水资源优化配置PPT课件
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《水资源经济学》课件
实践
实施水资源综合管理项目，推广水资 源高效利用模式，建立水资源保护区 等。
案例
黄河流域水资源优化配置、南水北调 工程等。
05
水资源保护与可持续发展
水资源保护的必要性与途径
总结词
水资源保护的必要性与途径
详细描述
随着全球人口的增长和经济的发展，水资源 的需求不断增加，而水资源的供给却受到自 然条件和环境变化的限制。因此，保护水资 源成为了一个紧迫的任务。途径包括合理利 用水资源、政策法规
总结词
水资源管理与政策法规
详细描述
水资源管理需要依靠政策法规的支持和保障。政策法规的制定和实施可以有效 地规范水资源开发利用行为，保障水资源的可持续利用。同时，完善的水资源 管理机构和体制也是实现水资源可持续发展的重要保障。
水资源管理与政策法规
总结词
政策法规在水资源管理中的作用与影响
水资源经济学是一门综合性学科，涉及自然科学、社会科学和经济学等多个领域 ；同时，水资源经济学具有很强的应用性，对于解决水资源问题、促进水资源可 持续利用具有重要意义。
02
水资源价值与价格理论
水资源价值的内涵与特点
总结词
水资源价值的内涵与特点概述
详细描述
水资源价值是指水资源的经济价值，包括使用价值和交换价值。水资源的价值具有客观性和主观性， 客观性体现在水资源的稀缺性和生态价值，主观性则体现在人们对水资源价值的认知和评价。
水资源价格的构成与影响因素
总结词
水资源价格的构成与影响因素分析
详细描述
水资源价格主要由生产成本、市场供求关系、环境成本等因素构成。生产成本包括开采、处理、运输等费用；市 场供求关系影响水资源的供给和需求，从而影响价格；环境成本则包括水污染治理、生态补偿等方面的费用。
实施水资源综合管理项目，推广水资 源高效利用模式，建立水资源保护区 等。
案例
黄河流域水资源优化配置、南水北调 工程等。
05
水资源保护与可持续发展
水资源保护的必要性与途径
总结词
水资源保护的必要性与途径
详细描述
随着全球人口的增长和经济的发展，水资源 的需求不断增加，而水资源的供给却受到自 然条件和环境变化的限制。因此，保护水资 源成为了一个紧迫的任务。途径包括合理利 用水资源、政策法规
总结词
水资源管理与政策法规
详细描述
水资源管理需要依靠政策法规的支持和保障。政策法规的制定和实施可以有效 地规范水资源开发利用行为，保障水资源的可持续利用。同时，完善的水资源 管理机构和体制也是实现水资源可持续发展的重要保障。
水资源管理与政策法规
总结词
政策法规在水资源管理中的作用与影响
水资源经济学是一门综合性学科，涉及自然科学、社会科学和经济学等多个领域 ；同时，水资源经济学具有很强的应用性，对于解决水资源问题、促进水资源可 持续利用具有重要意义。
02
水资源价值与价格理论
水资源价值的内涵与特点
总结词
水资源价值的内涵与特点概述
详细描述
水资源价值是指水资源的经济价值，包括使用价值和交换价值。水资源的价值具有客观性和主观性， 客观性体现在水资源的稀缺性和生态价值，主观性则体现在人们对水资源价值的认知和评价。
水资源价格的构成与影响因素
总结词
水资源价格的构成与影响因素分析
详细描述
水资源价格主要由生产成本、市场供求关系、环境成本等因素构成。生产成本包括开采、处理、运输等费用；市 场供求关系影响水资源的供给和需求，从而影响价格；环境成本则包括水污染治理、生态补偿等方面的费用。
多目标区域水资源优化配置
地表水、浅层地下水、污水回用水、南水北调
水等多种水源水质不同，保证率不同，实现其合理调配，优水优用、充 分发挥单方水效益，提高供水总量和供水保证率，保障用水安全。
7.3.3 区域水资源多目标优化配置模型
