(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110675169.7 (22)申请日 2021.06.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113379262 A (43)申请公布日 2021.09.10 (73)专利权人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 杨中华　槐文信　朱政涛　柳梦阳　 范玉洁　王奕森　李达　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 俞琳娟 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06K 9/62(2022.01)E02B 9/00(2006.01) G06F 17/13(2006.01) (56)对比文件 CN 112633545 A,2021.04.09 CN 112883644 A,2021.0 6.01 CN 108550096 A,2018.09.18 CN 108038351 A,2018.0 5.15 CN 110197017 A,2019.09.0 3 CN 110414088 A,2019.1 1.05 Hossein Mahdizadeh.Coupled and splitting bedload sediment transport models based o n a modified flu x-wave approach. 《Internati onal Journal of Sediment Researc h》 .2020, Zhonghua Yang.Estimati ng the distributi on of suspended sediment concentrati on in submerged vegetati on flow based o n gravitati onal theory. 《Journal of Hydro logy》 .2020, (续) 审查员 李圆 (54)发明名称 河道内水草影响电站发电的风险预警方法 及系统 (57)摘要 本发明提供一种河道内水草影响电站发电 的风险预警方法及系统， 能够实现电站水草危害 的动态预警和提前处理。 风险预警方法括： 步骤 1.确定影 响电站发电水草的主要种类； 步骤2.展 开植被调查与监测， 为遥感解译区域植被分布提 供地面参照， 通过监督分类方法得到电站上游流 域影响电站发电水草的时空分布； 步骤3.进行特 征水草的植被生理特性实验， 确定引起植被脱离 河床的水文条件阈值； 步骤4.收集研究区域的水 文、 地形及气象基本数据， 建立研究区域二维浅 水动力学及对流扩散耦合模型； 步骤5.预测不同 水文条件下河道内输移水草的潜在数量及运动轨迹， 根据计算结果动态评估电站进水口堵塞风 险， 当风险超过预警值时发出 预警。 [转续页] 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 113379262 B 2022.06.07 CN 113379262 B (56)对比文件 Zhonghua Yang.A depth -averaged two dimensional shal low water model to simulate fl ow-rigid vegetati on interacti ons. 《Procedia Engi neering》 .2016, Yang, Zho ng-hua.Study of total variation diminishing (TVD) sl ope limiters i n dam-break fl ow simulati on. 《Water Science and Engi neering》 .2018, 刘小华等.水库壅水对水源地水环境的影响 研究. 《水资源与水工程学报》 .2020,(第02期),2/2 页 2[接上页] CN 113379262 B1.河道内水草影响电站发电的风险预警方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1.收集电站水草处 理相关历史资料， 确定影响电站发电的水草的主 要种类； 步骤2.收集电站上游流域历史植被分布资料， 并展开植被调查与监测， 为遥感解译区 域植被分布提供地面参照， 通过监督分类方法得到电站上游流域影响电站发电水草的时空 分布； 步骤3.进行特征水草的植被生理特性实验， 研究不同类型水草对外界环境变量的响应 关系， 确定引起 植被脱离河 床的水文条件阈值； 步骤4.收集研究区域的水文、 地形及气象基本数据， 建立研究区域二维浅水动力学及 对流扩散耦合模型， 并完成模型的参数率定与验证； 步骤5.基于上游流域影响电站发电水草的时空分布与水文条件阈值， 预测不同水文条 件下河道内输移水草的潜在数量及运动轨迹， 根据计算结果动态评估电站进水口堵塞风 险， 当风险超过 预警值时发出 预警。 2.根据权利要求1所述的河道内水草影响电站发电的风险预警方法， 其特 征在于： 其中， 步骤1包括如下子步骤： 步骤1‑1.根据历史水草打捞资料确定影响电站发电的主要水草种类及不同类型水草 的占比情况， 同时统计电站前水草堆积量阈值W阈， 当累计堆积量超过阈值时， 电站机组正常 运行将受到水草影响； 步骤1‑2.根据水草植被功能类型进行分类， 包括沉水类水生植物、 漂浮类水生植物、 挺 水型水生植物， 以用于 遥感解译。 3.根据权利要求1所述的河道内水草影响电站发电的风险预警方法， 其特 征在于： 其中， 步骤2包括如下子步骤： 步骤2‑1.收集电站上游流域历史水生植被分布资料， 将植被按照功能类型进行分类并 完成资料 的数字化， 统计不同类型植被分布面积， 并确定影响电站发电水草的主要历史分 布区域； 针对电站上游河道进行野外样点采样， 样点采集包括水生植物优势种的类型、 丰 度、 盖度、 透明度和GPS， 并对漂浮植被和挺 水植被的光谱特征进 行测量； 对于位于河漫滩的 挺水植被， 选取代 表性河段布置样方进行持续 性监测； 步骤2‑2.选取研究区域高分辨率遥感影像， 对于漂浮植被及挺水植被， 通过光谱曲线 特征进行监督分类以实现植被功 能类型的遥感解译； 对于沉水植被， 采用遥感缨帽变换后 的亮度指数与绿度指数 的差值作为评价指标， 同时通过实测沉水植被资料确定分割阈值， 最终实现对沉水植被的遥感识别； 将前述针对不同植被功能类型的遥感解译方法推广至研 究区域历史遥感影 像， 得到电站上游流 域影响电站发电水草的时空分布信息 。 4.根据权利要求1所述的河道内水草影响电站发电的风险预警方法， 其特 征在于： 其中， 步骤3包括如下子步骤： 步骤3‑1.实验分析特征植被的生理特性， 研究对植被生长、 竞争有影响的环境因素， 主 要包括河流水位、 流速、 营养盐水平对植被生长过程的影响， 建立植被生长与主要外界环 境 变量的响应曲线， 分析适宜水草 生长的水文、 气候条件； 步骤3‑2.进行特征植被破坏性模拟实验， 采用水槽实验研究不同功能类型植被在不同 生长阶段对床面剪切力的耐受性， 根据实验统计引起不同生长阶段水草脱离河床的床面剪 切力阈值， 将其作为电站上游河道水草被带入水体的重要途径。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113379262 B 3