CN109738019A - 一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统及方法，它解决了现有技术中没有对湖泊水生态安全红线进行统一监测管理方法的问题，具有有效建立预警，为管理者提供科学技术支撑的有益效果，其方案如下：一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统，包括水信息采集装置，用于获取湖泊水位、水质信息；控制器，控制器与水信息采集装置连接，控制器根据水信息采集装置获取湖泊水量、水质和空间指标实际值，同时控制器通过湖泊水生态安全红线计算方法计算出水量、水质和空间安全红线指标值；预警装置，控制器与预警装置连接，当控制器获取的水量、水质和空间指标实际值中至少一个达到生态安全红线指标值时，控制器控制预警装置进行报警。

Description

一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统及方法

技术领域

本发明涉及湖泊生态领域，特别是涉及一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统及方法。

背景技术

水生态安全红线作为生态红线的一个最重要组成部分，是生态红线在水资源管理与保护方面上的细化与拓展，水生态安全红线的划定旨在保护江河湖泊、湿地、地下水等各种水生态系统，为水生态系统安全和社会经济的发展划出底线。

小型浅水湖泊与大型湖泊有明显的差异：一般认为深水大型湖泊存在温度分层、上下水层物质交换小、湖泊水域内水体质量可能有一定的差异，湖泊水域内各区可能存在水体功能目标不一致等；而小型浅水湖泊相反，水域温度分层不明显、上下水层温度、物质交换频繁、湖内水体质量差异小，湖泊水域内各区水体功能目标基本一致。

现有技术中，对于湖泊水生态安全研究的出发点大多数有些单一，无论是水文学方法、水力学方法还是生物指标法亦或形态法，最后的结果都落脚到了最小生态需水量的推求上，忽略了湖泊作为一个完整的生态系统其对量与质并存的必然需求，以及湖泊水生生物生长繁殖对生存空间的要求。有些专家学者从保护湖泊生态系统健康的角度出发，结合水生态红线的概念，提出了湖泊水生态安全红线保护的框架体系:即水量红线、水质红线、空间红线。这个框架体系弥补了水生态保护红线机制的空缺，但是发明人发现这三个红线只是简单概念的提出，并没有提出水量红线、水质红线、空间红线怎么量化确定以及将其应用于管理、监测小型浅水湖泊水生态安全的具体实施方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统及方法，把水量、水质、空间作为湖泊水生态安全的主要控制指标，通过指标值确定方法与预警系统，建立预警模型并进行预警，为小型浅水湖泊水生态安全管理提供科学技术支撑。

一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统及方法的具体方案如下：

一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统，包括：

水信息采集装置，用于获取湖泊水位、水质信息；

控制器，控制器根据湖泊水生态安全红线计算方法计算出湖泊水量、水质和空间安全红线指标值，控制器与水信息采集装置连接，根据水信息采集装置采集的信息获得湖泊水量、水质和空间实际值，控制器根据湖泊水量、水质、空间实际值与对应的安全红线指标值做比较建立预警模型；

预警装置，控制器与预警装置连接，控制器根据预警模型控制预警装置进行预警。

进一步地，所述水信息采集装置包括水位、水质在线监测部件，水位在线监测部件包括若干不同种类的水位监测仪器，水质在线监测部件包括若干不同种类的水质指标监测仪器，这样湖泊管理单位自行设立水位、水质在线监测仪器。

或者，所述水信息采集装置从水文部门、环境部门数据管理中心接收所述湖泊水位、水质信息，具体通过无线通讯设备接收湖泊水位、水质信息。

一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，包括如下内容：

控制器根据湖泊水生态安全红线计算方法计算出湖泊水量、水质和空间安全红线指标值：控制器根据多种湖泊最小生态需水量计算方法计算得到的湖泊最小生态需水量的最大值，作为湖泊水量的最小生态安全红线指标值，控制器根据湖泊汛期警戒水位来确定湖泊水量的最大生态安全红线指标值；控制器根据水功能区划定位来确定湖泊水质的生态安全红线指标值；控制器根据湖泊水面面积变化率与湖泊水位关系曲线获得面积变化率最大值对应的水位，并通过湖泊水位～水面面积关系曲线求得该水位对应下的水面面积值，即湖泊空间的生态安全红线指标值，通过以上的方法能够充分满足湖泊作为一个完整的生态系统对水量与水质并存的需求，以及满足湖泊水生动植物生长、繁殖对生存空间的要求。