水资源优化配置模型也包含经济、社会、生态环境三个方
面，其一般形式为： (7.8)
式中，opt表示优化方向，包括最大化方向和最小化方向
泊和地下水库的调节，以实现水资源量在时间尺度上的合理配置。
（3）用水目标配置 根据用水户的用水特点和各水源的供水能力，
确定各供水目标的供水次序，进行部门间的水量分配。重点在于妥善解 决经济建设用水挤占生态环境用水，城市与工业用水占用农业用水，以 及水资源多目标利用中的竞争性用水问题。
（4）水量水质配置
设流域或区域划分为K个子区，k=1, 2,…, K，子区k内有
I(k)个独立供水水源，M个公共供水水源，c = 1, 2,…, M，N
个跨流域水源，b = 1, 2,…, N，子区k内有J(k)个用水部门。
定义Rk = (rij)k (k = 1, 2,…, K)，其中rijk为子区k内水源与用水 部门间的供需关系系数，i为不同供水水源，j为不同用水部
式是以水资源利用的经济效益最大化为目标，但是因其忽
略了用水部门效益函数下受到一定程度的
影响。
(3) 可持续原则
可持续原则的实质是为了实现水资源可持续利用，
也可以理解为水资源优化配置的代际公平性原则。代际
公平指当代人为发展的需要开发利用水资源时不损害后
代人开发利用水资源的机会。可持续性原则要求当代人 在开发利用水资源时，保持水资源循环的整体性和再生 能力，使后代人具有平等的发展机会，而不是掠夺性开 发利用，甚至破坏。
5[1].水资源优化配置
![5[1].水资源优化配置](https://img.taocdn.com/s3/m/021c1a2b767f5acfa1c7cd6a.png)
▪ 从狭义上讲，水资源优化配置主要是指水资源供给与需求 之间关系的处理。
五、水资源优化配置涉及的问题
➢ 社会经济发展问题，合理的生产布局。 ➢ 水资源需求问题，从需和供两方面调整，达到动态平衡。 ➢ 水资源开发利用方式、水利工程布局等问题。 ➢ 水环境污染问题。 ➢ 生态问题。 ➢ 供水效益问题。 ➢ 水价问题。 ➢ 水资源管理问题。 ➢ 技术方法研究问题。
▪ 动态规划的“动态”即可以指时间过程，也可以理解为空 间上划分的多个“区”和“点”，当作多阶段决策过程。
2. 多阶段问题求解思路
▪ 贝尔曼提出的动态规划最优化原理：“作为整个过程的最 优策略具有这样的性质：即无论初始状态和初始决策如何 ，对前面的决策所形成的状态而言，余下的一系列决策必 须构成最优策略。”
➢ 将流域或区域水资源在不同子区域、不同用水部门、不同 时期间进行优化分配，获取整体经济效益和社会、生态效 益的最优。
➢ 根据特定区域或流域的自然和社会经济条件，以公平、高 效和可持续发展为原则，采取科学的技术方法和先进的管 理体制，通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生 态环境等方面的工程与非工程措施，对有限的、不同形式 的水资源在区域间和各用水部门间进行合理的分配，以期 实现水资源可持续利用、保障社会经济可持续发展和生态 环境良性循环。
解：
1）以各作物的灌溉面积作为决策变量xi （万亩），则有：
2）目标函数： 3）约束条件：
5
max z yicixi
i1
5
xi F
i
x5 F1
y1x1 a w P
5
L ixi G
i1
5
m ixi W
i1
x i 0
（5）靠近某河流有两个化工厂，流经第一化工厂的河流流 量为每天500万m3，在两个工厂之间有一条流量为每天 200万m3支流。第一化工厂每天排放含有某种有害物质的 工业污水2万m3，第二化工厂每天排放这种工业污水1.4 万m3。从第一化工厂排出的工业污水流到第二化工厂以 前，有20%可自然净化。根据环保要求，河流中工业污水 的含量应不大于0.2%。这两个工厂都需各自处理一部分 工业污水。第一化工厂处理工业污水的成本是1000元/万 m3，第二化工厂处理工业污水的成本是800元/万m3。现 在要问在满足环保要求的条件下，每厂各应处理多少工业 污水，使这两个工厂总的处理工业污水费用最小。
