我国水资源总量预测及对策分析
我国水资源现状及可持续利用途径

一、我国水资源现状
我国水资源总量为2.8万亿立方米,其中地表水2.7万亿立方米, 地下水0.83万亿立方米,二者相互转换、互为补给。我国水资源总 量并不丰富,人均占有量更少,水资源总量居世界第6位,人均水资 源量2400立方米,约为世界人均的1/4,排在世界第121位,是世界 13个贫水国家之一。我国北方黄、淮、海3个流域人均水资源仅为全 国人均的1/5。到下世纪中叶,按16亿人口计,我国人均水资源量将 比现在降低1/4,约为1755立方米,淡水资源短缺的形势将更加严峻。
• 5、水资源管理体制中的“多龙管水”不利于水资源的集 中统一管理
目前我国的水资源管理体制中水源工程归水利部门 管,配水设施归城建部门管,污水处理归环保部门管, 地下水归地矿部门管。这种部门切割式的管理,造成水 务管理中政出多门,必然不能产生高效的水资源管理效 益。
四、水资源可持续利用有效途径
• 1.合理利用与保护水资源 随着人口增加,经济发展,水环境特别是水污染 问题
• 3、由于经济技术条件的限制和公民意识的落后,生产生活中水资源 浪费惊人
我国农业是用水大户,用水量占全部用水量的7o%以上,每年每 公顷农田灌溉用水量达15000多m3,灌溉水利用系数平均只有0.4左右, 仅及发达国家的一半。水利工程老化失修,灌溉渠系不配套,60%的 农业用水消耗损失于蒸发渗漏。黄河流域水资源近90%用于农业,农 业引黄灌溉耗水定额高出同样气候条件下先进灌溉定额的50%-100%, 而灌溉水利用率却只有30%,水资源的利用率低下。工业用水的重复 利用率低,耗水量大,工业万元产值用水量是发达国家的l0一20倍。
通过对水资源和水价的分析,水的定价原则没有实现 商品定价原则时,水利行业是“不完全竞争产业,它不同 于完整意义上的竞争产业。因此,要进一步完善政府职能, 创造条件,使水利行业向“两化”过渡,即向水利服务功 能社会化、水利经济产业化过渡。经济手段和行政手段是 水资源开发、保护、利用的两把利剑,缺一不可。
我国水资源管理的问题及应对措施

我国水资源管理的问题及应对措施一、背景介绍水是人类生存和发展的重要资源,但我国水资源总量少、分布不均、利用效率低等问题仍然存在。
同时,随着经济社会的发展和人口增长,水资源管理面临着新的挑战。
二、问题分析1. 水资源总量少:我国水资源总量仅占全球的7%,而人口占全球总人口的22%,因此我国水资源面临着严重的短缺问题。
2. 水资源分布不均:我国南北水资源分布极不平衡,南方地区水资源富足,而北方地区则相对匮乏。
3. 水污染严重:工业、农业和生活污染是造成我国水污染的主要原因之一。
4. 水利设施老化:许多地区的水利设施已经老化,无法满足现代农业和城市化进程对水资源的需求。
5. 水利法律法规不完善:目前我国缺乏完善的水利法律法规体系,导致一些违规行为难以查处。
三、应对措施1. 加强节约用水意识教育:通过开展宣传教育活动,提高公众对水资源的认识和重视程度,增强节约用水意识。
2. 推进水资源整合:通过跨流域调水、水资源调配等方式,解决南北水资源分布不均的问题。
3. 加强污水治理:加大对工业、农业和生活污染的治理力度,减少对水环境的破坏。
4. 加强水利设施建设:加大对老化设施的更新改造力度,提高现代农业和城市化进程对水资源的需求。
5. 完善法律法规体系:建立完善的法律法规体系,加强对违规行为的查处力度。
四、结论我国面临着严重的水资源管理问题,但只要我们采取科学有效的措施,就能够解决这些问题。
因此,我们需要加强节约用水意识教育、推进水资源整合、加强污水治理、加强水利设施建设和完善法律法规体系等方面工作。
只有这样才能够保障我国未来经济社会持续健康发展。
水资源管理现状及解决对策探究

水资源管理现状及解决对策探究[摘要]:水资源关乎着生活中的各个领域,我国可利用的淡水资源储量不够丰富,这就需要水资源管理部门利用先进的管理模式及技术,让有限的资源发挥出最大的作用。