水信息采集装置获取湖泊水位、水质信息；控制器根据水信息采集装置采集的信息获得湖泊水量、水质和空间实际值，控制器根据湖泊水量、水质和空间实际值与对应的湖泊相应生态安全红线指标值的比较来建立预警模型；

控制器根据预警模型控制预警装置进行预警。

其中，湖泊空间的生态安全红线指标值通过湖泊水面面积指标值来表示。

进一步地，所述湖泊水量的最小生态安全红线指标值计算方法包括水量平衡法、换水周期法、最低水位法、功能法和年保证率设定法；

所述控制器通过湖泊水位～蓄水量关系曲线确定不同计算方法得到的湖泊最小生态需水量相对应的水位，通过各种不同方法确定的水位结果取其外包值，即多种水量计算方法计算的湖泊最小生态需水量的最大值作为湖泊最小生态安全红线需水量指标值H_最小，H_最小＝max(H_方法1，H_方法2，H_方法3，…，H_方法n)；

所述控制器通过湖泊汛期警戒水位来确定湖泊最大生态安全红线水量对应的水位H_最大，最大红线水量对应的水位和最小红线水量对应的水位作为湖泊水量生态安全指标值，即所述湖泊水量的最小生态安全红线指标值、湖泊水量的最大生态安全红线指标值均根据湖泊水位来进行表示。

进一步地，所述控制器获得湖泊空间实际值的方法如下：

控制器通过获取的湖泊水位实际值，根据湖泊水位～水面面积关系曲线求得水面面积的实际值，通过水面面积的实际值来作为湖泊空间的实际值。

进一步地，所述控制器根据预警模型控制预警装置进行预警包括：

预警装置包括若干颜色预警线，根据如下情况来进行报警：

当湖泊水量、水质和空间实际值均好于各自对应的生态安全红线指标值时，发布第一颜色预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值其中一个达到各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第二颜色预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值其中两个或三个达到各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第三颜色预警信息。

进一步地，还包括：

当湖泊水量、水质和空间实际值其中一个超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色1级预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值其中两个超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色2级预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值三个均超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色3级预警信息。

预警装置还包括蜂鸣器，在相应颜色预警线预警时，可同时控制相应的蜂鸣器报警，蜂鸣器设于湖泊管理室内。

进一步地，所述颜色预警线包括多个灯具，灯具的颜色与第一颜色、第二颜色和第三颜色相同，且其中一个灯具的颜色还与第四颜色相同，各个灯具与所述的控制器分别单独连接；且蜂鸣器为多个，各个蜂鸣器分别与控制器单独连接；

或者，所述的控制器与信息接收终端无线远程或有线连接，此时，预警装置为安装于电子设备如计算机或手机的客户端，控制器将获得的信息发送至客户端，客户端通过相应颜色显示，以满足工作人员的查看与管理需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明提供的湖泊水量、水质和空间生态安全红线指标值的计算方法，确定出的生态安全红线指标值能够充分满足湖泊作为一个完整的生态系统对水量与水质并存的需求，以及满足湖泊水生动植物生长、繁殖对生存空间的要求。

2)本发明整个控制系统的设置，根据把水量、水质、空间作为湖泊水生态安全主要控制指标，通过指标值确定方法与预警系统，建立预警模型并进行预警，考虑全面，能提高预警的可靠性，为小型浅水湖泊水生态安全管理提供科学技术支撑。

3)本发明通过多条预警线的设置，可根据情况，来确定预警线的不同报警。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统。

本申请的一种典型的实施方式中，一种浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统，包括：水信息采集装置，用于获取湖泊水位、水质信息；控制器，控制器根据湖泊水生态安全红线计算方法通过编程程序计算出湖泊水量、水质和空间安全红线指标值，控制器与水信息采集装置连接，根据水信息采集装置采集的信息获得湖泊水量、水质和空间实际值，控制器根据湖泊水量、水质和空间实际值与其安全红线指标值做比较建立预警模型；