五、水资源优化配置涉及的问题
➢ 社会经济发展问题，合理的生产布局。 ➢ 水资源需求问题，从需和供两方面调整，达到动态平衡。 ➢ 水资源开发利用方式、水利工程布局等问题。 ➢ 水环境污染问题。 ➢ 生态问题。 ➢ 供水效益问题。 ➢ 水价问题。 ➢ 水资源管理问题。 ➢ 技术方法研究问题。
▪ 动态规划的“动态”即可以指时间过程，也可以理解为空 间上划分的多个“区”和“点”，当作多阶段决策过程。
2. 多阶段问题求解思路
▪ 贝尔曼提出的动态规划最优化原理：“作为整个过程的最 优策略具有这样的性质：即无论初始状态和初始决策如何 ，对前面的决策所形成的状态而言，余下的一系列决策必 须构成最优策略。”
➢ 将流域或区域水资源在不同子区域、不同用水部门、不同 时期间进行优化分配，获取整体经济效益和社会、生态效 益的最优。
➢ 根据特定区域或流域的自然和社会经济条件，以公平、高 效和可持续发展为原则，采取科学的技术方法和先进的管 理体制，通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生 态环境等方面的工程与非工程措施，对有限的、不同形式 的水资源在区域间和各用水部门间进行合理的分配，以期 实现水资源可持续利用、保障社会经济可持续发展和生态 环境良性循环。
解：
1）以各作物的灌溉面积作为决策变量xi （万亩），则有：
2）目标函数： 3）约束条件：
5
max z yicixi
i1
5
xi F
i
x5 F1
y1x1 a w P
5
L ixi G
i1
5
m ixi W
i1
x i 0
（5）靠近某河流有两个化工厂，流经第一化工厂的河流流 量为每天500万m3，在两个工厂之间有一条流量为每天 200万m3支流。第一化工厂每天排放含有某种有害物质的 工业污水2万m3，第二化工厂每天排放这种工业污水1.4 万m3。从第一化工厂排出的工业污水流到第二化工厂以 前，有20%可自然净化。根据环保要求，河流中工业污水 的含量应不大于0.2%。这两个工厂都需各自处理一部分 工业污水。第一化工厂处理工业污水的成本是1000元/万 m3，第二化工厂处理工业污水的成本是800元/万m3。现 在要问在满足环保要求的条件下，每厂各应处理多少工业 污水，使这两个工厂总的处理工业污水费用最小。
5.水资源优化配置
从狭义上讲，水资源优化配置主要是指水资源供给与需求 之间关系的处理。
五、水资源优化配置涉及的问题
社会经济发展问题，合理的生产布局。 水资源需求问题，从需和供两方面调整，达到动态平衡。 水资源开发利用方式、水利工程布局等问题。 水环境污染问题。 生态问题。 供水效益问题。 水价问题。 水资源管理问题。 技术方法研究问题。
1、水资源优化配置模型的数学表达式
决策变量 目标函数 约束条件
m ax (m in )fZ 1 (X ),Z 2 (X ),...Z k(X )
A XB
式中：X是决策变量向是；A是系数矩阵；B是约束条 件的右端项。
2. 水资源优化配置中常用的决策变量、目标函数 、约束条件有哪些？P157
软件：Lindo、Lingo，简单讲解之。
3. 灵敏度分析
分析目标函数中决策变量的系数，即价格系数对结果 的影响；
分析约束条件中右端系数，即约束变化对结果的影响 ；
4. 应用
水量分配 灌区开发 水质管理
