[发明专利]一种河流水资源资产负债系统及其计算方法

权利要求书

1.一种河流水资源资产负债系统，该系统包括河流水资源负债模块，其特征是：所述河流水资源负债模块被配置为计算河流水资源负债的模块，包括：

河流水资源静态资产负债模块，所述河流水资源静态资产负债模块被配置为河流水资源现状水质未达到目标水质要求形成河流水资源负债时，根据内梅罗指数法计算多种污染物综合超标倍数并细化河流水资源功能区的划分，计算河流水资源静态资产负债的模块，

和

河流水资源动态资产负债模块，所述河流水资源动态资产负债模块被配置为根据Mann-Kendall法计算降雨量变化对河流水资源的贡献率、以及计算扣除降雨量变化影响下的河流径流资产以及负债的模块；

具体步骤包括：

(1)根据内梅罗指数法计算多种污染物综合超标倍数并细化河流水资源功能区的划分，计算河流水资源资产、河流静态资产负债和水资源净资产；

(2)根据Mann-Kendall法计算降雨量变化对河流水资源的贡献率；

(3)计算降雨量距平，根据步骤(1)中水资源净资产，计算扣除降雨影响下的河流径流资产以及负债；

进一步的，所述步骤(1)中计算河流水资源资产的具体步骤为：

当水功能区现状水质等于目标水质时候以及当功能区现状水质优于目标水质时，根据考虑全要素的河流水资源静态资产计算方法计算河流水资源资产

ΔQ_a+＝Q·(C_c-C_a+1) (1)

式中，ΔQ_a+为河流水资源资产，单位为亿m³；Q为水体的水量，单位为亿m³；C_c为水资源功能区目标水质，单位为mg/L；C_a为水体实际的水质级别，单位为mg/L；

进一步的，所述步骤(1)中根据

ΔQ_a-＝Q·(C_a-C_c+1) (2)

计算河流水资源静态负债，式中，ΔQ_a-为河流水资源负债，单位为亿m³；

最终的河流水资源净资产为资产与负债相减

ΔQ_总＝ΔQ_a+-ΔQ_a- (3)

式中，ΔQ_总为水资源净资产，单位为亿m³；

进一步的，所述步骤(1)中水资源功能区目标水质级别划分的具体步骤为：

当水功能区现状水质未达到目标水质的要求，水功能未能满足当前的生产、生活需求，形成了水资源负债，采用内梅罗指数法计算多种污染物的综合超标倍数I_综：

式中，I_max为水功能区多种超标污染物中超标最严重污染物；为水功能区多种污染物超标倍数的均值；

当I_综≤4时，设定此时的水质级别为Ⅵ；

当4＜I_综≤8时，设定此时的水质级别为Ⅶ；

当8＜I_综≤12时，设定此时的水质级别为Ⅷ；

当12＜I_综≤16时，设定此时的水质级别为Ⅸ；

当I_综＞16时，设定此时的水质级别为Ⅹ，

进一步的，所述步骤(2)中的根据Mann-Kendall法计算降雨量变化对河流水资源的贡献率的具体步骤为：

(2-1)采集样本容量为n的河流水资源样本，针对某样本容量为n的河流水资源样本的时间序列X(X₁,X₂,X₃,...,X_n)，构造它的秩序列，得到标准化计算后的值UF_τ；

(2-2)采集样本容量为n的河流水资源样本，针对某样本容量为n的河流水资源样本的时间逆序列{X_n,X_n-1,...,1}，构造它的秩序列，令UB_τ＝-UF_τ，得到标准化计算后的值UB_τ；

(2-3)根据UF_τ和UB_τ值绘制UF和UB图寻找序列变异突变点，计算出受人类活动影响阶段的还原径流深，进而计算出降雨量对径流量影响的百分比，即贡献率；

进一步的，所述步骤(2-1)中针对某样本容量为n的河流水资源样本的时间序列X(X₁,X₂,X₃,...,X_n)，构造它的秩序列：

式中，D_τ为第i时刻时所有大于j时刻数值的个数累计值；τ为i的取值范围，τ＝1,2,...,n；n为样本容量；R_i为i时刻时依据X_i与X_j的大小取值0或1；

式中，X_i为i时刻的数值；X_j为j时刻的数值，j＝1,2,...,i；

式中，UF_τ为D_τ标准化计算后得到的值；E(D_τ)、V(D_τ)为D_τ的均值和方差；

通过查找正态分布函数表，可以得出在一个显著水平为α时的临界值U_α，若公式(8)所计算的|UF_τ|＞U_α，则该序列存在明显的上升或者下降的变化趋势；

进一步的，所述步骤(2-3)中，若UF_τ和UB_τ值小于0，序列呈现减少的趋势，反之，序列为增加趋势；若UF_τ和UB_τ两趋势线相交于临界值为U_α＝±1.96(α＝0.05)的临界线之间，交点所处时刻是序列变异开始时刻；

进一步的，降雨量对径流量影响的百分比计算的具体步骤为：

根据

ΔR_T＝R_HN-R_HR (11)

计算降雨量变化对流量影响的百分比；

式中，ΔR_T为径流变化总量，单位为亿m³；R_HN为人类活动影响阶段还原径流深，单位为亿m³；R_HR为人类活动影响阶段实测径流深，单位为亿m³；j为降雨量变化对流量影响的百分比，即贡献率；

进一步的，所述步骤(3)中

通过式(13)计算降水距平；

式中，P_i为第i年降雨量，单位为mm；为多年平均降雨量，单位为mm；

利用式(14)算出每年扣除降雨影响下的河流径流资产以及负债

式中，Q′_总为扣除降雨影响下的河流径流资产以及负债，单位为亿m³。