其中，控制器根据多种湖泊最小生态需水量计算方法通过编程程序计算得到的湖泊最小生态需水量的最大值，作为湖泊水量的最小生态安全红线指标值，控制器根据湖泊汛期警戒水位来确定湖泊水量的最大生态安全红线指标值；控制器根据水功能区划定位来确定湖泊水质的生态安全红线指标值；控制器根据湖泊水面面积变化率与湖泊水位关系曲线获得面积变化率最大值对应的水位，并通过湖泊水位～水面面积关系曲线求得该水位对应下的水面面积值，即湖泊空间的生态安全红线指标值。

预警装置，控制器与预警装置连接，控制器根据预警模型控制预警装置进行预警。

水信息采集装置包括水位、水质在线监测部件，水位在线监测部件包括多种相异的水位监测仪器，水质在线监测部件包括若干不同种类的水质指标监测仪器。

或者，在另一实施例中，所述水信息采集装置从水文部门、环境部门数据管理中心接收所述湖泊水位、水质信息，具体通过无线通讯设备接收湖泊水位、水质信息。

控制器为PLC可编程控制器或其他控制器，将控制器用于计算湖泊水量、水质和空间红线指标值需要的数据输入控制器中进行计算。

一种浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，包括如下内容：

控制器根据湖泊水生态安全红线计算方法通过编程程序计算出湖泊水量、水质和空间安全红线指标值：控制器根据多种湖泊最小生态需水量计算方法通过编程程序计算得到的湖泊最小生态需水量的最大值，作为湖泊水量的最小生态安全红线指标值，控制器根据湖泊汛期警戒水位来确定湖泊水量的最大生态安全红线指标值；控制器根据水功能区划定位来确定湖泊水质的生态安全红线指标值；控制器根据湖泊水面面积变化率与湖泊水位关系曲线获得面积变化率最大值对应的水位，并通过湖泊水位～水面面积关系曲线求得该水位对应下的水面面积值，即湖泊空间的生态安全红线指标值；

水信息采集装置获取湖泊水位、水质信息；控制器与水信息采集装置连接，根据水信息采集装置采集的信息获得湖泊水量、水质和空间实际值，控制器根据湖泊水量、水质、空间实际值与湖泊相应生态安全红线指标值的比较来建立预警模型；

控制器根据预警模型控制预警装置进行预警；

其中，湖泊空间的生态安全红线指标值通过湖泊水面面积指标值来表示。

所述控制器获得湖泊空间实际值的方法如下：

控制器通过获取的湖泊水位实际值，根据湖泊水位～水面面积关系曲线求得水面面积的实际值，通过水面面积的实际值来作为湖泊空间的实际值。

所述湖泊水量的最小生态安全红线指标值计算方法包括水量平衡法、换水周期法、最低水位法和功能法；

所述控制器通过湖泊水位～蓄水量关系曲线确定不同计算方法得到的湖泊最小生态需水量相对应的水位，通过各种不同方法确定的水位结果取其外包值，即多种水量计算方法计算的湖泊最小生态需水量的最大值作为湖泊最小生态安全红线需水量指标值H_最小，H_最小＝max(H_方法1，H_方法2，H_方法3，…，H_方法n)；

所述控制器通过湖泊汛期警戒水位来确定湖泊最大生态安全红线水量对应的水位H_最大，最大红线水量对应的水位和最小红线水量对应的水位作为湖泊水量生态安全指标值，即所述湖泊水量的最小生态安全红线指标值、湖泊水量的最大生态安全红线指标值均根据湖泊水位来进行表示。

①水量平衡法：是从水量平衡的角度出发，将湖泊作为主体，认为湖泊最小生态需水量等于湖泊最小生态耗水量与出湖生态需水量之和，并等于入湖生态需水量，其中湖泊最小生态耗水量又由维持湖泊自身存在所需的水量及降水量、蒸发量、地下水交换量、取用水量这几部分组成。时段内，平衡方程如下所示：