（1）某河准备开发2个灌区甲和乙，已知灌区甲的宜灌面积 是5万亩，灌区乙的宜灌面积是8万亩。灌溉季节区，灌 区甲的单位面积毛用水量是600m3/亩，灌区乙的单位面 积毛用水量是300m3/亩。建成后，灌区甲可获得净收益 200元/亩，灌区乙 可获得净收益是120元/亩。河流在灌 溉季节可供引用的水量是3600万m3。现拟确定灌区甲和 灌区乙的灌溉面积各为多少，才能得到最大的经济效益。
甲城市
乙城市
解：
1）决策变量
甲厂每天处理废水x1，乙厂每天处理污水x2。
2）目标函数： 3）约束条件：
m inF 9 0 0 x 1 1 1 0 0 x 2
五、水资源优化配置涉及的问题
社会经济发展问题，合理的生产布局。 水资源需求问题，从需和供两方面调整，达到动态平衡。 水资源开发利用方式、水利工程布局等问题。 水环境污染问题。 生态问题。 供水效益问题。 水价问题。 水资源管理问题。 技术方法研究问题。
1、水资源优化配置模型的数学表达式
决策变量 目标函数 约束条件
m ax (m in )fZ 1 (X ),Z 2 (X ),...Z k(X )
A XB
式中：X是决策变量向是；A是系数矩阵；B是约束条 件的右端项。
2. 水资源优化配置中常用的决策变量、目标函数 、约束条件有哪些？P157
软件：Lindo、Lingo，简单讲解之。
3. 灵敏度分析
分析目标函数中决策变量的系数，即价格系数对结果 的影响；
分析约束条件中右端系数，即约束变化对结果的影响 ；
4. 应用
水量分配 灌区开发 水质管理
（1）某河准备开发2个灌区甲和乙，已知灌区甲的宜灌面积 是5万亩，灌区乙的宜灌面积是8万亩。灌溉季节区，灌 区甲的单位面积毛用水量是600m3/亩，灌区乙的单位面 积毛用水量是300m3/亩。建成后，灌区甲可获得净收益 200元/亩，灌区乙 可获得净收益是120元/亩。河流在灌 溉季节可供引用的水量是3600万m3。现拟确定灌区甲和 灌区乙的灌溉面积各为多少，才能得到最大的经济效益。
甲城市
乙城市
解：
1）决策变量
甲厂每天处理废水x1，乙厂每天处理污水x2。
2）目标函数： 3）约束条件：
m inF 9 0 0 x 1 1 1 0 0 x 2
《节约用水-珍惜水资源》ppt课件
学生：XXX 班级：六年级一班
目录
1 水资源的重要性 2 我国水资源的分布 3 合理配置水资源 4 节约和保护水资源
01 水资源的重要性
1
水资源的重要性
水的作用
人的生命活动和动植物的生长都离不开水。水不仅维持地球一切 生命，而且对一切经济问题都有生死攸关的重要意义。
水资源的概念
是指地球上的淡水资源。
北
缺水 带
塔里木盆地 内蒙古高原西部
少水 带
方
平水 带
南
多水 带
青藏高原北部 东北平原西部 华北平原 辽东半岛
长江中下游平原 横断山区
方
丰水 带
武夷山脉 海南岛
2
我国降水的时间分布
夏秋多，冬春少
知识回顾
哈尔滨、北京、武汉、广州降水量年变化柱状图
2
降水年际变化大
年平均降水量
80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000
第二
解决水资源空间分布不均的途径是跨流域调水工程。
第二
南水北调工程是把长江流域丰富的水资源，输送到缺水严重的华北和西北地区。
04 节约和保护水资源
4
水资源利用中存在的问题
水 资 源 浪 费 严 重
新疆阿拉善人们用水要到几十里外 的地方取水，许多人一生只洗两次 澡。东多西少，南多北少，从东南 沿海向西北内陆递减。如果将漂洗 的水留下来做下一批衣服洗涤水用， 一次可以省下30至40升清水。另外， 餐具最好放到盆里洗，不要直接用 水龙头洗。
第二
我国水资源的时间分布特点：水资源夏秋多，冬春少；水资源年际变化大。
03 合理配置水资源
3 解决水资源时间空间分布不均 长 江 三 峡 水 库
目录
1 水资源的重要性 2 我国水资源的分布 3 合理配置水资源 4 节约和保护水资源
01 水资源的重要性
1
水资源的重要性
水的作用
