[发明专利]多源供水条件下的水源追踪方法

说明书

本发明公开了一种跨区域调水过程中多源供水条件下的水源追踪方法，该方法包括：进行河网与节点概化；计算河道水源比例；计算湖泊水源比例；得到各节点、河道、区域范围的供水水源比例及各水源的分布情况。本发明采用新增水源比例法进行水源追踪，以水源划分与定量统计为手段，从优化水源结构出发，以调水过程中不同水源从水源地出发的移动途径与占比为切入点，数字化各河道及节点的各水源比例，在水资源价值、调水工程投入、水价等评估研究领域具有广泛的应用前景，为调水工程制定精细化水价标准提供数据支持，为达到水资源高效利用提供实现途径。

技术领域

本发明涉及水源追踪方法，尤其是一种跨区域调水过程中多水源供水条件下水源来源地的追踪方法。

背景技术

世界各地均存在水资源分布不均的现象，该状况严重影响部分地区的经济、社会发展。因此实施不同区域间的调水工程、对水资源进行跨区域调配成为一种较实用的解决方式。以我国为例，我国水资源南多北少，南水北调工程的实施解决了山东、河北、北京、天津等地的水资源短缺问题，同时改善了当地居民的用水质量。调水工程中的水价必须兼顾水资源价值、工程造价、生态维护、工程管理等多方面因素。现行的南水北调工程水价采用“两部制水价”，即供水采用基本水价和计量水价结合。

南水北调工程现行的水价仅采用两部分水价相结合的方法，尚未形成成熟的税费收取模式，在受水地区无系统化科学的水价制定标准。两部制水价的推行在提高居民节水意识方面效果不明显，考虑到居民经济负担及用水安全的条件下，水资源短缺的原因未得到根本上的改善。因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种多源供水条件下的水源追踪方法，数字化各河道及节点的各水源比例，实现水资源的高效利用，为调水工程制定精细化水价标准提供数据支持。

技术方案：为实现以上目的，本发明所述跨区域调水过程中多源供水条件下的水源追踪方法，采用新增水源比例法进行水源追踪；包括以下步骤：

步骤1，进行河网与节点概化，将输水干线、输水支线、其它河道和湖泊进行河网概化，并对河道节点进行概化；

步骤2，设置初始条件，计算各河道上、下断面面积及河道蓄水量，得到河道蓄水量中对应各水源的比例；计算河道水源比例；到所有河道计算结束后，计算节点平衡和下一时段入流断面水源比例；

步骤3，计算湖泊水源比例；

步骤4，根据步骤2-3的计算结果，得到各节点、河道、区域范围的供水水源比例及各水源的分布情况。

进一步地，所述水源追踪方法的计算假设前提为：出节点的水源比例是入节点水源比例的加权平均，来水均匀混合后再使用，计算比例时不考虑用水。

进一步地，利用河底宽度、河底高程、边坡系数三个参数概化河道断面，把河道节点概化为闸站枢纽节点、用水户节点、管理节点、边界节点、调蓄节点以及普通河道节点。

进一步地，步骤2中所设置的初始条件为：将n条调水来源河道按照第1引入河道、第2引入河道、……第n引入河道进行编号，与本地河道构成n+1条河道；设置每条河道的上、下断面及河道蓄水量的水源比例，本地河道中本地水占全额，第1引入河道中第1引入水源水占全额，第2引入河道中第2引入水源水占全额……第n引入河道中第n引入水源水占全额。

进一步地，步骤2中计算河道水源比例具体包括以下步骤：

(1)设定引入河道水源(除本地水源外的河道水源)上、下断面以及河道蓄水量水源比例；

(2)计算上断面各水源入流量及下断面各水源出流量；

(3)计算河道蓄水中对应各水源蓄水量；

(4)计算用水户用水量的各水源比例；

(5)计算河道输水损失量的各水源比例；