水资源管理学5-6章
水资源规划与管理教材.pptx
动态规划是用来解决多阶段决策过程最优化的一种数量方法 。其特点在于，它可以把一个n 维决策问题变换为几个一维最优 化问题，从而一个一个地去解决。
决策
决策
状态 1
状态
2 状态
状态 决策 n
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
渠道最短路径问题
C3
状态转移方程如下（一般形式）
• 2、付国伟，程声通．水质管理信息系统的 系统分析．北京：中国环境科学出版社， 1988
• 3、朱党生，王超，程晓冰．水资源保护规 划理论及技术．北京：中国水利水电出版 社，2001
第五章 水资源系统分析方法
5.1 模型化和最优化
5.1.1 数学模型
（一）数学模型是一组描述和代表真实系统的方程。
水资源管理
水资源规划1
水资源规划2
教材书目
• 1、 李广贺、刘兆昌、张旭，水资源利用 工程与管理，清华大学出版社，2002
• 2、汪承杰．水资源计算与评价．南京：南 京大学出版社，1992
• 3、Adamson，A．W．水资源系统规划与分 析．北京：科学出版社，1984
参考书目1
• 1、 现代水资源管理概论。吴季松。2002 年10月第1版。北京：中国水利水电出版社
∴ f3 (A) = min
d(A, B1 )＋ f2 ( B1 ) d(A, B2 )＋ f2 ( B2 )
= min｛6,7｝=6
(最短路线为A→B1→C1 →D)
从水库A的调水到水库D，可以经过B、C水库调节。图示输水 渠道情况下，确定最短供水渠道。
水资源规划与管理1-7章
第二节 水资源管理的基本内容
三.水资源管理的原则
1.坚持依法治水 2.坚持水资源国有的原则 3.坚持局部服从整体的原则 4.坚持市场经济原则
第二节 水资源管理的基本内容
四.水资源管理的准则
1.综合效率 2.技术效率 3.实施的可靠性 4.可持续发展
第三节 水资源规划与管理的联系及工作流程
一.水资源规划与管理的联系及区别
第三节 最严格水资源管理制度
1、最严格水资源管理制度的定义
最严格的水资源管理制度是一种行政管理制度 ，它是指根据区域水资源潜力，按照水资源利用 的底限，制定水资源开发、利用、排放标准，并 用最严格的行政行为进行管理的制度。
第三节 最严格水资源管理制度
2、主要内容
三条红线：水资源开发利用控制红线；用水效率控制红 线；水功能区限制纳污红线。 四项制度：用水总量控制制度；用水效率控制制度；水 功能区限制纳污制度；水资源管理责任和考核制度。
第二节 水资源数量评价
2、降水量计算
(2) 流域或区域面上的平均降水量计算方法有：
a.算术平均法：此法简单，但当降水量随地形变化 较大时，精度较差；只有当地形起伏不大，且降水 量观测站分布较均匀时，计算效果较好。
第二节 水资源数量评价
2、降水量计算
(2) 流域或区域面上的平均降水量计算方法有： b.等值线法：一般来说，等值线法是计算流域（或 区域）平均降水量的较完善方法，因为它考虑了地 形变化对降水的影响。因此，当地形变化较大，区 域内有足够数量的降水量观测站，又能够根据水资 料结合地形变化绘制出降水量等值线图时，采用等 值线方法是比较理想的。 c.泰森多边形法：当流域内待选的降水量观测站比 较少，绘制降水量等值线又比较困难时，可以选用 本方法。
江苏省水资源管理条例（2021年）-江苏省人大常委会公告第70号
江苏省水资源管理条例（2021年）正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------江苏省水资源管理条例（1993年12月29日江苏省第八届人民代表大会常务委员会第五次会议通过根据1997年7月31日江苏省第八届人民代表大会常务委员会第二十九次会议《关于修改〈江苏省水资源管理条例〉的决定》第一次修正2003年8月15日江苏省第十届人民代表大会常务委员会第四次会议修订根据2017年6月3日江苏省第十二届人民代表大会常务委员会第三十次会议《关于修改〈江苏省固体废物污染环境防治条例〉等二十六件地方性法规的决定》第二次修正根据2018年11月23日江苏省第十三届人民代表大会常务委员会第六次会议《关于修改〈江苏省湖泊保护条例〉等十八件地方性法规的决定》第三次修正根据2021年9月29日江苏省第十三届人民代表大会常务委员会第二十五次会议《关于修改〈江苏省河道管理条例〉等二十九件地方性法规的决定》第四次修正）目录第一章总则第二章水资源开发利用第三章水资源节约第四章水资源保护第五章用水管理第六章法律责任第七章附则第一章总则第一条根据《中华人民共和国水法》等有关法律、行政法规，结合本省实际，制定本条例。