人的生命活动和动植物的生长都离不开水。水不仅维持地球一切 生命，而且对一切经济问题都有生死攸关的重要意义。
水资源的概念
是指地球上的淡水资源。
北
缺水 带
塔里木盆地 内蒙古高原西部
少水 带
方
平水 带
南
多水 带
青藏高原北部 东北平原西部 华北平原 辽东半岛
长江中下游平原 横断山区
方
丰水 带
武夷山脉 海南岛
2
我国降水的时间分布
夏秋多，冬春少
知识回顾
哈尔滨、北京、武汉、广州降水量年变化柱状图
2
降水年际变化大
年平均降水量
80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000
第二
解决水资源空间分布不均的途径是跨流域调水工程。
第二
南水北调工程是把长江流域丰富的水资源，输送到缺水严重的华北和西北地区。
04 节约和保护水资源
4
水资源利用中存在的问题
水 资 源 浪 费 严 重
新疆阿拉善人们用水要到几十里外 的地方取水，许多人一生只洗两次 澡。东多西少，南多北少，从东南 沿海向西北内陆递减。如果将漂洗 的水留下来做下一批衣服洗涤水用， 一次可以省下30至40升清水。另外， 餐具最好放到盆里洗，不要直接用 水龙头洗。
第二
我国水资源的时间分布特点：水资源夏秋多，冬春少；水资源年际变化大。
03 合理配置水资源
3 解决水资源时间空间分布不均 长 江 三 峡 水 库
水资源的利用开发和保护PPT实用课件
2、工业水浪费
水体浪费严重2、工业水浪费
人类将约70%的淡水资源用于农业。农业生产需要大量的水，生产1吨粮食要用1000吨的水。 农田灌溉所用的水，经常是从水源地用渠道输送而来，输水的过程中就会有一部分水向下渗漏掉，而到不了田间。这种沿途损失的水量一般要占到输水量的50%-60%，有的地方甚至达到70%，实在可惜啊！
节水标志由水滴、人手和地球的形状变形而成。绿色的圆代表地球，留白部分像一只手托起一滴水，象征着节约用水、保护地球，从我做起，人人动手节约每一滴水。
长期以来，人们普遍乐观地认为水是取之不尽、用之不竭的。可实际上，水资源已经产生危机。
下图是我国的节水标志，谈谈它所表示的意义.
节水标志由水滴、人手和地球的形状变形而成。绿色的圆代表地球，
课本39页读图1－56至图1－60：说出水与人类生活、生产有什么密切联系?
一、水资源利用和开发
饮用、灌溉、洗涤、工业用水等
课本39页读图1－56至图1－60：说出水与人类生活、生
水是人类生存必不可少的物质之一!
水是人类生存必不可少的物质之一!
《水资源的利用、开发和保护》-PPT实用课件
全球水资源的分布特点 1、空间分布不均衡。
读P40阅读材料思考：
你家里的日常用水主要来自哪种水体？这种水体在地球水体中所占的比例如何？
读P40阅读材料思考： 你家里的日常用水主要
我国东部地区人均水资源拥有量随纬度变化图
我国东部地区人均水资源拥有量随纬度变化图
解决措施——
为水立法解决措施——
分质供水；推广节水型器具
解决措施——节约用水 整治污染
工业节水合理布局；减少污水排放量；提高水的重复利用率；采用先
解决措施——节约用水 整治污染
水体浪费严重2、工业水浪费
人类将约70%的淡水资源用于农业。农业生产需要大量的水，生产1吨粮食要用1000吨的水。 农田灌溉所用的水，经常是从水源地用渠道输送而来，输水的过程中就会有一部分水向下渗漏掉，而到不了田间。这种沿途损失的水量一般要占到输水量的50%-60%，有的地方甚至达到70%，实在可惜啊！
节水标志由水滴、人手和地球的形状变形而成。绿色的圆代表地球，留白部分像一只手托起一滴水，象征着节约用水、保护地球，从我做起，人人动手节约每一滴水。
长期以来，人们普遍乐观地认为水是取之不尽、用之不竭的。可实际上，水资源已经产生危机。
下图是我国的节水标志，谈谈它所表示的意义.
