[發(fā)明專利]一種網(wǎng)絡(luò)化調(diào)水的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011171605.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112241850A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許鳳冉;穆祥鵬;白音包力皋;姚秋玲;劉慧;李想;劉豐;賈建偉;高慧忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;G06F30/23;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

1.一種網(wǎng)絡(luò)化調(diào)水的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算方法，其特征在于，所述方法的步驟如下：

步驟1，研究分區(qū)：按照調(diào)水工程的取水節(jié)點(diǎn)，將水源區(qū)進(jìn)行一級(jí)分區(qū)，在一級(jí)分區(qū)基礎(chǔ)上，按照流域內(nèi)市域區(qū)界進(jìn)一步做二級(jí)分區(qū)；設(shè)有n個(gè)水量調(diào)出工程，根據(jù)取水位置從上游到下游分別編號(hào)為D₁，D₂，……，D_j，……，D_n，根據(jù)n個(gè)水量調(diào)出工程的取水口節(jié)點(diǎn)斷面，將水源流域分為m個(gè)集水區(qū)域，B_j為調(diào)水工程D_j與D_j-1取水點(diǎn)區(qū)間流域集水范圍；

步驟2，水源區(qū)保護(hù)成本與發(fā)展機(jī)會(huì)損失測算：統(tǒng)計(jì)研究區(qū)域數(shù)年的水源區(qū)涵養(yǎng)林建設(shè)、水土流失治理、生態(tài)移民、水污染防治的主要保護(hù)措施投入成本，考慮資金的時(shí)間價(jià)值，將其核算到現(xiàn)狀年平均成本，計(jì)算源區(qū)單位水量保護(hù)成本和發(fā)展機(jī)會(huì)損失，計(jì)算如下：

在水源區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況下，水量調(diào)出工程D_j取水?dāng)嗝嫔嫌瘟饔蚋鲄^(qū)域B₁，B₂，……，B_j水源涵養(yǎng)林建設(shè)、水土流失治理、生態(tài)移民、水污染防治的保護(hù)措施投入，則B_j區(qū)域的實(shí)際保護(hù)成本為C_Pj，則單位水量保護(hù)成本C_j為：

B_j區(qū)域發(fā)展損失為C_Rj，單位水量相應(yīng)的發(fā)展機(jī)會(huì)損失C_xj為：

其中：W_n為B_n區(qū)域產(chǎn)生的地表徑流量；W_In為該區(qū)域調(diào)入水量；

步驟3，調(diào)水工程造成損失測算：采用情景對(duì)比法，分析測算調(diào)水工程對(duì)下游造成的損失；

情景工況1：僅考慮水源流域已有水利工程，不考慮調(diào)水工程；

情景工況2：既考慮已有水利工程，又考慮調(diào)水工程；

建立調(diào)水工程取水?dāng)嗝嫦掠魏佣嗡畡?dòng)力與水質(zhì)模型，模擬不同工況條件下水利工程下游河段流量、水位、水質(zhì)的變化情況，水動(dòng)力模型：

式中：x為流程；Q為流量；q_l為旁側(cè)入流量；u_l為旁側(cè)入流主流流速分量；U為主流流速；R為水力半徑；Z為水位；A為過水?dāng)嗝婷娣e；t為時(shí)間；n為糙率系數(shù)；α為動(dòng)力修正系數(shù)；g為重力加速度；

水環(huán)境容量模型：

M＝31.5[C_d-C₀exp(-kL/u)]exp(kX/u)Q_r

式中：M為環(huán)境容量；C_d為水功能區(qū)下斷面水質(zhì)目標(biāo)控制因子濃度；C₀為水功能區(qū)上斷面水質(zhì)目標(biāo)控制因子濃度；k為污染物綜合衰減系數(shù)；L為水功能區(qū)長度；X為排污口下游斷面距水功能區(qū)下斷面縱向距離；u為設(shè)計(jì)流量下的平均流速；Q_r為設(shè)計(jì)流量；