式中，W_min(t)为t时段内湖泊最小生态需水量(m³/s)；W_I(t)为t时段内入湖生态需水量(m³/s)；W_m(t)为t时段内湖泊维持自身存在所需的最小水量(m³/s)；W_u(t)为t时段内湖泊消耗水量(m³/s)；W_o(t)为t时段内地表出湖水量(m³/s)；W_h(t)为t时段内生产生活取用水量(m³/s)；W_e(t)为t时段内蒸发量(m³/s)；W_g(t)为t时段内地下水交换量(m³/s)；W_p(t)为t时段内降雨量(m³/s)。

湖泊自身所需水量是指能满足水生动植物基本生存条件并保证正常水生态系统功能的最低水量，湖泊自身所需水量的计算首先要推求与之对应的湖泊最低水位，然后通过湖泊的H(水位)～W(库容或蓄水量)关系曲线即可查找相应的水量。地下水交换量是指时段内地下水与湖泊的总交换量，即湖泊渗漏量与地下水补给量的相对差值，当渗漏量大于补给量时此值为正，当渗漏量小于补给量时此值为负。

②换水周期法：换水周期是指湖泊水体完成一次完整的水体更新所需要的时间，对于吞吐型湖泊，水体更新不仅可以改善湖泊水质，还能保证一定的水量补给，一般来讲，换水周期长的湖泊，水体更新慢，水生态系统功能也就较弱。换水周期公式如下：

式中，T为换水周期(d)，w为湖泊多年平均需水量(10⁸m³)，Q为多年平均出湖流量(10⁸m³/d)。S为年生态需水量(10⁸m³)

当w为枯水期蓄水量时，根据换水周期即可得到枯水期生态需水量，从而得到年生态需水量。

③最低水位法：湖泊生物对生存空间的需求主要体现在水位上，推求满足各类水生生物群落不至严重衰退的最低水位即可得到湖泊最低生态需水量。不同水生生物对湖泊水位的需求不同，现阶段无法将各种生物对应的最低生态水位全部确定，因此可以选取关键物种作为代表进行水位的推求。鱼类-作为水体最普遍的生物，加之其对水深的敏感性，可以将之作为关键物种，推求可以满足鱼类生存的最低水深再加上湖底高程便可得到最低生态水位，从而求得最小生态需水量。

④功能法：功能法从维持和保证湖泊生态系统正常的生态环境功能的角度出发，将需水量分为生态需水量和环境需水量两大部分，其中生态需水量有生物需水量，水面蒸发耗水量、土壤需水量、生物栖息、繁殖地需水量；环境需水量包括：污染物稀释需水量、补给湖沼周围地下水漏斗区需水量和社会经济环境需水量(包括航运、娱乐等)。功能法充分考虑了各项生态因子的生态环境需水问题，计算方法相对比较准确、详细。但其各项生态需水量的计算必然存在着计算重复的问题，因此一个湖泊、湿地生态环境需水量的计算必须遵循生态优先、兼容性、最大值原则，对其进行正确分析和估算。

⑤年保证率设定法：最小生态需水量的推求目的是以定量的标准，合理、科学的调控湖泊水量，以至于在枯水期能保证基本的生态需水，避免湖泊生态出现严重衰退。年保证率设定法就是根据长系列的水文资料，通过设定不同保证率，计算湖泊的生态需水量，一般选取长系列的湖泊最低水位资料按照从大到小的顺序排序，根据经验公式得到某一保证率对应的水文年的最低水位，从而求得最小生态需水量。

式中P为设计频率，m为序数，n为资料长度。

控制器以水功能区划定位确定湖泊水质类别下线为水质红线，该水质红线即为湖泊水质的生态安全红线指标值。如该湖泊功能区区划为生活水水源区，则其水质要求最低为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅲ类水水质，Ⅲ类水水质标准的最低限制作为其水质控制红线，其它以此类推。水质最低红线指标用q_最低表示。根据实时监测的水质指标数据判断水体是否达标。

控制器根据湖泊水面面积变化率与湖泊水位关系曲线获得面积变化率最大值对应的水位，并通过湖泊水位～水面面积关系曲线求得该水位对应下的水面面积值，此值即为湖泊空间的生态安全红线指标值。

