LU502097B1

LU502097B1 - Calculation Method for Grading and Staged Drought-limited Water Level or Flow Rate in River Course

Info

Publication number: LU502097B1
Application number: LU502097A
Authority: LU
Inventors: Ziqi Yan
Original assignee: China Inst Water Resources & Hydropower Res
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2022-11-16

Claims

PATENTANSPRUCHE LU502097

1. Fin Berechnungsverfahren für stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand oder Durchflussmenge im Flusslauf, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: S1, Analyse der Garantieziele der Wasserversorgung von Flüssen entsprechend den Funktionen von Flüssen und den Garantiezielen von Flussbruchflächen in Dürreperioden; S2, Berechnung des Wasserbedarfs im Fluss und des Wasserbedarfs außerhalb des Flusses entsprechend den Garantiezielen der Wasserversorgung des Flusses; S3, unter Berücksichtigung der Garantieziele innerhalb und außerhalb der Flüsse, aufgrund der unterschiedlichen Wasserstände oder der Durchflussmenge der Flussbruchfläche zu verschiedenen Zeiten des Jahres, Aufstellung unterschiedlicher dürrebegrenzter Wasserstände oder Durchflussmengen, d.h. etappenweise Aufstellung von dürrebegrenzten Wasserständen oder Durchflussmengen; im gleichen Zeitraum des Jahres, wenn die Wasserstände oder Durchflussmengen der Flussbruchflächen unterschiedlich sind, Aufstellung der dürrebegrenzten Wasserstände oder Durchflussmengen mit unterschiedlichen Warnstufen und etappenweise Steuerung der dürrebegrenzten Wasserstände oder Durchflussmengen, um Wasserversorgungskapazitäten in der Zukunft zu gewährleisten, d.h. etappenweise Aufstellung von dürrebegrenzten Wasserständen oder Durchflussmengen, insbesondere Wasserstände oder Durchflussmengen, warnend vor Dürre, und Wasserstände oder Durchflussmengen, garantiert bei Dürre; S4, Einteilung in mehrere Dürrewarnstufen für die Flussbruchfläche, wobei es in derselben Frühwarnstufe unterschiedliche dürrebegrenzte Wasserstände oder Durchflussmengen gibt, und Nehmen von Maximum aller dürrebegrenzten Wasserstände oder Durchflussmengen in derselben Vorwarnstufe als dürrebegrenzter Wasserstand oder Durchflussmenge der Vorwarnstufe; S5, Analyse der Rationalität des dürrebegrenzten Wasserstands oder der Durchflussmenge durch Methode der Wiederkehrperiodenanalyse, wenn das Ergebnis der Wiederkehrperiode mit der Wiederkehrperiode der Dürre in der Vergangenheit übereinstimmt, bedeutet es, dass ermittelte dürrebegrenzte Wasserstände oder Durchflussmengen angemessen sind; der Wasserbedarf außerhalb des Flusses ist der soziale und wirtschaftliche Wasserbedarf, der Wasserbedarf im Flusslauf umfasst den ökologischen Wasserbedarf und den Wasserbedarf der

