[发明专利]一种水库大坝运行经济特性评价方法

权利要求书

1.一种水库大坝运行经济特性评价方法，其特征在于：含有以下步骤，

步骤1：构建水库大坝运行经济特性的评价体系；

步骤2：确定水库大坝运行经济特性评价指标权重；

步骤3：计算各评价指标的量化；

步骤4：计算水库大坝综合成本和综合效益；

步骤5：评价水库大坝运行经济特性。

2.根据权利要求1所述的水库大坝运行经济特性评价方法，其特征在于：所述步骤1含有以下分步骤：

步骤1.1、水库大坝运行经济特性影响因素识别：从水库大坝运行的安全、成本、效益三个方面出发，根据影响因素识别原则，对水库大坝运行经济特性影响因素进行总结，根据水库大坝各个运行时段运行特点的不同，采用霍尔三维结构，对不同运行时段水库大坝影响因素进行识别选取；

步骤1.2、根据步骤1.1中水库大坝各运行时段运行经济特性影响因素的识别结果，引入ISM法，对水库大坝各运行时段运行经济特性影响因素的作用机理进行分析；

步骤1.3、根据步骤1.2中的分析结果，结合评价指标选取原则，选取水库大坝运行经济特性评价指标，构建水库大坝运行经济特性评价指标体系。

3.根据权利要求1所述的水库大坝运行经济特性评价方法，其特征在于：所述步骤2中含有以下分步骤：

步骤2.1、根据步骤1中水库大坝各运行时段运行经济特性影响因素作用机理分析结果，引入DEMATEL法，对水库大坝各运行阶段运行经济特性影响因素之间的相互作用程度进行分析，并计算各影响因素权重；

步骤2.2、根据影响因素之间的相互作用分析结果和各影响因素权重计算结果，计算水库大坝各运行阶段运行经济特性评价指标的常权权重；

步骤2.3、引入成熟度理论和变权理论，以不同时刻水库大坝运行经济特性影响因素的状态值求解水库大坝运行经济特性评价指标状态变权向量，并根据步骤2.2中计算的水库大坝各运行时段运行经济特性评价指标的常权权重计算结果，计算各个运行时期水库大坝运行经济特性评价指标的变权权重。

4.根据权利要求1所述的水库大坝运行经济特性评价方法，其特征在于：所述步骤3中含有以下分步骤：

步骤3.1、对成本指标量化，其包括：日常运行管理成本、除险加固成本和潜在破坏造成的经济损失；

其中日常运行管理成本包括材料费用、燃料和动力费用、工资和福利费用、工程运行管理费、折旧费和其他费用；

除险加固成本采取多年平均进行计算；

潜在破坏造成的经济损失的计算公式f(L,P)＝L×P，式中：f(L,P)表示的是水库大坝潜在破坏所造成的经济损失；L表示水库大坝破坏所造成的经济损失；P表示的是水库大坝破坏概率，其中水库大坝破坏所造成的经济损失L分为直接经济损失和间接经济损失进行计算；

直接经济损失的计算公式为式中：A_i为淹没区内第i种土地的淹没面积，单位为m²；E_i为淹没区内第i种土地类型的单位面积价值，单位为元/m²；θ_i为淹没区不同土地类型的淹没损失率，％；

间接经济损失计算公式为式中：L_i为淹没区内第i种土地类型的直接经济损失；λ_i为间接损失折算系数；

步骤3.2、对效益指标量化，其包括：防洪效益、发电效益、供水效益、灌溉效益、航运效益、旅游效益和生态环境效益，

其中，防洪效益采用实测资料的多年平均值进行计算；

发电效益计算公式为B_发电＝E×P_用电，式中：B_发电表示水库大坝的发电效益，单位为元；E表示的是水库大坝向电网或用户所提供的有效电量，单位为kw.h；P_用电当地的电价，单位为元/kw.h；

灌溉效益计算公式为B_供水＝W×P_用水，式中：B_供水表示的是水库大坝供水效益，单位为元；W表示水库大坝供水量，单位为m³；P_用水表示的是下游及周边地区的用水单价，单位为元/m³；

航运效益计算公式为式中：B_航运表示的是水库大坝的航运效益，单位为元；B_运输成本表示的是节约运输成本所产生的效益，单位为元；B_运输量表示运输量的增加所产生的效益，单位为元；T_i‘表示第i中货物或的运行成本，公路或铁路，单位为元；T_i表示第i中货物航运的运行成本，单位为元；G_i‘表示第i种货物的运输量，公路或铁路，单位为元；G_i表示第i种货物航运的运输量，单位为元；

旅游效益计算根据旅游人数乘以每人次的旅游费用进行估算；

生态环境效益采用能值理论进行计算，计算内容包括：生物多样性效益，其计算公式为EM_b＝N×R×τ_b，式中：N为该地区水生生物的数量，单位为种；R表示该地区水域面积与全球表面积(包含陆地面积和海洋面积)的比例，单位为％；τ_b表示的是物种能值转换率，单位为sej/种；

净初级生产力效益，其计算公式为EM_NPP＝A_NPP×P_NPP×τ_NPP，式中：A_NPP表示该地区水域的水生植物面积，单位为m²；P_NPP表示该地区中水域单面积净初级生产力，单位为g/m²；τ_NPP表示净初级生产力的能值转化率；

水库调节净化效益，其计算公式为其中

式中：ΔEM_sr,COD、分别表示水库大坝库区内水体净化COD、氨氮所消耗的能值，单位为sej；C_COD，上、C_COD，下分别表示水库大坝水流入库、出库时的COD浓度，单位为mg/L；分别表示水库大坝水流入库、出库时的氨氮浓度，单位为mg/L；R_上、R_下分别表示水库大坝水流入库、出库时的流量，单位为m³；τ_COD、分别表示水体的COD、氨氮的能值转换率；

气候调节效益，其计算公式为EM_p＝E×τ_q，其中E＝L×G、L＝2507.4-2.39T，式中：L表示库区蒸发潜能，单位为J/g；T表示水库大坝周围地区的平均气温，单位为℃；G表示的是水库大坝蒸发量，单位为g；τ_q表示水蒸汽能值转换率；

固碳释氧效益，其计算公式为式中P_t表示水库大坝周围植被的平均生产力，单位为g/hm²；S_t表示水库大坝周围的植被面积，单位为hm²；分别表示CO₂和O₂的能值转化率；

底泥释氧效益，其计算公式为EM_n＝R_n×τ_n＝V_n×ρ_n×τ_n，式中：R_n表示氮素释放量，单位为g；V_n为断面过流量，单位为m³；ρ_n表示底泥释氮浓度，单位为mg/L；τ_n表示氮素能值转化率；

水库大坝的生态环境效益计算公式E_PE＝EM_PE/EDR，B_生态环境＝(Q_生态+Q_环境)×E，式中：E_PE表示水库大坝周围地区单方水生态环境价值，单位为元/m³；EDR表示水库大坝所在地区的能值/货币比率，单位为sej/元；Q_E为水库大坝的年径流量，单位为m³；B_生态环境表示水库大坝生态环境效益，单位为元；Q_生态、Q_环境分别表示生态蓄水量、环境需水量，单位为m³。