本文主要分析了国内水文水资源的管理现状,并提出了相应的完善措施,旨在能够进一步的优化我国水资源管理模式。
[关键词]:水资源管理现状对策探究一引言虽然我国具有丰富的水资源储量,但是可利用的淡水储量相对较少,而且人口基数相对较大,导致人均占有率较低。
由于水资源分布不均等因素的影响,我国整体的水资源的利用率较低。
这就需要水资源管理部分对有限的水资源进行合理的开发和保护,以确保各地水资源利用的合理性。
在这个过程中,相关的管理部门就应该充分利用水文水资源管理技术的方式方法,对有限资源进行合理的开发和利用以确保水资源利用率最大程度的得到提升,促进社会资源的可持续发展。
本文主要分析了国内水文水资源的管理现状,并提出了相应的完善措施,旨在能够进一步的优化我国水资源管理模式。
二水文水资源管理现状(后面没有写关于水文的东西,建议这里可以删掉)2.1 节水技术及制度不够完善在针对水文水资源管理的过程中,相关管理部门需要了解水资源总量情况并采用合适的技术进行综合控制工作。
在实际的工作过程中,由于对水体总量的控制难度较大,需要采用水量监测及用水模拟等操作,所以一些配套的机制及建设若没有达到理想的状态必将对工作的顺利开展造成很大的影响,无法达到预期效果。
相关管理部门在实际的工作过程中,需要结合水资源管控的具体要求,不断完善水资源管理制度及节水技术,确保各项工作顺利高效的进行。
2.2 水资源管理考核机制不够完善水资源管理考核机制不够完善主要表现在如下几个方面:首先是水资源管理工作考核指标的设置不够科学,并没有将考核机制的约束作用和激励作用凸显出来。
在大多数的地区,基层水资源管理部门主要以行政人员和工勤人员居多,这些管理人员并没有在实地项目上经过专业化的培训,这也弱化了水资源管理人员的业务处置能力。
我国水资源现状及面临形势的分析报告

中国水资源现状及面临形势我国水资源现状我国是一个水资源短缺的国家,水资源时空分布不均。
近年来我国连续遭受严重干旱,旱灾发生的频率和影响范围扩大,持续时间和遭受的损失增加。
目前全国600多个城市中,400多个缺水,其中100多个严重缺水,而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。
与此同时,由于人口的增长,到2030 年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米,需水量接近水资源可开发利用量,缺水问题将更加突出,因此,节约水资源,强化水资源稀缺意识已刻不容缓,大家得从我做起,从自身做起,节约每一滴水。
此外,我国水资源开发中还存在着其他问题:(1) 洪水灾害对国民经济发展和社会安定存在潜在威胁(92) 水分利用效率不高(3) 水资源普遍受到污染2003年,淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池,其主要水污染物排放总量居高不下。
淮河流域仍有一半的支流水质污染严重,海河、辽河生态用水严重缺乏,其中内蒙古的西辽河已连续五年断流。
太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质,总氮和总磷等有机物污染严重。
以黄河为例,工业污染是黄河水污染的主要原因,占废污水排放总量的73%,每年由于水污染造成的经济损失约115亿元至156亿元。
同时,令人担忧的是,沿黄地区许多农田被迫用污水灌溉,给区域内居民健康带来危害。
据初步测算,区域内每年人体健康损失达22亿至27亿元。
黄河水污染同时还带来水资源价值损失、城镇供水损失,并增加了处理污水的市政额外投资,每年总损失近60亿元。
地球上的水虽然看上去很多,然而在当今经济技术条件下,可供人类开发利用的水资源并不多。
据专家估计,地球上的13.86亿立方公里水资源总量中,其中96.7%的水集中在海洋里,目前还无法利用。
而大陆上所有淡水资源总储量只占地球上的水量的3.3%,这3.3%里的85%集中在南极和格陵兰地区的冰盖和高山渺无人烟的冰川中,在现阶段内也难以利用。
地球上实际上能为人类开发利用的水资源主要是河流径流和地下淡水。
