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表 3 水系功能连通指标与计算公式
准则层 指标层 权重 公式 指标说明
R de 为地表径流指数,指某一时段内通过河流上指
W 1
0.0840 = × 3
地表径流指数 R de R de 定断面的径流总量 ( W 以 m 计)除 以 该 断 面 以 上
A 1000
的流域面积 A
R g 为年平均径流保证率;D i 为一年中超过平均径
D i
0.0830 =
年平均径流保证率 R g R g
供给 D a 流天数;D a 为一年总天数
R l 为河损率,除供水外,河道蒸发、下渗水量占
- - 河流 径 流 量 的 百 分 比; R up 为 上 断 面 来 水 量;
R up R down R d
0.0830 = × 100 %
河损率 R l R l
R down 为下断面出水量;R d 为上、下断面之间河段
R up
总引水量
R 为水库调节能力;R v 为河段内所有水库总的兴
R v α
水库调节能力 R 0.1250 R =
α α
W 利库容;W为该河段多年平均径流量
调节
G 为生态闸调节能力;G d 为河段内生态闸设计流
G d α
生态闸调节能力 G 0.1250 G =
α α
G s 量;G s 为河段多年平均流量
功能连通
NDVI为归一 化 植 被 指 数;NIR为 Landsat影 像 近
指标
NIR - Red 红外波段( 0.76 - 0.96μ m)反射率;Red为 Landsat
归一化植被指数 NDVI 0.0625 NDVI =
NIR + Red 影像红色波段(0.62 - 0.69μ m)反射率;NDVI大于
0分类为植被
FVC为植被覆盖度;NDVI 为地表完全覆盖植被
veg
NDVI - NDVI
植被覆盖度 FVC 0.0625 FVC = soil 时的最大 NDVI值;NDVI 为地表纯裸地(或无植
NDVI - NDVI soil
veg
soil
被覆盖)时的最小 NDVI值
支持
SHDI为香浓多样性指数;n为景观中斑块类型总
n 数;p i 为斑块 类 型 i在 景 观 中 出 现 的 频 率;SHDI
香浓多样性指数 SHDI 0.0625 SHDI=- ∑ p i lnp i
i =1 表征各类型斑块在空间上分布的均匀程度,也用
来反映物种多样性
n SIDI为 Simpson多样性指数;n为景观中斑块类型
Simpson多样性指数 SIDI 0.0625 SIDI=1- 2
∑ p i
i =1 的总数;P i 为斑块类型 i在景观中出现的频率
水库、湖泊、湿地、公园等水域景观面积占流域
文化 水域景观面积占比 0.2500
面积百分比
3.2 水系结构连通对输水工程的响应 1990—2020年上、中、下游水域面积统计结果见图 4。自 2000
年流域生态输水工程实施以来,干流总水域面积平均值呈递增趋势,但 2000—2010年,上、中游水
域面积平均值减少,这一时期下游水域面积增加。主要原因是为了确保下游大西海子以下多年平均下
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泄水量 3.5亿 m 的目标 [8] ,对干流上、中游引水量进行了控制,加之 2006—2009年干流来水偏枯 [24] ,
因此这一时期干流上、中游水域面积减少,下游水域面积增加。2011—2020年流域整体水域面积增
加,这一时期径流来水偏丰,经过生态输水前 11年的积累,下游断流有了明显改善,地下水位抬升,
河流沿程耗水量减少 [23 - 24] ,下游维持了更大水域面积和更长时间的水系连通。
根据水系连通时长占全年时长的百分比可得到连通时效,结果见图 5。随着生态输水工程的实施,
干流整体上持续和周期连通的水域面积均有增加。在生态输水初期,上、中、下游持续连通水域面积
增幅超过 10%。在生态输水后期,上、中游持续和周期连通水域面积增幅减小,这一时期下游持续和
周期连通的水域面积增幅显著,增幅分别为 11%和 6%。后期,生态输水工程对上、中游水系连通的
影响渐趋稳定,下游则表现出累积效应。生态输水后流域整体结构连通度呈上升趋势,增幅表现为下
游最大,中游次之,上游最小。
3.3 水系功能连通对输水工程的响应 计算各时段上、中、下游水系功能连通指标,对其进行归一化
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