第二条凡在本省行政区域内开发、利用、节约、保护、管理水资源，适用本条例。
本条例所称水资源，包括地表水和地下水。
第三条开发、利用、节约、保护水资源，应当全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合利用、讲求效益，发挥水资源的多种功能，协调好生活、生产经营和生态环境用水。
第四条县级以上地方人民政府应当加强水资源开发、利用、节约和保护工作，并将其纳入国民经济和社会发展计划，增加财政投入，加强水工程建设，促进水环境改善。
《水资源评价与管理》教学大纲
《水资源利用》教学大纲一、课程编号：0102024二、课程名称：水资源利用（Water Resources Utilization）三、学分、学时：1.5学分； 24学时。
四、教学对象：资源环境与城乡规划管理专业本科生五、开课单位：水资源环境学院六、先修课程：工程水文学、概率论与数理统计、资源经济学七、课程性质、作用、教学目标：本课程是资源环境与城乡规划管理的一门专业选修课。
主要讲解水资源评价与管理的基本理论与方法。
通过课程学习使学生掌握从事水资源开发、评价、管理、供需分析和优化配置等方面工作的基础知识与基本技能。
八、教学内容基本要求：教学内容：第一章绪论第一节水资源概念与分类第二节水资源内涵与类型第三节水资源的自然属性第四节水资源的社会属性第五节水资源管理第二章水资源综合评价第一节地表水资源评价第二节地下水资源评价第三节特种水资源评价第四节水资源综合评价方法第五节水资源评价信息系统第六节案例分析第三章水资源需求预测第一节需水概念及分类第二节生活需水第三节工业需水第四节农业需水第五节生态需水第六节综合需水分析与计算第七节案例分析第四章水资源供需分析及合理配置第一节供需分析概念及类型第二节单项工程可供水量计算方法第三节水利系统可供水量计算方法第四节区域水资源供需平衡计算方法第五节区域水资源合理配置第六节案例分析第五章水资源系统规划第一节灌溉系统规划第二节供水系统规划第三节水能利用规划第四节航运规划与运用第五节水资源综合规划第六节案例分析第六章水资源系统运行管理第一节灌溉系统运行第二节供水系统运行第三节水能系统运行第四节航运系统运行第五节水资源系统综合运行第六节案例分析第七章水资源可持续利用第一节可持续发展的概念及其在水资源领域的意义第二节水资源系统承载能力分析与计算第三节水资源可持续利用评价方法与指标体系第四节水资源一体化管理第五节案例分析基本要求：（1）了解水资源内涵、特点与分类。
（2）熟练掌握地表、土壤、地下水资源水量、水质评价内容、指标、模型与方法；（3）了解特种水资源的评价内容与方法。
温岭市水资源管理办法
温岭市水资源管理办法时间：2007-11-21 来源：作者：温岭市人民政府令第 89 号温岭市水资源管理办法更新时间:2005-10-17 返回目录《温岭市水资源管理办法》已经十三届市政府第十七次常务会议审议通过，现予发布，自发布之日起施行。
市长王建平二○○五年四月十九日温岭市水资源管理办法第一章总则第一条为了合理开发、利用、节约和保护水资源，发挥水资源的综合效益，保护生态平衡，促进经济和社会的可持续发展，根据《中华人民共和国水法》、《国务院取水许可制度实施办法》和《浙江省水资源管理条例》、《浙江省城市节约用水管理实施办法》等有关法律、法规和规章的规定，结合本市实际，制定本办法。
第二条在本市行政区域内开发、利用、节约、保护、管理水资源，适用本办法。
海水的开发、利用、保护、管理，按照国家有关法律、法规规定执行。
本办法所称水资源，包括地表水和地下水。
第三条水资源属于国家所有。
农村集体经济组织的水塘和由农村集体经济组织修建管理的水库中的水，归各该农村集体经济组织使用。
对水资源依法实行取水许可制度和有偿使用制度。
第四条开发、利用、节约、保护水资源，应当全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合利用、讲求效益，发挥水资源的多种功能，协调好生活、生产和生态环境用水。
第五条单位和个人都有保护水资源和节约用水的义务。