节水标志由水滴、人手和地球的形状变形而成。绿色的圆代表地球，
课本39页读图1－56至图1－60：说出水与人类生活、生产有什么密切联系?
一、水资源利用和开发
饮用、灌溉、洗涤、工业用水等
课本39页读图1－56至图1－60：说出水与人类生活、生
水是人类生存必不可少的物质之一!
水是人类生存必不可少的物质之一!
《水资源的利用、开发和保护》-PPT实用课件
全球水资源的分布特点 1、空间分布不均衡。
读P40阅读材料思考：
你家里的日常用水主要来自哪种水体？这种水体在地球水体中所占的比例如何？
读P40阅读材料思考： 你家里的日常用水主要
我国东部地区人均水资源拥有量随纬度变化图
我国东部地区人均水资源拥有量随纬度变化图
解决措施——
为水立法解决措施——
分质供水；推广节水型器具
解决措施——节约用水 整治污染
工业节水合理布局；减少污水排放量；提高水的重复利用率；采用先
解决措施——节约用水 整治污染
保护水资源ppt课件
03
保护水资源的措施与策略
加强水资源管理，完善法律法规
建立水资源管理机构
配、监管和 保护。
制定法律法规
制定和完善水资源管理相关法律法规，明确水资源的权属、使用、 保护等方面的规定。
实施取水许可制度
对取水行为进行许可管理，严格控制取水量和取水方式，确保水资 源的可持续利用。
能源生产
卫生与健康
水力发电是可再生能源的重要来源， 对于满足能源需求具有重要意义。
清洁的水源对于保障人类健康至关重 要，可以预防疾病传播。
交通运输
水路运输成本低、效率高，对于经济 发展具有重要影响。
02
水资源现状及问题
全球水资源分布不均
地区分布不均
全球水资源分布极不均匀，主要 集中在少数几个国家和地区。
以色列是世界上水资源利用和保 护最成功的国家之一，其滴灌技 术、海水淡化技术等在水资源保 护方面发挥了重要作用。
创新技术在水资源保护中的应用
节水技术
采用先进的节水灌溉技术，如滴灌、喷灌等，提高水的利用效率， 减少浪费。
水处理技术
采用先进的污水处理技术，如膜分离、生物处理等，对污水进行深 度处理，实现再利用。
06
未来展望与挑战
应对气候变化对水资源的影响
01
气候变化导致水资源不稳定
全球气候变化导致极端天气事件增加，如暴雨、干旱等，对水资源产生
巨大影响。
02
适应气候变化，提高水资源管理能力
通过加强水资源管理，提高应对气候变化的能力，减少气候变化对水资
源的影响。
03
加强气候变化与水资源关系的研究
深入研究气候变化与水资源的关系，为制定应对策略提供科学依据。
工业用水
水资源优化配置
技术创新
利用先进技术提高水资 源利用效率和保护水平 ，如海水淡化、雨洪利
用等。
政策引导
制定更加科学合理的水 资源政策，引导社会各 界积极参与水资源保护
和利用。
国际合作
加强国际合作，共同应 对全球水资源挑战，推 动水资源领域的国际交
流与合作。
05
水资源优化配置的科技支撑
科技手段在水资源优化配置中的作用
决策。
系统分析法
将水资源系统视为一个整体，分 析各要素之间的相互关系，寻求
最优配置方案。
模拟模型
通过建立数学模型，模拟水资源 在不同配置方案下的运行情况，
为决策提供依据。
03
水资源优化配置的实践案例
农业用水优化配置
总结词
提高灌溉效率
01
总结词
节水农业发展
03
总结词水资源Leabharlann 理制度建设0502
详细描述
部门的管理职责。
推进节水型社会建设
通过宣传教育、技术推 广等手段，提高全民节
水意识。
优化产业结构布局
调整产业结构，减少高 耗水产业比重，发展节
水型产业。