中国水资源现状及发展趋势分析

中国水资源现状及发展趋势分析一、中国水资源特征中国水资源总量较大,居世界第四位。
但是,中国地域辽阔,地形复杂,大陆性季风气候显著,因而形成如下突出的水资源特点:(一)时间分配不均,年际年内变幅大受季风气候影响,中国大部分地区降水年际变化大,连续丰水年或连续枯水年时有发生,许多河流发生3~8年的连丰、连枯年。
例如黄河和松花江在近70年内出现过11~13年的连续枯水年,也出现过7~9年的连续丰水年。
连丰连枯年差异的年际变化极易造成频繁的水旱灾害。
中国降水年际变化大的另一表现则是最大年降水量与最小年降水量间的差异悬殊。
南方地区最大年降水量一般是最小年降水量的2~4倍,而北方地区高达3~6倍。
降水量较大的年际变幅,势必引起较大的径流变化。
例如,长江宜昌站的最大流量为110 000m³/s(历史洪水调查),而实测最小流量仅为2 770m³/s,洪枯径流相差40倍;黄河三门峡站的最大流量为36 000m³/s(历史洪水调查),而实测最小流量仅为145m³/s,洪枯相差248倍。
径流量在时间上的分布不均与要求获得稳定的供水量之间形成了尖锐的矛盾。
时间分配不均除年际变化大外,年内分配也不均。
中国大部分地区冬春少雨,多春旱;夏秋多雨,多洪涝。
东南部各省雨季早,雨季长,6~9月降水量占全年降水量的60%~70%(见图1-2)。
北方地区黄、淮、海、松辽流域6~9月的降雨量一般占全年总降水量的85%,有的年份最大24小时暴雨量可超过多年平均降水量。
不论南方或北方雨季汛期中,降水多以暴雨形式出现,往往造成严重而频发的洪涝灾害。
图1-2 中国部分地区与伦敦、巴黎多年平均降水量年内分布比较(二)空间分布不均,水土匹配矛盾突出水资源地区分布不均,主要是全国降水不均造成的。
中国降水量从东南沿海向西北内陆递减,依次可划分为多雨、湿润、半湿润、半干旱和干旱五个地带。
全国有45%的土地面积处于降水量小于400mm的干旱和半干旱地带。
我国水资源现状及面临形势的分析报告讲解

我国水资源现状及面临形势的分析报告壹我国水资源现状我国是一个水资源短缺的国家,水资源时空分布不均。
近年来我国连续遭受严重干旱,旱灾发生的频率和影响范围扩大,持续时间和遭受的损失增加。
目前全国600多个城市中,400多个缺水,其中100多个严重缺水,而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。
与此同时,由于人口的增长,到2030 年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米,需水量接近水资源可开发利用量,缺水问题将更加突出,因此,节约水资源,强化水资源稀缺意识已刻不容缓,大家得从我做起,从自身做起,节约每一滴水。
此外,我国水资源开发中还存在着其他问题:(1 洪水灾害对国民经济发展和社会安定存在潜在威胁(92 水分利用效率不高(3水资源普遍受到污染2003年,淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池,其主要水污染物排放总量居高不下。
淮河流域仍有一半的支流水质污染严重,海河、辽河生态用水严重缺乏,其中内蒙古的西辽河已连续五年断流。
太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质,总氮和总磷等有机物污染严重。
以黄河为例,工业污染是黄河水污染的主要原因,占废污水排放总量的73%,每年由于水污染造成的经济损失约115亿元至156亿元。
同时,令人担忧的是,沿黄地区许多农田被迫用污水灌溉,给区域内居民健康带来危害。
据初步测算,区域内每年人体健康损失达22亿至27亿元。
黄河水污染同时还带来水资源价值损失、城镇供水损失,并增加了处理污水的市政额外投资,每年总损失近60亿元。
地球上的水虽然看上去很多,然而在当今经济技术条件下,可供人类开发利用的水资源并不多。
据专家估计,地球上的13.86亿立方公里水资源总量中,其中96.7%的水集中在海洋里,目前还无法利用。