鼓励单位和个人以多种形式参与水资源的开发、利用，其合法权益受法律保护。
第六条市水利局负责全市水资源的统一管理和监督工作。
市发展计划、国土资源、建设规划、财政、环境保护、农业林业、气象等部门按照职责分工做好水资源开发、利用、节约和保护的有关工作。
第七条各镇、街道应当加强节约用水工作，建立健全节约用水管理制度，强化节约用水宣传和教育，全面推行节约用水措施，推广节约用水新技术、新工艺、新产品，发展节水型工业、农业和服务业，建立节水型社会。
第二章水资源规划第八条开发、利用、节约、保护水资源和防治水环境灾害，应当统一制定规划。
《水资源学教程》思考题
《水资源学教程》思考题《水资源学教程》思考题使用教材：《水资源学教程》（普通高等教育“十一五”国家级规划教材），左其亭、窦明、马军霞合编，中国水利水电出版社，2008年2月出版第一章水资源学概论根据水资源的特点，分析保护水资源的重要意义。
在介绍水资源特点时，既说水资源是可再生的，又说水资源是有限的，二者是否矛盾？你是如何理解的？讨论水资源学的概念与学科体系。
分析水资源学与水文学之间的关系。
第二章水资源概况从中国水资源时间和空间分布不均匀性，分析由于自然原因给人们用水带来的困难，并论证采取跨流域（或区域）调水、兴建水库的必要性。
人类主要面临哪些水问题？你是如何看待这些问题的？第三章水资源形成及转化关系叙述水循环的机理与特点。
从水循环过程来分析水资源特点。
以一个你比较熟悉的地区为例，分析社会水循环与自然水循环的关系。
简述人类活动、气候变化对水资源的影响，以及为了避免这些影响应采取的措施。
第四章水资源利用分析各用水部门间可能出现的矛盾，论述我们应该如何协调或解决这些矛盾？分析生态用水的重要性，论述如何保证生态用水？从我国水资源开发利用现状来分析，该如何做好水资源工作？第五章水资源学的基本理论以某一区域或流域为例，搜索相关资料，建立该区域或流域的水量平衡方程。
简述一个闭合流域的水资源转化模型。
污染物在水体中的物理化学过程有哪些？试简要说明。
选择一个小河流，搜索相关资料，计算该河流的水环境容量。
简要介绍水资源价值的内涵。
水资源价值流是由什么来决定的？结合某地区实际情况，展开讨论。
简述水资源优化配置概念、模型及应用。
综述基于“社会净福利函数”和基于“发展综合指标测度”的可持续发展量化方法。
阐述水资源可持续利用优化模型建立方法和应用。
第六章水资源评价简述水资源评价的内容。
在区域径流系列计算时，讨论不同河川径流方法的应用范围。
某河道监测断面的监测结果如下：DO浓度为8.5mg/L；CODMn 浓度为6.38mg/L；氨氮浓度为1.13mg/L；镉浓度为0.005mg/L；氟化物浓度为 1.0mg/L；石油类浓度为0.02mg/L；总磷浓度为0.25mg/L。
《农业水资源利用与管理》课程教学大纲
《农业水资源利用与管理》课程教学大纲Utilization and management of agricultural water resources一、课程基本信息（一）知识目标农业水资源利用与管理是一门研究农业水资源特征、农田水分状况和有关地区水情的变化规律及其调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学。
其基本任务是通过各种工程措施，调节和改变农田水分状况及其有关的地区水利条件，以促进农业生产的发展。
本课程的教学目的是使学生掌握农业水资源量分析方法，掌握灌溉排水的基本理论和灌排技术、灌排系统规划设计方法及地区水利规划的基本知识和方法等。
（二）能力目标通过理论教学，能对区域水资源量进行分析，能根据水源条件选择合理的取水方式，能进行引水工程的水利计算；能进行灌区灌排系统的规划布置。
为土地规划、土地整治工程规划设计打下基础。
（三）素质目标培养学生爱岗敬业、勤奋好学、细心踏实、思维敏锐、勇于创新、科学认真的职业精神。
三、基本要求（一）了解了解我国水资源利用状况、我国农田水利事业和世界灌溉与排水的发展概况；了解灌溉水源、水质标准、农用小型蓄水工程的类型及组成、取水方式的类型。
（二）理解理解水循环规律和地表水、地下水资源分析方法；理解农田水分状况和土壤水分运动的基本原理；理解作物需水量和灌溉用水量的计算方法；理解灌水方法的类型、特点及使用条件；理解田间排水的形式和作用。
（三）掌握渠道灌溉系统、管道灌溉系统的组成与规划设计；掌握喷灌和微灌系统的组成及设计。