优化配置模型与方法
线性规划模型
通过线性方程组求解，寻找最优 解，适用于水资源短缺情况下的
优化配置。
多目标决策分析法
综合考虑多种目标，如经济效益 、生态效益等，进行水资源配置
02
水资源优化配置的基本原则 与策略
基本原则
公平性原则
确保各地区、各行业都有公平的用水权，满足 基本生活和生产需求。
高效性原则
合理利用水资源，提高水资源利用效率，减少 浪费。
可持续性原则
在满足当代人需求的同时，不损害后代人满足 需求的能力。
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10000年 2500年 1600年 1400年
17年 5年 1年 16日 8日 几小时
地球上的水 陆地上的水 淡水
可更新的
有潜在用途的 可被利用的 可用质量 人类社会用水 生态环境用水
水系统
人类为了自身生存与发展的目的，开发利用水 资源的规模已越来越大，目标亦越来越多。
耗水
用水系统
取 排
水 重复利用 水
黄淮海地区工业总产值约占全国的1/3，而水资源仅占7.7%。南方 地区耕地亩均水资源量为3271 m3，而北方地区只有421 m3，前 者是后者的7.8倍。
南水北调
中线
大西线
东线
目前年缺水总 量为： 300～400亿m3
主要问题2：我国水资源利用率低，节水已成为保障经济 社会可持续发展的一项长期而紧迫的历史任务。
2000年废污水总排放量已达620亿t，经过集中处理达标的只占24 ％，其余排入江河或用于农田灌溉。 在全国约10万km的评价河长中，IV类以上的污染 河长占47％。 全国湖泊约有75％以上水域的水质受到严重污染。
水是如何被污染的？污染 物在陆域和水域迁移、转 化的全过程演变与控制？
基本任务：一是弄清水循环演变规律 二是实现水资源合理开发利用
水资源配置原则
可持续性原则
水资源优化配置
配置手段
❖ 工程手段 ❖ 科技手段 ❖ 行政手段 ❖ 经济手段
水资源
优化配置
提高配置效率
配置目标 配置原则
配置手段
水资源优化配置
•产业结构调整的可能性？ •生态功能定位的合理性？ •水资源供给系统进行发展与建设的可 能性？
通过水资源合理配置，提高水资源系统的承载能力
水资源优化配置
配置模式
基于经济效益最大的水资源配置
目标函数 约束条件 系统概化 模型求解
B库
B电站 西干渠
D库
分水堰
C库
F点 G点
E电站
东干渠
图例 测站 电站 水库 灌区 防洪区
水资源优化配置
配置模式
基于宏观经济的水资源配置
以国民经济发展情况 预测需水量，然后通 过水利工程调控，尽 量满足其要求 ??
5．电力工业 6．建筑业
10．金属冶炼及加工业 11．机械工业 12．电力、蒸汽、热水生产和供应业 13．建筑业
7．交通运输邮电业 14．交通运输邮电业
d．服务业
8．服务业
15．服务业
投入
1
中
2
间
.
投
.
入
.
n
合计
调入 最
折旧 初
劳动者收入 投 利润和税金
入
合计
总投入
中间使用 1 2 ..... n
形成最初海洋，
地球上有多少水？ 13.86×108 km3（根据联合国教 科文组织最新发表数字）；若平铺地面将形成2700 m 的水层。
水在自然界是以循环运动的方式存在的， 在时间和空间上的分布是极不均匀的。
2400年/次
111
极地冰盖、 常年雪、 地下冰 世界大洋 高山冰川 地下水（深部） 385 湖泊 沼泽 土壤水 河水 大气水 生物水
μ1
Ch1
Cs1
Ff1
Fs1 E1
μ2
Ch2
Cs2
Ff2
Fs2 E2
.