而大陆上所有淡水资源总储量只占地球上的水量的3.3%,这3.3%里的85%集中在南极和格陵兰地区的冰盖和高山渺无人烟的冰川中,在现阶段内也难以利用。
地球上实际上能为人类开发利用的水资源主要是河流径流和地下淡水。
浅析我国水资源的现状,原因及对策

摘要水是维系生命与健康的基本需求,地球虽然有70.8%的面积为水所覆盖,但是淡水资源却极其有限。
在全部水资源中,97.5%是无法饮用的咸水。
在余下的 2.5%的淡水中,有87%是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。
人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,仅占地球总水量的0.26%,而且分布不均。
我国是一个干旱缺水严重的国家。
淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡。
到20世纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。
中国从20世纪70年代以来就开始闹水荒,这不是危言耸听,而是客观存在的事实。
80年代以来,中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国,情势越来越严重,对农业和国民经济已经带来了严重影响。
关键词:我国;水资源;短缺目录中文摘要中文关键词一、我国水资源的现状 (4)(一)水资源的定义与特点 (4)1、水资源定义 (4)2、水资源特点 (4)(二)水资源的重要性 (5)1、调节气候 (5)2、水磨塑造地球表面的形态 (5)3、水具有物质运输的功能 (6)4、水是一切生物必不可少的物质 (6)5、水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础 (6)(三)中国水资源现状及其发展趋势 (6)1、我国水资源的现状 (6)2、当前面临的主要水资源问题 (8)3、我国目前水资源利用成就 (9)二、我国水资源短缺产生的原因 (9)(一)社会、自然原因 (9)1、人均水资源少 (9)2、水资源分布极不均衡,与土地、矿产资源分布组合不相适应 (9)3、水资源年内年际变化大 (9)(二)经济、人为原因 (10)1、供水增长、防治水污染力度与社会经济发展不相协调 (10)2、用水设施落后,用水水平与国外先进水平相差较大 (10)三、我国应对水资源现状的对策 (10)(一)提高水的利用效率,开辟第二水源 (10)1、降低工业用水量,提高水的重复利用率 (10)2、实行科学灌溉,减少农业用水浪费 (11)3、回收利用城市污水、开辟第二水源 (11)(二)调节水源流量,增加可靠供水 (12)1、建造水库 (12)2、跨流域调水 (12)3、地下蓄水 (12)4、海水淡化 (12)5、拖移冰山 (12)6、恢复河、湖水质 (13)7、合理利用地下水 (13)结论参考文献浅析我国水资源的现状,原因及对策从当前和21世纪的发展看,洪涝灾害、干旱缺水、水生态环境恶化三大问题,特别是水资源短缺问题,将越来越成为制约我国农业和经济和社会发展的重要因素。
中国水资源现状分析及展望

中国水资源现状分析及展望一.中国水资源及水保护的现状(一)中国水资源的现状我国水资源特点如下:①降水量小。
中国的年平均降水量约为6*1012 m3,平均降水深648毫米,小于世界平均降水深度798毫米和亚洲平均降水深度741毫米。
②人均水资源量小。
全国现人均水资源量只有2100m3,仅为世界人均水平的28% ③区域分布不均衡,城市分布的水资源量呈现由东向西逐渐缩小,由南向北递减的趋势。
南部地区占全国水资源总量的14%以上,而北部地区的水资源总量仅占全国的约80%。
④明显的季节性变化。
由于季风气候的影响,年内径流量和降水量分布不均匀,夏多冬少的现象非常普遍。
1河流污染严重随着工业的发展,对水资源的需求不断扩大。
