[发明专利]二元水权核算交易方法及系统

权利要求书

1.二元水权核算交易方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取调查区域内的水功能区划、行政区划及流域水系分布，建立区域水资源系统的取水排污概化模型；

取水排污概化模型由若干个取水排污单元组成，在自然的水量水质平衡方程中加入取水与排污两种影响因子，依据物质守恒和污染物质迁移转化的基本原理对取水量与排污量的量化关系进行研究，具体设：

上游进入取水排污单元的水量及其污染物浓度为R_i和C_i；取水排污单元内的本地自产水量及其污染物浓度为R_p和C_p；取水排污单元内的取水量及取水水质浓度为q_w，C_w，取水量包括农业、工业、生活用水及河道外生态用水；时段内取水排污单元的排污量及其平均浓度R_e，C_e，主要包括通过管网集中排放的城市生活污水与工业废水；下游流出取水排污单元的水量及其平均污染物浓度R_o、C_o，至此，完成取水排污概化模型的建立；

S2：获取调查区域内水文气象条件、水资源可利用量、水资源开发利用现状与水环境现状，针对调查区域的主要流量与水质控制断面，建立水量平衡方程与污染物平衡方程；

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，具体表示为：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为槽蓄变化量及各种自然损失，q_c为耗水量；假设取水排污概化模型水质的变化是稳定的，在确定了边界条件后即可得到相应的稳态模型；综合考虑到污染物迁移转化过程中的各个源汇项及物质守衡的基本原理，取水排污单元内的污染物平衡方程为：

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

式中K为系统内污染物综合降解系数；

S3：获取并测算调查区域内耗水率、排污系数、污染物降解系数特征值，得到综合排污系数；

S4：结合调查区域的污水排放标准与水环境质量标准，计算现状取水、排污条件下的可分配新增取水量与最大取水总量；

当取水排污单元内取水量增大后，污染物守衡方程为：

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为系统取水增量，当径流量远大于取水量时R_o的变化量(1-α)Δq项可忽略；当满足C_w＜αC_e时，取水量的增大会引起C_o相应的增大；令：

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

若令输出水的水质目标为C_o≤C_t，

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

则得到：

相应的现状综合排污系数之下的最大可取水量即为：

q_max＝q_w+Δq_max  (8)

另外，按取水排污单元输出水量的一定比例考虑河道内生态需水量，即河道内生态需水取为：

R_s＝ηR_o  (9)

因此，考虑生态约束与水质约束的最大取水量应为：

q_max＝min{(1-η)R_o,q_w+Δq_max}  (10)

至此，完成现状取水、排污条件下的可分配新增取水量与最大取水总量的计算；

S5：建立在一定来水条件与水质控制目标下新增/削减取水量与削减/新增排污量的函数关系，核算用水户进行取水权与排污权交易的价值标准与调控范围。