Schifffahrt; der Ökologische Wasserbedarf umfasst den grundlegenden okologischen 502097 Wasserbedarf und den geeigneten ökologischen Wasserbedarf; S2 umfasst Folgendes: S21, Berechnung des sozialen und wirtschaftlichen Wasserbedarfs durch Erhebung des Wasserverbrauchs und statistische Methode oder Quotenberechnungsmethode; S22, auf der Grundlage der ortlichen Wasserversorgungsvorschriften, Vergleich der Berechnungsergebnisse der 7Q10-Methode, der Methode des kontinuierlichen mindestens 30-Tage-Durchschnittsflusses, der Durchflussprozentmethode und der Tennant-Methode, oder Ermittlung des grundlegenden ökologischen Wasserbedarfs nach der Methode des durchschnittlichen Durchflusses in den letzten 10 Jahren, nach den ôrtlichen Wasserversorgungsvorschriften, Ermittlung des angemessenen ôkologischen Wasserbedarfs nach der Tennant-Methode; S23, Berechnung des Wasserbedarfs der Schifffahrt nach der Frequenzmethode des Sicherheitsteils; S3, Berechnung des stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand oder Durchflussmenge im Fluss durch die Methode des äuBeren Hüllkurvens, die schrittweise Kontrolle und die schrittweise Überlagerung des dürrebegrenzten Wasserstands oder Durchflusses; das Verfahren ist wie folgt: S31, Ermittelung der Maximalwerte des ökologischen Wasserbedarfs und des Wasserbedarfs der Schifffahrt etappenweise mit Hilfe der Methode des äußeren Hüllkurvens; Wisi = max{W,.; W,i} wobei W,; der ökologische Wasserbedarf des Flusses im i-ten Monat ist; Wg; ist der Wasserbedarf der Flussschifffahrt im i-ten Monat; W,,; ist der Höchstwert des ökologischen Wasserbedarfs und des Transportwasserbedarfs im i-ten Monat; S32, Ermittlung des dürrebegrenzten Wasserstands oder Durchflusses der Flüsse etappenweise anhand der ermittelten Höchstwerte des ökologischen Wasserbedarfs und des Wasserbedarfs der Schifffahrt etappenweise sowie die Methode der schrittweisen Kontrolle und der schrittweisen Überlagerung des dürrebegrenzten Wasserstandes oder Durchflusses; Q={max{W, ;, Wg} + (Wy i+ We; + Wu,d} wobei Wyui, Wy; und W, ; der monatliche Haushaltswasserbedarf, der industrielle Wasserbedarf und der Bewässerungswasserbedarf des i-ten Monats im allgemeinen Trockenjahr bzw. im extrem trockenen Jahr sind; Q; ist die Trockenheitswarnung oder der garantierte 502097 Trockenheitsfluss des i-ten Monats;; u() ist die Umrechnungsfunktion von Flusswasserbedarf und Abfluss; Z;=max{H, z(Q;)} wobei Zi der monatliche Dürrewarn- oder Dürregarantiewasserstand ist; z() ist die Umrechnungsfunktion zwischen Flussdurchfluss und Wasserstand; H ist die Hohe der Wasserliicke; SS umfasst die folgenden Schritte: S51, Definieren der Stufen (T1, T2 ...) des dürrebegrenzten Durchflusses und Ermitteln des dürrebegrenzten Durchflusses jeder Stufe; S52, Durchgehen des monatlichen Durchflusses in allen Jahresabstufen ab dem ersten Jahr der langen Datenreihe und Zählen der Anzahl der Jahre n, in denen der Durchfluss in jeder Stufe niedriger ist als der dürrebegrenzte Fluss; S53, Erhalten der Wiederkehrperiode R, wenn die tatsächliche Durchflussmenge in den verschiedenen Stufen niedriger ist als die dürrebegrenzte Durchflussmenge des Flusslaufs; R= n wobei N die Anzahl der Jahre einer langen Reihe von Durchflussmengendaten ist; die Berechnungsmethode für die Wiederkehrperiode des dürrebegrenzten Wasserstands ist die gleiche wie die der dürrebegrenzten Durchflussmenge; S54, Beurteilung, ob die ermittelte Wiederkehrperiode R mit der Wiederkehrperiode der Dürre in der Vergangenheit übereinstimmt; wenn ja, bedeutet dies, dass der ermittelte dürrebegrenzte Wasserstand oder die Durchflussmenge angemessen ist; andernfalls bedeutet dies, dass der ermittelte dürrebegrenzte Wasserstand oder die Durchflussmenge unangemessen ist.

2. Das Berechnungsverfahren für stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand oder Durchflussmenge im Flusslauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Garantieziele der Wasserversorgung des Flusslaufs auch soziale und wirtschaftliche Garantieziele der Wasserversorgung, ökologische Garantieziele und Garantieziele der Schifffahrt umfassen; S1 umfasst wie folgt: S11, durch die Untersuchung und Erfassung von Flusswasserentnahmen und Wasserversorgungsinformation, Analyse und Festlegung der sozialen und wirtschaftlichen

Garantieziele für die Wasserversorgung, die während der Dürreperiode gewährleistet werden 502097 müssen, wobei Flusswasserentnahmen und Wasserversorgungsinformation die Position der Wasserentnahme, die Hohe der Wasserentnahme, die Fläche der Wasserentnahme, die Wasserindustrie, den Zeitraum des Wasserverbrauchs und den Wasserverbrauch jeder Wasserentnahme umfassen; S12, Sammlung von Information über die ökologische Umwelt der Flüsse durch Untersuchung, Analyse und Festlegung der Garantieziele entsprechender ôkologischen Umwelt, die während der Dürreperiode gewährleistet werden müssen, wobei die Information über die ôkologische Umgebung des Flusses den ökologischen Wasserbedarf der aquatischen Lebensräume und der wandernden Arten, den Wasserbedarf für die Sandspülung und den Schadstofftransport sowie die Umweltkapazität umfassen; S13, Sammlung von Information über die Flussschifffahrt durch Untersuchung, Analyse und Festlegung der Garantieziele der Schifffahrt, die während der Dürreperiode gewährleistet werden müssen, wobei die Informationen über Flussschifffahrt schiffbare Gewässer, Kanalstufen, schiffbare Zeit, schiffbare Wasserstände und Schifffahrtsplanungen umfassen.