在中国水资源量面临严峻挑战。
目前,有1 / 3的工业废水和9 / 10的污水未处理之前排入河流,湖泊和水库。
46.5%的河流被污染。
目前全国工业和城市污水排放量每年可达445×108m3 不包括在县和乡镇企业污水,约80%是不经处理直接排入水域,造成高水污染导致水环境恶化。
在国家七个流域,太湖,黄河,淮河流域超过百分之七十的河流污染。
海河流域的污染,松辽流域也相当严重,占百分之六十以上的河流。
水的使用价值在不断损失。
根据七条主要河流和内河的110条重点河流的统计资料,符合《地表水环境质量标准》一、二级标准的河流占到了32%,第Ⅲ类的比重为29%,IV、V类占比为39%。
超过1/4的人口在中国的饮用水不符合卫生标准。
2地下水开采过度由于水资源短缺,一些地方以牺牲环境为代价维持工业和农业的正常运转,导致地下水的严重开采。
据统计,中国已形成区域地下水降落漏斗164,漏斗面积*****平方公里,其中矿区严重面积达*****平方公里。
过度抽水造成海水对地下水的入侵,水污染等现象对水环境造成了严重危害。
而对岩溶地下水过度开采引起的地面沉降、地裂缝等地质灾害也给人类的正常生活造成了障碍。
3水土流失严重此外,中国是一个世界水土流失最严重的几个国家之一。
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我国水资源总量预测及对策分析我国水资源总量预测及对策分析摘要随着中国现代化社会脚步建设步伐的逐渐加快,我国水资源面临的形势十分严峻,本文主要针对目前全国水资源供需状况,运用PEST环境分析、霍尔三维结构模型、时间序列分析、灰色关联法、层次分析法对未来水资源需求量进行预测,然后从兴建水库、调整水价和污水处理三个方面提出缓解我国水资源压力的方案,并对方案进行了定性的评估。
首先,我们从政治、经济、社会、技术四个方面对中国的水资源现状进行了PEST分析,针对当前的水资源短缺形势提出了初步目标,然后利用霍尔三维结构图对相关政策和工程的管理和实施过程进行了直观的表示。
对于未来水资源的需求量,根据2004-2013年全国的工业用水、农业用水、生活用水及用水总量的数据,我们分析得到,农业用水、生活用水的需求量都带有一定的周期性,而工业用水的需求量在经历一段时间的急剧上升后趋于平稳。
因此对于未来农业用水和生活用水的需求量,采用arima模型进行预测,对于工业用水,采用指数平滑法进行预测。
在预测未来用水总量的过程中,为减少不确定因素的影响,利用灰色关联分析,将不确定因素的影响按权重分别加到生活用水、农业用水和工业用水中,以减小我们对未来水资源需求总量预测时的误差。
考虑到当今我国当前形势,拟从兴建水库、调整水价和污水净化三个方面来补充水资源,利用层次分析法来分析未来补充的水资源如何在各地区分配的问题。
经计算013-2025年间需要补充的水资源量约为737.1756亿立方米,通过兴建水库、调整水价、污水净化直接(或间接)补充的水资源量分别372.8634亿立方米、227.1975亿立方米、137.1147亿立方米。
考虑到中国各地区实际情况和经济发展程度,将中国分为东部沿海、中部、西部和东北四大地区,未来在这四大地区兴建大型水库的数量分别为5、1、2、1个,单位水价分别在原来的基础上上调0.1014、0.0538、0.1799、0.2401元,分别兴建污水处理厂30、28、29、60个,并对兴建水库和污水处理厂所需经费进行了定量计算。
最后,我们对拟定的方案分别从经济、社会生活和环境影响三个方面进行了定性分析,使方案能够在未来发展中切实惠及整个社会。
关键词:PEST环境分析、霍尔三维结构模型、时间序列分析、灰色关联法、层次分析法、兴建水库、调整水价、污水净化一、问题研究的背景水是生命之源。
水利部水资源司郭孟卓司长曾在中国科协报告中指出:“党中央、国务院已经将粮食、石油和水确定为三大战略资源,如果不采取有力措施,中国有可能在未来出现严重的水危机。