四、教学内容与学时分配绪论1学时第一节水资源的概念第二节变化中的世界之水第三节我国的节水农业与水资源的可持续利用知识点：水资源的概念、水资源利用、我国的节水农业现状。
本章小结：本章主要介绍了水资源概念的由来和水资源开发利用的发展过程。
使学生了解我国的农田水利事业的发展概况和作用，理解水资源利用与保护的重要性，以及我国进行节水农业的必要性。
水资源管理学
第一章 水资源管理学概述 第一节 水资源概况
一、世界水资源总量
地球上的水资源，从广义来说是指水圈内 水量的总体。
海水是咸水，不能直接利用，所以通常所说的水
资源主要是指陆地上的淡水资源，如河流水、淡 水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资 源只占地球上水体总量3.5％，其中大部分（近70 ％）是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬 度地区的高山冰川，还很难加以利用。目前人类 比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水 湖泊水，以及浅层地下水，储量约占全球淡水总 储量的0.3％，只占全球总储水量的十万分之七。
源和环境资源，是在一定的经济技术条件 下能够为社会直接利用或待利用，参与自 然界水分循环，影响国民经济的淡水。
此定义的特征
将经济、技术因素隐含在水资源中，强调 了水资源的自然属性、经济属性和社会属 性；——动态性
将失去使用价值的污水划归到水资源行列 中——水的整体系统
明确强调水资源是环境资源（环境属 性） ——承载力
1. 水资源：通常指的是淡水水源，是较容易 被人类刮用，而且是可以逐年恢复的淡水 水源。目前水资源不包括：
海水
两极冰川
深层地下水
1977年联合国教科文组织(UNESCO)建议 “水资源应指可利用或有可能被利用的水 源，这个水源应具有足够的数量和可用的 质量，并能在某一地点为满足某种用途而 可被利用”。
三、水资源问题 1、地区性缺水问题 华北缺水：制约经济增长的瓶颈。
应大力加强用水管理，推行节水措施，保 护好现有水资源
及早研究和规划从外流域大型凋水的计划， 从长远角度解决北方地区水资源短缺矛盾。
2、管理问题 农业用水管理：农田灌溉措施老化、渗漏 工业用水效率低下： 城市生活用水问题：
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第五章 水资源系统分析方法
5.1 模型化和最优化
5.1.1 数学模型
（一）数学模型是一组描述和代表真实系统的方程。
动力学方程 定解条件
dD(t dt
)
＝K1L(t
)
K2
D(t
)
L(t0 ) L0
D(t0 ) D0
式中：D(t)—时间t后溶解氧的饱和差； L(t)—有机质的需氧量； K1—脱氧率； K2—复氧率；
最优目标函数值
f
s( )
kk
opt
V
s u ( , ,
k,n k k
s, ) n 1
u k, ,u n
, sn1 )]
5.2.2 渠道最短路径问题
从水库A的调水到水库D，可以经过B、C水库调节。图示输水 渠道情况下，确定最短供水渠道。
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
C3
解: 整个计算过程分三个阶段，从最后一个阶段开始。
, sk ,uk )
定，第k+1阶段状态变量sk+1的 值也就确定。
图示如下：
s1
u1 1
s2
u2 2
s3
sk
uk k
sk+1
式中 : 阶段变量k﹑状态变量sk﹑决策变量uk; 能用动态规划方法求解具有无后效性的多阶段决策过程。
无后效性(马尔可夫性)
如果某阶段状态给定后，则在这个阶段以后过程的发展不受这 个阶段以前各段状态的影响；
式中：x1,x2,…,xn—决策变量； f(x1,x2,…,xn)—目标函数； b—已知值；
（二）最优化技术分类
微分法。 线性规划 非线性规划 动态规划 分解和多级分析法 模拟 （三）模拟
模拟：时间里一个反映实际的数学模型，然后在模型上实验。
根据实验条件，确定实验结果。
系统识别：确定模型结构和参数。dD(t dt
d( B1,C3 ) + f1 (C3 )
1+4
4
= →D)
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
C3
