[发明专利]基于连通性指数和图论的河网连通性量化及闸坝优化方法

摘要

本发明公开了一种基于连通性指数和图论的河网连通性量化方法，将河网概化为以河段为顶点、以闸坝为边的有向河网图模型；再用邻接矩阵表示出来，计算邻接矩阵任意两河段之间的最短距离路径，得到多个易达路径；再计算河网网状水系连通性指数RCI。利用该方法进行闸坝系统优化的方法为，依次去掉河网内的其中任意一个闸坝，并重新计算RCI，将得到的多个RCI指数由大到小排列，排列顺序即为优先拆除顺序，根据该优先拆除次序对河网闸坝系统进行优化。本发明的连通性量化方法打破了树状水系连通性指数应用范围的局限性，可用于河网水系连通性变化评估，且可适用于水利工程繁多、人工渠系交织、复杂的网状河流系统的优化。

主权项

1.一种基于连通性指数和图论的河网连通性量化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将河网概化为以河段为顶点、以闸坝为边的有向河网图模型；步骤2，首先将概化后的河网图模型用邻接矩阵表示，计算邻接矩阵任意两河段之间的最短距离路径，得到多个易达路径；然后计算多个易达路径的连通性的总和，得到河网网状水系连通性指数RCI；网状水系连通性指数RCI的计算公式如下：式中：n为河段的数量；s_i与s_j分别表示河段i与河段j的水域面积；S为河网水域的总面积；c_ij为河段i与河段j间易达路径的连通性，表示生物体从下游至上游通过易达路径的中第m个闸坝的能力；表示生物体从上游至下游通过易达路径的中第m个闸坝的能力。