水资源问题已成为中国实现可持续发展战略过程中必须认真解决的重大问题,认识我国水资源利用的现状,洞察我国水资源利用现状的主要原因,提出解决困扰中国社会经济发展的水资源问题及对策意义重大。
”二、我国水资源现状的PEST分析Politics:随着中国现代化社会脚步建设步伐的逐渐加快,我国水资源面临的形势十分严峻,人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,在世界排第110位,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。
图1 世界与中国用水量比较中国对于水资源问题的矛盾逐渐突出,在一定条件下严重阻碍了当今社会的发展,水资源利用在整个国家发展布局中占有着举足轻重的位置,中央对于水资源问题也给予了高度重视。
进入20世纪以来,为缓解华北和西北地区的水资源短缺问题,举世瞩目的南水北调工程目前已全面惠及各地区人民。
2015年4月2日,中央政治局常务委员会会议审议通过《水十条》,针对我国水资源短缺、水环境质量差、水生态受损重等问题出台了一系列法律法规和相关政策,切实加大水污染防治力度,保障国家水安全。
Economic:改革开放以来,中国经济发展迅速,新兴产业不断涌现,工农业也得到了长足的发展。
一方面,高速增长的经济对水资源的需求量增大,缺水程度加剧。
在中国15亿亩耕地中,尚有8.3亿亩没有灌溉设施的干旱地,另有14亿亩的缺水草场。
全国每年有3亿亩农田受旱;另一方面,由经济发展带来的水污染、水环境恶化的矛盾也日益突出。
根据环境部门对全国河流、湖泊、水库的水质状况的监测,由于近年来工业废水和生活污水的排放等原因,我国主要水系的水体都遭到了不同程度的污染。
全国湖泊约有75%以上的水域,近岸海域约有53%以上受到显著污染。
根据全国118座大城市浅层地下水的调查,97.5%的城市受到不同程度的污染,其中40%的城市受到重度污染。
Society:水资源短缺对群众生活和工作造成了极大的不便,有些城市对楼房供水不足或经常断水,有的缺水城市不得不采取定时、限量供水,造成人民生活困难。
为了满足生产生活的需求,人们开始采取开采地下水的措施。
地下水过度开采,造成地下水位持续下降,水资源枯竭,有的城市形成了几百平方公里的大漏斗,使海水倒灌数十公里。
用水效率低下、用水严重浪费的现象普遍存在是导致水资源短缺的重要原因。
就农业方面而言,我国平均每生产l吨粮食需灌溉972立方米水,而以色利仅需280立方米。
全国农业灌溉用水的利用系数平均约为0.45,而先进国家为0.7。
在工业领域,由于现有用水设施技术落后,目前我国工业万元产值用水量为103立方米,而美国是8立方米。
我国工业用水的重复利用率仅为55%左右,而发达国家平均为75%~85%。
同时,由于水价太低,加之市民节水意识薄弱,城市生活用水浪费现象普遍存在。
此外,水资源的时空分布很不均衡,是导致水资源短缺的另一个重要原因。
由于降水季节过分集中,大部分地区每年汛期连续4个月的降水量占全年的60%一80%,不但容易形成春旱夏涝,而且降水量的年际剧烈变化,更造成江河的特大洪水和严重枯水。
大量降水得不到利用,使可用水资源量大大减少。
水资源的空间分布不均,水资源分布极不平衡,东西南北分配差异十分明显,供需矛盾非常突出。
不仅限制了工农业生产的发展,而且影响人们的日常生活。
水资源的时空分布不均,水资源分布极不平衡,东西南北分配差异十分明显,供需矛盾非常突出。
不仅限制了工农业生产的发展,而且影响人们的日常生活。
图2 中国水资源供需现状Technology:随着中国综合国力的提升,科学技术水平的不断发展,水利技术已处于世界领先地位。
三峡工程、南水北调工程,这些举世瞩目的成就,是我国科学技术发展水平的最好证明。
我们坚信,只要勇于拼搏,技术问题不会是中国水资源问题的瓶颈。
如何使水资源顺应我国经济可持续发展的需求,是一个亟待解决的问题。