控制器控制预警装置报警的确定方法如下：

预警装置包括若干颜色预警线和蜂鸣器，在相应颜色预警线预警时，可同时控制相应的蜂鸣器报警，颜色预警线包括多个灯具，灯具的颜色与第一颜色、第二颜色、第三颜色和第四颜色相同，各个灯具与所述的控制器分别单独连接；且蜂鸣器为多个，各个蜂鸣器分别与控制器单独连接；灯具、蜂鸣器及控制器均设于管理室内；

或者，所述的控制器与信息接收终端远程或有线连接，此时控制器可设于工作室内，预警装置为安装于电子设备如计算机或手机的客户端，控制器将获得的信息发送至客户端，客户端通过相应颜色显示预警信息，以满足工作人员的查看需求，或者预警装置为与控制器连接的显示器，显示器可直接显示预警信息。

预警装置包括若干颜色预警线，根据如下情况来进行报警：

当湖泊水量、水质和空间实际值均好于各自对应的生态安全红线指标值时，发布第一颜色预警信息，具体通过如下模型来判断：

其中，H_最小红线为湖泊水量的最小生态安全红线指标值，H_湖泊为获得的湖泊水位实际值，H_最大红线为湖泊水量的最大生态安全红线指标值；q_红线为湖泊水质的生态安全红线指标值；q_湖泊为获得的湖泊水质实际值；F_最小红线为湖泊空间的生态安全红线指标值，F_湖泊为获得的湖面水面面积实际值；

此时，第一颜色为蓝色，代表小型浅水湖泊水生态安全，达到蓝色预警条件时，可以不发布蓝色预警信号。

当湖泊水量、水质和空间实际值其中一个达到各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第二颜色预警信息，第二颜色为黄色，具体通过如下模型来判断：

或或

达到黄色预警条件时，湖泊水生态三个指标中的一个已达到了红色警戒线临界点，说明湖泊水生态暂时处于安全状态，但应对达到预警线的指标加以关注，此时发布黄色预警信号，并发出是哪个指标达到了红色警戒线临界点；

当湖泊水量、水质和空间实际值其中两个或三个达到各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第三颜色预警信息，第三颜色为橙色，具体通过如下模型来判断：

或或或

达到橙色预警条件时，湖泊水生态的两个或三个指标都已达到了红色预警线临界点，说明湖泊水生态安全即将受到威胁，应对达到预警线指标进行实时监控与关注，提醒湖泊管理者做好应对措施。此时发布橙色预警信号。

当湖泊水量、水质和空间实际值其中一个超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色1级预警信息，第四颜色为红色，具体通过如下模型进行判断：

或或

达到红色1级预警条件时，反映湖泊水生态三个指标中的一个指标已超出红色预警线临界点值，说明湖泊水生态安全已经受到威胁，提醒湖泊管理者做好超预警线指标的应对措施。此时发布红色1级预警信号，并报出是哪个指标超出红色预警线临界点值，通过显示器，或者通过客户端显示超出多少等信息。

当湖泊水量、水质和空间实际值其中两个超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色2级预警信息，具体通过如下模型进行判断：或或

达到红色2级预警条件时，湖泊水生态的三个指标中两个指标已超出红色预警线临界点值，说明湖泊水生态安全状态正急剧下降，提醒湖泊管理者做好超预警线指标的应对措施，并严格监控另一指标。此时发布红色2级预警信号，并报出是哪两个指标超出红色预警线临界点值，显示超出多少等信息。

当湖泊水量、水质和空间实际值三个均超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色3级预警信息，具体通过如下模型进行判断：

达到红色3级预警条件时，湖泊水生态的三个指标都已超出红色预警线临界点值，说明湖泊水生态已不安全，应立刻向上级部门反映，采取相应措施，避免对湖泊造成不可逆的破坏。此时发布红色3级预警信号，并报出超出多少等信息，红色的3级预警信号可通过不同颜色进行预警，也可以通过客户端红色显示的多少来进行区分。

