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横断面概化对河道内生态需水计算的不确定性评估——以云南昆明海口河为例

王明净  袁鹏  张帆  李金城  高伟  
【摘要】:河道生态需水是维持河流生态系统健康的水量基础,计算方法的准确性成为影响生态需水的关键因素。湿周法是一种基于流量与湿周关系的水力学模型,在确定两者关系时多采用与实际河道断面有差异的概化断面计算,可能导致生态需水计算的不确定性;评估不同河道断面概化方法的影响,对指导断面概化具有十分重要的意义。基于云南昆明海口河实测大断面资料,采用4种常见断面概化方法计算了生态需水。结果显示:(1)河道横断面概化对湿周法生态需水的计算结果有显著影响,4种断面概化方法得到的河道生态需水差异显著,生态需水结果最大相差88.29倍;(2)与未概化结果相比,三角形概化法得出的生态流量偏差最高,可相差13.65 m~3/s,矩形概化法得出的生态流量偏差最低,最低仅相差0.81 m~3/s;(3)断面概化对生态需水的影响程度还受拐点判别方法的影响,斜率法计算结果均大于曲率法,其中三角形概化方法受拐点判别影响最大,两种方法的估算结果相差11.65 m~3/s,矩形概化不同拐点判别结果仅相差0.08 m~3/s。研究表明,在湿周法计算生态需水的应用中,断面概化方法对结果的影响显著,且不同概化方法的影响程度不同,合理概化断面在湿周法中是可行的,综合考虑了生态流量和湿周合理性,推荐采用矩形对海口河断面进行概化。

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