[发明专利]一种基于成本-效益分析的跨流域引水工程规模确定方法

说明书

一种基于成本‑效益分析的跨流域引水工程规模确定方法属于水库调度技术领域。首先给出引水工程成本与效益随引水规模变化的数学描述；其次，构造引水规模的成本‑效益分析模型；之后，采用KKT条件，提出考虑效益和成本之间权衡的引水工程规模确定方法，并结合经济学中的边际效益原理分析最优引水规模的经济学含义；最后，从理论上论证了当成本和效益函数为线性时，基于成本‑效益分析的引水工程规模设计法与传统模拟优化方法的引水规模设计方法在理论上是等价的。本发明综合考虑连通条件下的径流不确定性及库容补偿机制，提出连通条件下的引水工程规模确定的理论分析方法，给出引水规模的最优条件，给传统方法一个经济学的解释。

技术领域

本发明属于水库调度技术领域，涉及到跨流域引水工程规模的确定方法，尤其涉及一种基于成本-效益分析的跨流域引水工程规模确定方法。

背景技术

水库的调蓄作用虽能缓解水资源在时间上的分布不均，却无法解决水资源的空间分布不均。对于某些水资源匮乏地区来说，仅靠挖掘该流域内的水资源潜力无法完全解决当地的水资源短缺问题，大规模的跨流域引水工程也因此成为水资源重新分配、缺水地区供需矛盾缓解的重要途径^[1-9]([1]Muller M.Interbasin water sharing:A SouthAfrican perspective[R].In:Proceedings of the International Workshop,Paris,25–27April 1999:International Hydrological Program–V.UNESCO,Paris,1999.；[2]ShaoX.,Wang H.,Wang Z.Interbasin transfer projects and their implications:A Chinacase study.International Journal of River Basin Management[J].2003,1(1):5-14.；[3]Jain S.K.,Reddy N.,Chaube U.C.Analysis of a large inter-basin watertransfer system in India.HYDROLOGICAL SCIENCES JOURNAL-JOURNAL DES SCIENCESHYDROLOGIQUES[J].2005,50(1):125-137.；[4]Ma J.,Hoekstra A.Y.,Wang H.,etal.Virtual versus real water transfers within China.PhilosophicalTransactions of the Royal Society B:Biological Sciences[J].2005,361(1469):835-842.；[5]Dyrnes G.V.,Vatn A.Who owns the water？A study of a water conflictin the Valley of Ixtlahuaca,Mexico.Water Policy[J].2005,7(3):295-312.；[6]Lynch H.J.,Grant E.H.C.,Muneepeerakul R.,et al.How restructuring riverconnectivity changes freshwater fish biodiversity and biogeography.WATERRESOURCES RESEARCH[J].2011,47(W05531).；[7]Zhu X.,Zhang C.,Yin J.,etal.Optimization of Water Diversion Based on Reservoir Operating Rules:Analysis of the Biliu River Reservoir,China.Journal of Hydrologic Engineering[J].2014,19(2):411-421.；[8]Peng A.,Peng Y.,Zhou H.,et al.Multi-reservoirjoint operating rule in inter-basin water transfer-supply project.ScienceChina Technological Sciences[J].2015,58(1):123-137.；[9]Jain S.K.,ReddyN.S.R.K.,Chaube U.C.Analysis of a large inter-basin water transfer system inIndia/Analyse d’un grand système de transfert d’eau inter-bassins enInde.Hydrological Sciences Journal/journal Des Sciences Hydrologiques[J].2005,50(1):1-137.)。