3. Das Berechnungsverfahren für stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand oder Durchflussmenge im Flusslauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Berechnung des sozio-ôkonomischen Wasserbedarfs durch die Erhebung des Wasserverbrauchs wie folgt ist: Erhebung der statistischen Daten über den Wasserverbrauch der Industrie im Unterlauf der Bruchfläche für 10 Jahren; nach Art und Modus der Wassernutzung, Untersuchung und Zählung der städtischen und ländlichen Wasserversorgung, der Unternehmensproduktion, der landwirtschaftlichen Bewässerung und der ôkologischen Wassernutzungsdaten; Auswahl mehrerer Jahre mit 75% Wasserzuflussfrequenz als allgemeine Dürrejahrgruppe, und Berechnung des durchschnittlichen monatlichen Wasserverbrauchs in der Gruppe der allgemeinen Dürrejahre für jede Branche als sozio-ôdkonomischer Wasserbedarf der Branche im allgemeinen Dürrejahr; gleichzeitige Auswahl mehrerer Jahre mit 95% Zuflusshäufigkeit als Ultra-Niedrigwasser-Jahresgruppe, für Jede Industrie, Berechnen des monatlichen durchschnittlichen Wasserverbrauchs in der Gruppe der Ultra-Niedrigwasser-Jahre als sozio-ôkonomischer Wasserbedarf der Industrie im Ultra-Niedrigwasser-Jahr.

4. Das Berechnungsverfahren für stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand, 502097 oder Durchflussmenge im Flusslauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Berechnung des sozio-Okonomischen Wasserbedarfs nach der Quotenberechnungsmethode wie folgt ist: Berechnung des Haushaltswasserbedarfs auf der Grundlage der Haushaltswasserquote der Einwohner und der Ergebnisse der Prognose der Bevölkerungsentwicklung im Jahr der Planungsebene; Berechnung des industriellen Wasserbedarfs auf der Grundlage der industriellen Wasserquote und des Bruttoproduktionswerts der Industrie im Jahr der Planungsebene; Berechnung des Bewässerungswasserbedarfs entsprechend der Bewässerungsfläche, der Pflanzstruktur, dem Bewässerungssystem und dem Bewässerungsnutzungskoeffizienten im Jahr der Planungsebene; Kombination von Haushaltswasserbedarf, industriellem Wasserbedarf und Bewässerungswasserbedarf zur Ermittlung des sozio-ökonomischen Wasserbedarfs.

5. Das Berechnungsverfahren für stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand oder Durchflussmenge im Flusslauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung des grundlegenden ökologischen Wasserbedarfs die Methode der Flussdauerkurve, die 7Q10-Methode oder die Qp-Methode verwendet werden, um den grundlegenden ökologischen Wasserbedarf für die Flusskontrollbruchfläche mit langen Reihen hydrologischer Daten zu berechnen, und der grundlegende ökologische Wasserbedarf wird durch den Vergleich der Berechnungsergebnisse bestimmt; für die Flusskontrollbruchfläche mit Mangel an langen hydrologischen Datenreihen wird der grundlegende ökologische Wasserbedarf nach der Methode des durchschnittlichen Abflusses des trockensten Monats der letzten 10 Jahre berechnet.

6. Das Berechnungsverfahren für stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand oder Durchflussmenge im Flusslauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Berechnung des entsprechenden ökologischen Wasserbedarfs nach der Tennant-Methode wie folgt ist: 12 Wr =24x3600x ) Mix Q; XP i=1 wobei Wy der Wasserbedarf zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Funktion des Flusslaufs unter der Bedingung eines mehrjährigen Durchschnitts ist; M; ist die Anzahl der Tage im i-ten Monat; @Q; ist der mehrjährige durchschnittliche Durchfluss im i-ten Monat; P; ist der

Prozentsatz des Wasserbedarfs für die Ökologische Umwelt im i-ten Monat; in dE 502097 Niedrigwasserperiode wird in der Regel 10-20% des durchschnittlichen jährlichen Durchflusses als Wasserbedarf für die ökologische Umwelt gewählt, und in der Hochwasserperiode wird 30-40% des durchschnittlichen jährlichen Durchflusses als Wasserbedarf für die ökologische Umwelt gewählt.

7. Das Berechnungsverfahren für stufenweise und etappenweise dürrebegrenzte Wasserstand oder Durchflussmenge im Flusslauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in S4 die Berechnungsmethoden für den Wasserstand oder den Durchfluss von Dürrewarnungen/Dürregarantien wie folgt sind: Qr = max{Q;,Q,..Q; } Zr = max{Z, Z, Zi} wobei QT die dürrewarnende oder dürregarantierte Durchflussmenge in der Stufe T ist; ZT ist der dürrewarnende oder dürregarantierte Wasserstand in der Stufe T, Q; ist die Hochwasserwarn- oder Hochwassergarantieabflussmenge des Flusslaufs im i-ten Monat in der Stufe T; Z; ist der Hochwasserwarn- oder Hochwassergarantiewasserstand des Flusslaufs im i-ten Monat in der Stufe T.