其中，水量红线，即为保护水生态系统地貌和生态过程所需的水量保障。水质红线，即为保护水域生态功能和使用功能所需提供的水质保障。空间红线，即为保护水生态系统完整性所需提供的以水域为核心的合理空间防护范围。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统，其特征在于，包括：

水信息采集装置，用于获取湖泊水位、水质信息；

控制器，控制器根据湖泊水生态安全红线计算方法计算出湖泊水量、水质和空间安全红线指标值，控制器与水信息采集装置连接，根据水信息采集装置采集的信息获得湖泊水量、水质和空间实际值，控制器根据湖泊水量、水质和空间实际值与其安全红线指标值做比较建立预警模型；

预警装置，控制器与预警装置连接，控制器根据预警模型控制预警装置进行预警。

2.根据权利要求1所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统，其特征在于，所述水信息采集装置包括水位、水质在线监测部件，水位在线监测部件包括若干不同种类的水位监测仪器，水质在线监测部件包括若干不同种类的水质指标监测仪器。

3.根据权利要求1所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统，其特征在于，所述水信息采集装置从水文部门、环境部门数据管理中心接收所述湖泊水位、水质信息。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下内容：

控制器根据湖泊水生态安全红线计算方法计算出湖泊水量、水质和空间安全红线指标值：控制器根据多种湖泊最小生态需水量计算方法计算得到的湖泊最小生态需水量的最大值，作为湖泊水量的最小生态安全红线指标值，控制器根据湖泊汛期警戒水位来确定湖泊水量的最大生态安全红线指标值；控制器根据水功能区划定位来确定湖泊水质的生态安全红线指标值；控制器根据湖泊水面面积变化率与湖泊水位关系曲线获得面积变化率最大值对应的水位，并通过湖泊水位～水面面积关系曲线求得该水位对应下的水面面积值，即为湖泊空间的生态安全红线指标值；

水信息采集装置获取湖泊水位、水质信息；控制器根据水信息采集装置采集的信息获得湖泊水量、水质和空间实际值，控制器根据湖泊水量、水质和空间实际值与湖泊相应生态安全红线指标值的比较来建立预警模型；

控制器根据预警模型控制预警装置进行预警。

5.根据权利要求4所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，其特征在于，所述湖泊水量的最小生态安全红线指标值计算方法包括水量平衡法、换水周期法、最低水位法、功能法和年保证率设定法；

所述控制器通过湖泊水位～蓄水量关系曲线确定不同计算方法得到的湖泊最小生态需水量相对应的水位，通过各种不同方法确定的水位结果取其外包值，即多种计算方法计算的湖泊最小生态需水量的最大值作为湖泊最小生态安全红线需水量指标值H_最小，H_最小＝max(H_方法1，H_方法2，H_方法3，…，H_方法n)。

6.根据权利要求4所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，其特征在于，所述湖泊水量的最小生态安全红线指标值、湖泊水量的最大生态安全红线指标值均根据湖泊水位来进行表示。

7.根据权利要求4所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制器获得湖泊空间实际值的方法如下：

控制器通过获取的湖泊水位实际值，根据湖泊水位～水面面积关系曲线求得水面面积的实际值，通过水面面积的实际值来作为湖泊空间的实际值。

8.根据权利要求4所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制器根据预警模型控制预警装置进行预警包括：

预警装置包括若干颜色预警线，根据如下情况来进行报警：

当湖泊水量、水质和空间实际值均好于各自对应的生态安全红线指标值时，发布第一颜色预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值其中一个达到各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第二颜色预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值其中两个或三个达到各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第三颜色预警信息。

9.根据权利要求8所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，其特征在于，还包括：

当湖泊水量、水质和空间实际值其中一个超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色1级预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值其中两个超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色2级预警信息；

当湖泊水量、水质和空间实际值三个均超出各自对应的生态安全红线指标值临界点值，发布第四颜色3级预警信息。

10.根据权利要求8所述的一种小型浅水湖泊水生态安全红线预警控制系统的控制方法，其特征在于，所述颜色预警线包括多个灯具，灯具的颜色与第一颜色、第二颜色和第三颜色相同，各个灯具与所述的控制器分别单独连接；

或者，所述的控制器与信息接收终端无线远程或有线连接。