[發明專利]二元水權核算交易方法及系統

有效

• 申請號: 202010475618.9
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111709618B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 段凱;陳曉宏;劉丙軍;趙銅鐵鋼
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q40/04;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

1.二元水權核算交易方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取調查區域內的水功能區劃、行政區劃及流域水系分布，建立區域水資源系統的取水排污概化模型；

取水排污概化模型由若干個取水排污單元組成，在自然的水量水質平衡方程中加入取水與排污兩種影響因子，依據物質守恒和污染物質遷移轉化的基本原理對取水量與排污量的量化關系進行研究，具體設：

上游進入取水排污單元的水量及其污染物濃度為R_i和C_i；取水排污單元內的本地自產水量及其污染物濃度為R_p和C_p；取水排污單元內的取水量及取水水質濃度為q_w，C_w，取水量包括農業、工業、生活用水及河道外生態用水；時段內取水排污單元的排污量及其平均濃度R_e，C_e，主要包括通過管網集中排放的城市生活污水與工業廢水；下游流出取水排污單元的水量及其平均污染物濃度R_o、C_o，至此，完成取水排污概化模型的建立；

S2：獲取調查區域內水文氣象條件、水資源可利用量、水資源開發利用現狀與水環境現狀，針對調查區域的主要流量與水質控制斷面，建立水量平衡方程與污染物平衡方程；

水量平衡方程包括自然水量平衡方程和人工水量平衡方程，具體表示為：自然水量平衡方程：

R_i+R_p＝R_o+ΔR??(1)

人工水量平衡方程：

R_e＝q_w-q_c??(2)

其中，ΔR為槽蓄變化量及各種自然損失，q_c為耗水量；假設取水排污概化模型水質的變化是穩定的，在確定了邊界條件后即可得到相應的穩態模型；綜合考慮到污染物遷移轉化過程中的各個源匯項及物質守衡的基本原理，取水排污單元內的污染物平衡方程為：

R_iC_i+R_pC_p+R_eC_e＝q_wC_w+R_oC_o+KR_oC_o??(3)

式中K為系統內污染物綜合降解系數；

S3：獲取并測算調查區域內耗水率、排污系數、污染物降解系數特征值，得到綜合排污系數；

S4：結合調查區域的污水排放標準與水環境質量標準，計算現狀取水、排污條件下的可分配新增取水量與最大取水總量；

當取水排污單元內取水量增大后，污染物守衡方程為：

R_iC_i+R_pC_p+α(q_w+Δq)C_e＝(q_w+Δq)C_w+(1+K)[R_o-(1-α)Δq]C_o?(4)

式中Δq為系統取水增量，當徑流量遠大于取水量時R_o的變化量(1-α)Δq項可忽略；當滿足C_w＜αC_e時，取水量的增大會引起C_o相應的增大；令：

A＝q_wC_w+(1+K)R_oC_o-R_iC_i-R_pC_p??(5)

若令輸出水的水質目標為C_o≤C_t，

A_t＝q_wC_w+(1+K)R_oC_t-R_iC_i-R_pC_p??(6)

則得到：

相應的現狀綜合排污系數之下的最大可取水量即為：

q_max＝q_w+Δq_max??(8)

另外，按取水排污單元輸出水量的一定比例考慮河道內生態需水量，即河道內生態需水取為：

R_s＝ηR_o??(9)

因此，考慮生態約束與水質約束的最大取水量應為：

q_max＝min{(1-η)R_o,q_w+Δq_max}??(10)

至此，完成現狀取水、排污條件下的可分配新增取水量與最大取水總量的計算；

S5：建立在一定來水條件與水質控制目標下新增/削減取水量與削減/新增排污量的函數關系，核算用水戶進行取水權與排污權交易的價值標準與調控范圍。