.
.
.
.
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.
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μn
Chn
Csn
Ffn
Fsn En
τ
Ch
Cs
Ff
Fs
E
m
D
V
Ⅳ
Z
N X
总
产
调 入
合 计
出
M1 Y1 X1
M2 Y2 X2 . ..
. Ⅱ. . ..
Mn Yn Xn
M YX
水资源优化配置
投入产出表
河流
水资源系统 是自然生态环境系统与社会 经济发展系统的综合体。
水资源系统
地表水
水
地下水 源
系 统
再生水
配水系统 排水系统Fra bibliotek生活用
水 工业 系 农业
统
生态
主要问题1：我国人均水资源量少，且水资源与生产力布 局、与耕地资源分布不相协调。如何从时空尺度对水资源 进行调配，达到既满足发展需要，又不造成生态环境问题？
现有灌溉水利用系数偏低，为0.4左右，而发达国家为0.7～0.8。 1997年全国工业用水重复利用率为45%，而发达国家达80%左 右。
水在经济活动中如何才 能高效利用？水与经济 发展互动关系的量化？
主要问题3：我国河流天然水质总体状况较好，但由于生 活与工农业生产中废污水排放，河流受到严重污染。
❖ 第Ⅰ象限由部门间流量xij组成，反映部门之间的生产技术 关系
❖ 行方向反映第i产品部门生产的货物或服务提供给第j产品 部门使用的价值量
水资源优化配置
提纲
➢ 大规模水资源系统 ➢ 水资源优化配置模型 ➢ 现代水资源科学方法 ➢ 结语
冷的尘埃云
水循环与水资源
50亿年前星云压缩 形成太阳
45亿年前地球形成， 地球内部开始固结和分化
物质按比重分离， 形成圈层结构
地幔的含水矿物脱气， 水汽穿过薄热地壳 形成最初的地球大气
地壳表面冷却，水汽开始凝结 形成瓢泼大雨，持续数百万年，
宏观经济系统和水资 源系统之间具有一系 列内在的、相互依存 和相互制约的关系!!
基于宏观经济的水资源配置
宏观经济的发展速度，将影响需水量的增长 速度 经济结构的变化和城市化进程，将影响到城 市工业用水与灌溉用水的比例 经济发展过程中所排放的各类污染物，有可 能污染水体并造成有效水资源量的减少 经济积累中用于扩大供水能力和加大污水处 理回用比例的投资额的大小，既影响其它经济 部门的投资比例，也直接关系到水资源开发利 用和保护管理的格局
宏观经济部门分类一览表
产品特点 a．初级产业
8部门 1．农业 2．采掘业
3．轻加工业
b．制造业
15部门 1．农业 2．采掘业 3．食品制造业 4．纺织缝纫及皮革工业 5．木材加工及家具制造业 6．造纸及文教用品制造业 7．石油煤炭加工业 8．化学工业
4．重加工业
9．建筑材料及其他非金属矿物制品业
c．社会基础设施
水资源优化配置
综合效益最大化
➢ 社会和谐 ➢ 经济发展 ➢ 生态稳定
配置层次
➢ 可持续发展层次 ➢ 社会经济发展层次 ➢ 开发利用层次
人与自然 和谐
社会公平 经济效益
需求侧调控 供给侧调控
水资源配置原则
高效性原则
提高用水 减少水
效率
污染
遵循市 场规律
水资源配置原则
公平性原则
不同地区 近期和远期 用水目标 用水人群
x11 x12 …… x1n
x21 x22 …… x2n
.
.
.
.Ⅰ .
.
.
.
xn1 xn2 …… xnn τ1 τ2 …… τn
m1 m2 …… mn
D1 D2 …… Dn
V1 V2 ……Vn Z1 Z2 …… Zn
N1 N2 …… Nn X1 X2 …… Xn
产
出
最终使用
合 消费
积累
调
计 家庭 社会 固定 流动 出