一种生态引水工程的风险评估方法与流程

本发明涉及生态引水工程领域，具体涉及一种生态引水工程的风险评估方法。

背景技术：

1、在水利工程建设和运行过程中，生态引水工程作为一类特殊的工程项目，其设计和实施不仅需要考虑经济效益和社会效益，更要充分考虑对生态环境的影响。然而，随着生态引水工程规模的不断扩大和复杂性的增加，其面临的风险也日益增多和复杂。如自然风险、经济风险、社会风险和技术风险等。在生态引水工程的建设和运行过程中，风险评估是一项至关重要的工作。然而，由于风险来源的多样性、评估的复杂性和现有评估方法的局限性，使得风险评估成为了一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种生态引水工程的风险评估方法，从生态风险、工程建设风险和供水风险多个角度综合评估生态引水工程的风险性。

2、为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

3、提供一种生态引水工程的风险评估方法，其包括以下步骤：

4、s1：确定生态引水工程中从水源起点到供水终点之间的引水流域，在引水流域上均匀取若干监测点，采集监测点上植物的生长情况，计算生长系数，并计算引水流域的生态安全系数；

5、s2：在引水流域上的子引水段两侧分别设置若干位移传感器，采集任意两点在一年内的位移值，计算引水流域周边的工程安全系数；

6、s3：根据最近的年份段内水源起点的水位线变化情况、地下水位变化情况计算水源起点的水源安全系数；

7、s4：利用水源安全系数、工程安全系数和生态安全系数计算整个生态引水工程的风险系数，评估整个生态引水工程的风险等级。

8、进一步地，步骤s1包括：

9、s11：确定生态引水工程中从水源起点到供水终点之间的引水流域，在引水流域上均匀取若干监测点，若干监测点将引水流域拆分成若干子引水段；

10、s12：在每个引水段上分别沿垂直于引水流域的方向取横向监测线，并在每个横向监测线上均与取若干子监测点，采集每个子监测点上设定范围a内植物生长的种类n和植物覆盖面积m，计算子监测点上植物的生长系数p；

11、

12、其中，s为监测点上设定范围a的面积，hi为设定范围a内第i个植物的生长高度，i为设定范围a内植物的编号，i为设定范围a内生长植物的数量，h为当地植物生长的平均高度；

13、s13：得到每个子监测点上关于植物的生长系数数据组{p1,p2,…,pn}，n为横向监测线上的子监测点数量，pn为第n个子监测点对应的生长系数；

14、s14：在当地缺水区域内取与设定范围a面积相同的设定范围b，并根据设定范围b内植物生长的种类n′和植物覆盖面积m′计算缺水区域植物的生长系数p′；

15、

16、其中，he′为设定范围b内第e个植物的生长高度，e为设定范围b内植物的编号，e为设定范围a内植物生长的数量；

17、s15：在横向监测线上从距引水流域最近的子监测点开始，依次比较生长系数pn与p′的大小；

18、若pn≥p′，则判定子监测点周围的的植物生长受生态引水工程的正向影响；

19、若pn<p′，则判定子监测点周围的的植物生长受生态引水工程的负面影响；

20、s16：将判定出的第一个受负面影响的子监测点作为受生态引水工程正面影响区域的边界点，直到得到每个子引水段对应的边界点；之后，将引水流域两侧的边界点进行平滑连接，形成边界线，边界线与引水流域之间的区域作为生态促进区域；

21、s17：计算生态促进区域内的植物生态促进因子p；

22、

23、其中，为子引水段u对应的植物生长促进因子，u为引水段的编号，u为引水流域内的子引水段数量，pv为子引水段上位于生态促进区域内的子监测点对应的生长系数，m为子引水段上位于生态促进区域内的子监测点数量，v为子引水段上位于生态促进区域内的子监测点编号；

24、s18：取最近的年份段内每年引水流域中的植物生态促进因子pt，t为年份段内的年份编号，计算引水流域的生态安全系数w。

25、进一步地，的生态安全系数w的计算方法为：

26、

27、其中，t为年份段内的年份数量，mt为年份段内第t年的生态促进区域内的子监测点数量，w0为生态安全系数的基础值，k1为植物生态状况对生态安全系数的影响权重，k2为引水流域内生态促进区域的面积对生态安全系数的影响权重。

28、进一步地，计算工程安全系数d的方法为：

29、

30、其中，c为土层的边坡内聚力，l1、l2为位移传感器采集的任意两点在一年内的位移值，l0为土层的自然变形量，分别为任意两点所在的内摩擦角，z为土层的竖向支撑力，δ为土层的水平摩擦力。

31、进一步地，计算水源安全系数s的方法为：

32、

33、其中，τt为第t年份的地下水位，τ0为标准地下水位，为第t年份的水源水位，为标准水源水位，ψt为从水源起点的引水量κt超过源起点与地下水变化量之和的次数，为最近的年份段内向引水流域内引水的次数，φ1、φ2分别为水源起点、地下水的水位变化与水量变化的关系系数。

34、进一步地，步骤s4具体包括：

35、利用水源安全系数s、工程安全系数d和生态安全系数w计算整个生态引水工程的风险系数f＝s+d+w，设置风险系数的阈值f阈值，若f≤f阈值，则整个生态引水工程的风险是低风险，若f>f阈值，则整个生态引水工程的风险是高风险。

36、本发明的有益效果为：本发明从生态风险、工程建设风险和供水风险多个角度综合评估生态引水工程的风险性，生态风险通过对引水流域的植物生长状态进行计算，工程建设风险从引水工程的建设稳定性进行计算，供水风险从水位变化进行计算，在生态引水工程的使用过程中确保生态环境的安全、工程建设的安全以及水资源的合理利用，为后续生态引水工程的长时间、稳定的开发与利用提供了数据支撑。

技术特征：

1.一种生态引水工程的风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生态引水工程的风险评估方法，其特征在于，所述步骤s1包括：

3.根据权利要求2所述的生态引水工程的风险评估方法，其特征在于，所述的生态安全系数w的计算方法为：

4.根据权利要求1所述的生态引水工程的风险评估方法，其特征在于，所述计算工程安全系数d的方法为：

5.根据权利要求1所述的生态引水工程的风险评估方法，其特征在于，所述计算水源安全系数s的方法为：

6.根据权利要求1所述的生态引水工程的风险评估方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括：

技术总结
本发明公开了一种生态引水工程的风险评估方法，属于生态引水工程领域，包括：确定生态引水工程中从水源起点到供水终点之间的引水流域，在引水流域上均匀取若干监测点，采集监测点上植物的生长情况，计算生长系数，并计算引水流域的生态安全系数；在引水流域上的子引水段两侧分别设置若干位移传感器，采集任意两点在一年内的位移值，计算引水流域周边的工程安全系数；根据最近的年份段内水源起点的水位线变化情况、地下水位变化情况计算水源起点的水源安全系数；利用水源安全系数、工程安全系数和生态安全系数计算整个生态引水工程的风险系数，评估整个生态引水工程的风险等级。为后续生态引水工程的长时间、稳定的开发与利用提供了数据支撑。

技术研发人员：何国华,赵勇,何凡,王庆明,朱永楠,王丽珍
受保护的技术使用者：中国水利水电科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/26