d( B2,C1 ) + f1 (C1 )
2+1
f2 ( B2 ) = min d( B2,C2 ) + f1 (C2 ) = min 3+3
（二）数学模型分类
线性模型和非线性模型
线性方程 y 5x1 6x2 7x3
T (H )＝S H
r r
t
非线性方程 y 5x12 6x2 x3
(D c )＝R c E r r t
线性模型和非线性模型。
确定性模型的概率模型
静态模型和动态模型
集中参数模型和分散参数模型
T
1
(
)
＝S
第一阶段（C →D）： C 有三条路线到终点D 。
f1 (C1 ) = 1 ； f1(C2 ) = 3 ； f1 (C3 ) = 4
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
C3
第二阶段（B →C）： B 到C 有六条路线。
d( B1,C1 ) + f1 (C1 )
3+1
f2 ( B1 ) = min d( B1,C2 ) + f1 (C2 ) = min 3+3
水资源管理学
（水资源规划与管理）
2008年9月
课程大纲
• 硕士研究生课程大纲--水资源管理学 • 硕士研究生课程简介--水资源规划与管理
水资源管理
水资源规划1
水资源规划2
教材书目
• 1、 李广贺、刘兆昌、张旭，水资源利用 工程与管理，清华大学出版社，2002
• 2、汪承杰．水资源计算与评价．南京：南 京大学出版社，1992
过程的过去历史只能通过当前的状态去影响它未来的发展；
构造动态规划模型时，要充分注意是否满足无后效性的要求；
状态变量要满足无后效性的要求；
如果状态变量不能满足无后效性的要求，应适当地改变状态的 定义或规定方法。
状态具有无后效性的多阶段决策过程的状态转移方程如下
s2 T1(s1, u1) s3 T2 (s2 , u2 )
t
Q
5.1.2 最优化
（一）最优化过程：选择一组决策变量，在系统的约束条件 控制下，使目标达到极值的过程。
目标函数 约束条件
max
x1 ,x2 , ,xn
f (x1, x2 ,
, xn )
g1(x1, x2 , , xn ) b1
g2 (x1, x2 , , xn ) b2
gm (x1, x2 , , xn ) bm
sk 1 Tk (sk , uk )
动态规划中能 处理的状态转移 方程的形式。
状态转移方程
指标函数
sk 1 Tk (sk , uk )
Vk,n Vk,n (sk , uk , sk1, uk1,, sn1)
指标函数可递推
Vk,n (sk , uk , sk1, uk1,, sn1)
k [sk , uk ,Vk 1,n (sk 1, uk 1,
• 4、 水资源持续利用与管理导论。2000年7 月第1版。冯尚友。北京：科学技术出版社
参考书目2
• 1、付国伟，程声通．水污染控制系统规划 ．北京：清华大学出版社，1985
• 2、付国伟，程声通．水质管理信息系统的 系统分析．北京：中国环境科学出版社， 1988
• 3、朱党生，王超，程晓冰．水资源保护规 划理论及技术．北京：中国水利水电出版 社，2001
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
渠道最短路径问题
C3
状态转移方程如下（一般形式）
s2 T1(s1,u1) s3 T2 (s1,u1, s2,u2 )
sk1 Tk (s1,u1, s2,u2,
状态转移方程是确定过程由 一个状态到另一个状态的演变 过程。
如果第k阶段状态变量sk的 值、该阶段的决策变量一经确
d( B2,C3 ) + f1 (C3 )
1+4
• 3、Adamson，A．W．水资源系统规划与分 析．北京：科学出版社，1984
参考书目1
• 1、 现代水资源管理概论。吴季松。2002 年10月第1版。北京：中国水利水电出版社
• 2、 水资源学。陈家琦，王浩，杨小柳。 2002年4月第1版。北京：科学技术出版社
• 3、 水资源管理。赵宝璋。1994。中国水 利水电出版社
)
＝K1L(t
)
K
2
D(t
)
L(t0 ) L0
D(t0 ) D0
5.2 动态规划
5.2.1 动态规划概念
动态规划是用来解决多阶段决策过程最优化的一种数量方法 。其特点在于，它可以把一个n 维决策问题变换为几个一维最优 化问题，从而一个一个地去解决。
决策
决策
状态 1
状态
2 状态
状态 决策 n