[发明专利]基于耗水量的山水林田湖草各系统均衡的水资源配置方法

权利要求书

1.一种基于耗水量的山水林田湖草各系统均衡的水资源配置方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、根据区域内土地利用类型对区域内的土地进行划分，将区域内土地划分为林地、湿地、湖泊、河流、草地、耕地、园地、建设用地、引排水渠系和未利用地；分别计算区域内的工业耗水量、生活耗水量、城镇公共耗水量以及山水林田湖草各系统耗水量，求和计算区域内的耗水量，引入区域水均衡模型计算区域内水资源蓄变量WB；所述区域水均衡模型为：

式(1)中：P_i为第i种土地利用类型下的降雨量，其中i＝1为林地，i＝2为湿地，i＝3为湖泊，i＝4为河流，i＝5为草地，i＝6为耕地，i＝7为园地，i＝8为建设用地，i＝9为引排水渠系，i＝10为未利用地；T_i为第i种土地利用类型下的外来水量；ET_i为第i种土地利用类型下的蒸腾蒸发量ET；O_i为第i种土地利用类型下的流出水量；Q_g为区域工业耗水量；Q_s为区域生活耗水量；Q_c为区域城镇公共耗水量；

步骤二、将耗水量与影响因素之间做回归分析，将影响因素的预估值作为输入值计算可耗水量；所述影响因素包括人口、人均生活耗水量、GDP、万元GDP耗水量、农业增加值、耕地亩均耗水量、工业增加值、万元工业增加值耗水量、服务业增加值、万元服务业增加值耗水量、山水林田湖草各系统面积、地下水位、生活环境缺水率、生态环境满足程度；可耗水量计算模型为：

Y＝β₁+β₂X₂+β₃X₃+β₄X₄+…ββ_kX_k+μ (3)

式(3)中：Y为可耗水量，X₂…X_k为各影响因素，β₁、β₂…β_k为参数估计量，μ为误差项；

所述地下水位采用地下水生态水位阈值控制模型计算，地下水生态水位阈值控制方程为：

式(4)中式中：W_i^j为第i种土地利用类型下的第j种植物的地下水阈值，为第i种土地利用类型下的第j种植物的地下水位下限值，为第i种土地利用类型下的第j种植物的地下水位上限值；

所述生活环境缺水率采用河道内生态保护控制目标模型计算，为：

式(5)中：S_l表示第l段河道断面生态环境需水的缺水率，；为第t时段第l段河道断面的河道生态环境需水量；Y_l^t第t时段第l段河道断面的来水量；

采用湖泊湿地内生态保护控制目标计算湖泊/湿地生态环境需水的满足程度，为：

式(6)中H_i为算湖泊/湿地生态环境需水的满足程度，为第t时段第i个湖泊/湿地生态环境需水量；Y_l^t第t时段第i个湖泊/湿地的来水量；

步骤三、根据步骤二计算的可耗水量，采用节水模块计算区域内的真实节水量，并采用可耗水量分配决策模型对可耗水量进行分配以实现未来GDP最大化以及真实节水量最大化；所述节水模块包括山水林田湖草节水模块、工业节水模块、城镇生活节水模块和居民生活节水模块；

山水林田湖草各系统节水量采用山水林田湖草节水模块计算公式计算，为：

SET_t＝|ET_t-meanET_t|； (7)

SET＝∑SETt

式(7)中：SET_t为第t时段真实节水量，ET_t为第t时段耗水量，meanET_t为第t时段多年平均耗水量；SET为所有时段的真实节水总量；

工业节水量采用工业节水模块计算公式计算，为：

SInd_i＝|(Hex_i-HInd_i)Ind_i|

式(8)中：SInd_i为第i个工业行业节水量；Hex_i第i个工业行业节水政策实施后的万元增加值耗水量，HInd_i第i个行业节水政策实施前的万元增加值耗水量，Ind_i第i个行业增加值，SInd为工业行业节水量总量(i＝1…n)；

城镇公共节水量计算公式为：

式(9)中：Sser为城镇公共节水量；Hsep为城镇公共节水政策实施后的万元增加值耗水量，Hser为城镇公共节水政策实施前的万元增加值耗水量，Ser为城镇公共增加值；

居民生活节水量计算公式为：

Shou_i＝|(Hhou_i-EHhou_i)Pop_i|

式(10)中：Shou_i为居民生活节水量，i＝1为城镇居民，i＝2为农村居民；Hhou_i为节水政策实施后的人均耗水量，EHhou_i为节水政策实施前的人均耗水量，Pop_i为人口数；

真实节水量SW＝SET+SInd+Sser+Shou；

所述可耗水量分配决策模型为：

Cob_i＝f[maxGDP,maxSW]

式(11)中：maxGDP为GDP最大化目标，maxSW为真实节水量最大化目标，minS_l为第l段河道最低的缺水率，minH_i为第i个湖泊湿地最低的用水满足程度。