采用替代成本法計(jì)算受影響河段河道內(nèi)取水成本增加、環(huán)境容量下降、航運(yùn)費(fèi)用增加的經(jīng)濟(jì)損失；調(diào)水造成下游水庫發(fā)電效益損失采用單方水損失法，即利用逐月調(diào)水量、單方水發(fā)電量及上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算調(diào)水工程造成下游B_i區(qū)域的取水、治污、發(fā)電、航運(yùn)的損失合計(jì)為L_i；

步驟4，水源區(qū)水量貢獻(xiàn)系數(shù)和調(diào)水對(duì)下游影響貢獻(xiàn)系數(shù)：將水源區(qū)不同分區(qū)對(duì)調(diào)水工程的水量貢獻(xiàn)程度作為分?jǐn)傁禂?shù)，用于計(jì)算調(diào)水工程所需分?jǐn)偟脑磪^(qū)保護(hù)成本及機(jī)會(huì)損失；

上游第i個(gè)區(qū)域B_i對(duì)調(diào)水工程D_j的水量貢獻(xiàn)系數(shù)β_ij公式為：

式中：W_Qi為B_i區(qū)域出流徑流量；W_Qj為B_j區(qū)域出流徑流量；W_Dj為調(diào)水工程D_j的調(diào)出水量；

D_j對(duì)下游某區(qū)域B_i的影響貢獻(xiàn)系數(shù)γ_ij為：

式中：W_Dj為調(diào)水工程D_j的調(diào)出水量；為B_i區(qū)域上游合計(jì)調(diào)出水量；為B_j區(qū)域及上游合計(jì)調(diào)入水量；

流域的n項(xiàng)水量調(diào)出工程及其劃分的m個(gè)集水區(qū)域，調(diào)水工程源區(qū)水量貢獻(xiàn)系數(shù)和對(duì)下游影響貢獻(xiàn)系數(shù)m×n階矩陣A_m×n：

步驟5，補(bǔ)償量計(jì)算：

利用計(jì)算得到的水源區(qū)單位水量保護(hù)成本C_j和機(jī)會(huì)損失C_xj，與矩陣A_m×n的β值及調(diào)出水量相乘，得到各調(diào)水工程分?jǐn)偟乃磪^(qū)保護(hù)成本E_j和機(jī)會(huì)損失補(bǔ)償量E_xj：

E_j＝C_j×A_m×n|_β×W_Dj

E_xj＝C_xj×A_m×n|_β×W_Dj

將調(diào)水工程造成下游地區(qū)損失L_i與矩陣A_m×n中的γ值相乘，得到各調(diào)水工程需要分?jǐn)偟南掠螕p失補(bǔ)償量B_Li：

E_Li＝L_i×A_m×n|_γ；

得到調(diào)水工程D_j分?jǐn)偟絽^(qū)域B_j的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為C_Tij，n項(xiàng)調(diào)水工程的補(bǔ)償量形成如下m×n階矩陣F_m×n：

縱向列的合計(jì)值為調(diào)水工程D_j對(duì)水源流域的補(bǔ)償量C_Tj：

橫向行的合計(jì)值為水源流域某區(qū)域應(yīng)獲得的補(bǔ)償量C_Ti：

步驟6，補(bǔ)償主體分擔(dān)補(bǔ)償量的計(jì)算：采用效益分?jǐn)傁禂?shù)法，測算調(diào)水工程D_j受水區(qū)分享的水資源效益合計(jì)為BN_j，得到調(diào)水工程D_j的受水區(qū)域S_ij分擔(dān)的補(bǔ)償量C_Sij：

式BN_ij中為第j項(xiàng)調(diào)水工程在受水區(qū)S_ij的水資源效益，受水區(qū)分為r個(gè)，則得第j項(xiàng)調(diào)水工程的r個(gè)受水區(qū)分擔(dān)的補(bǔ)償量矩陣G_r為：