本文将根据对我国水资源的现状分析,预测其未来的发展趋势,并提出解决问题的合理建议和对策,制定目标树如下:东多 西少 北少南多图3 目标树的建立三、霍尔三维结构模型的建立整个水资源补充工程非常复杂,为了更系统和直观地展现后续工作地过程和特点,我们建立了该工程的霍尔三维结构模型如下:图4 霍尔三维结构模型缓解未来水时间分空间分水资源水资源污治理跨区调整兴建1.时间维表1 时间维分析明确问题全面搜集资料、了解问题,包括实地考察、调研等,缓解未来我国水资源紧缺问题选择目标针对目前我国水资源时空分布不均、浪费现象、污染现象严重问题,拟从兴建水库、调整水价、污水处理三个方面来补充水资源,并针对我国各地区的实际情况制定切实可行的不同的方案。
系统综合对我国东部、中部、西部、东北地区的方案进行必要说明,并提出综合性的解决方案。
系统分析运用系统工程的方法和相关技术,建立相应的数学模型对未来水资源需求量进行预测,并据此给出定量的水资源补充方案。
方案优化对模型结果进行客观评价和优化。
作出决策确定方案付诸实施执行方案,完成各阶段的管理和督促工作。
2.逻辑维表2 逻辑维分析规划阶段首先需要收集大量数据,如用水量历史数据、全国各地区大型水库数量、库容量,全国各地区平均水价、人均消费水平,现有污水处理厂和新建情况等,并收集相关流域的水文、气象、地质、地形资料和进行实地勘探,然后对即将实施的政策或拟建的水利工程向相关部门提交可行性研究报告。
方案阶段利用时间序列分析法、灰色关联法、层次分析法等系统工程的相关方法对未来水资源需求量进行预测并提出解决方案。
研制阶段围绕总目标,针对不同的方案进行深入研究和优化,确保符合经济社会发展需求,还可对此进行物事人分析等。
生产阶段根据拟定方案进行初步的政策普及和水利工程建设。
运行阶段确保政策落实有效、做好工程的安全工作和维护及管理。
更新阶段对现有工程进行优化调度、对出现的新问题进行研究,创造性地跟踪新技术、新工艺,提出新的方法,更好地惠及民生。
3.知识维综合运用工程技术、经济学、法律、数学、管理科学、环境科学、计算机技术等方面的知识,运用系统工程知识,将时间和逻辑步骤结合起来,保证实施过程顺利进行。
四、水资源需求量预测模型的建立(一)我国水资源需求量的时间序列分析通过国家统计局网站提供的数据,我们得到了有关2004-2013年全国的工业用水、农业用水、生活用水及用水总量的数据,如下表所示。
可以看出,随着经济的发展和时间的推移,全国对水资源的需求量越来越大,对未来水资源需求量进行预测分析和进行合理的决策势在必行。
表3 2004-2013年全国用水量数据年份20042005200620072008农业用水(亿立方米)3585.703580.003664.453599.513663.50工业用水(亿立方米)1228.901285.201343.761403.041397.10生活用水(亿立方米)651.2675.1693.76710.39729.3用水总量(亿立方米)5547.805632.985794.975818.675910.00年份20092010201120122013农业用水(亿立方米)3723.003689.103743.63903.003921.5工业用水(亿立方米)1391.001447.301461.81381.001406.40生活用水(亿立方米)748.0765.8789.9 740.0750.1用水总量(亿立方米)5965.006022.006107.206131.006183.40首先,我们考虑利用时间序列预测的方法对农业用水、工业用水、生活用水的未来发展趋势进行预测。
时间序列的影响因素的作用特征可以概括为四种变动方式,即趋势变动、季节变动、循环变动及不规则变动,采用何种方式进行预测,取决于影响因素的作用特征。
利用MATLAB,我们对农业、工业和生活用水的数据特征进行了如下分析:图5 工业用水数据分析图6 农业用水数据分析图7 生活用水数据分析从以上三幅图可以看出,农业用水、生活用水的需求量都带有一定的周期性。
(周期分别约为四年和八年),而工业用水的需求量在经历一段时间的急剧上升后趋于平稳。
因此对于未来农业用水和生活用水的需求量,我们采用arima 模型进行预测,对于工业用水,采用指数平滑法进行预测。