龄(h)。
39、本专利技术具有如下有益效果：
40、1、提出了鱼类早期资源漂龄计算方法，为鱼类早期资源漂程和漂时的预测提供了科学依据。
41、2、基于本专利技术开展鱼类早期资源漂程和漂时预测，充分考虑了河流地形、水流流速的沿程动态变化，相较于传统计算方法，预测结果更加精确。早期资源漂流通道水动力时空变异越大，相较于传统方法，预测结果可靠性越高。
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1.一种预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，所述水文数据包括流量、水位以及水温；水下地形数据包括水面以下河床地形高程；所述水工程运行数据包括调度规程、坝前水位以及下泄流量。
3.如权利要求1所述的预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，步骤S3包括：基于步骤S1所收集的基础数据，构建漂流通道水动力数学模型，模拟漂流通道水深和流速分布，然后构建鱼类早期资源漂龄预测模型，将漂流通道水动力数学模型模拟的漂流通道水深和流速同步输入鱼类早期资源漂龄预测模型，用于在变化水流条件下预测鱼类早期资源漂龄。
4.如权利要求3所述的预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，所述漂流通道水动力数学模型为：
5.如权利要求4所述的预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，步骤S4包括：
6.如权利要求5所述的预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，步骤S5具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，所述水文数据包括流量、水位以及水温；水下地形数据包括水面以下河床地形高程；所述水工程运行数据包括调度规程、坝前水位以及下泄流量。
3.如权利要求1所述的预测鱼类早期资源漂程和漂时的方法，其特征在于，步骤s3包括：基于步骤s1所收集的基础数据，构建漂流通道水动力数学模型，模拟漂流通道水深和流速分布，然后...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭辉，李一平，陈端，李婷，杨文俊，毕胜，黄明海，石浩洋，马雨颉，王奎，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：
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