我国水资源总量预测及对策分析
我国水资源利用现状、存在问题及应对措施

二、合理安排生态环境用水
生态环境用水在供水规 划中应作出合理的安排 从区域水分与能量、水 分与盐分、水量与泥沙 以及水量供与需四个方 面进行调控,全面维持 生态平衡。
三、水资源的优化配置
水资源优化配置 既解 决中东部 平原中小城镇 的 缺 水 , 同 时 又 为该地 区地下水的回补、恢复, 生态环境 的改善创造条 件。
水资源利用问题及 解决措施
PPT制作:任璐 毛芳 郝宇 张翔 汪凯 PPT演讲:任璐
我国水资源存在的主要问题
1.水资源匮乏, 供需矛盾突出 2.水资源时空分布不均 3.地下水资源消耗严重 4.水资源污染严重, 用水效率低
1.水资源匮乏, 供需矛盾突出
我国水资源总量为2. 81万亿立方米, 居世界第 六位, 人均水资源不及世界人均占有量的1/4, 是世界公认的13个水资源匮乏国家之一, 每年我 国因缺水造成的直接经济损失达2000亿元。21 世纪, 我国经济处于高速增长期, 不仅工业用水 增长幅度大, 而且城市地区也成为我国新增用水 量的主要集中地区。随着城市的发展, 城市供需 水的矛盾越来越突出, 缺水问题也越来越严重。
地பைடு நூலகம்表 水 、 地 下 水 和外调 水的科学调配 。
4.水资源污染严重, 用水效率低
到2007年,已经超过300亿吨,相当 于每年一条黄河水量的污水被排入长 江,且这一记录仍在不断刷新。
越来越多的五彩河
水资源开发利用和保护问题产生的原因
1.客观上的原因 2.利用水资源的意识和经济发展方式上的原因 3.体制上的原因
1.客观上的原因
如干旱缺水,水资源 时空分布不均等问题是 中国的自然、地理、气 象等多方面客观条件造 成的,可以说,这是 “天之禀赋”。这些问 题,就目前科学技术的 发展水平看,能力还非 常有限,只能是熟悉它、 适应它,在此基础上适 当改造它。
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。
关于我国水资源管理现状及对策简述

关于我国水资源管理现状及对策简述摘要:随着社会的快速发展,经济的迅速发展,我国的用水情况也发生日新月异的变化,同时水资源问题成为当今世界最受关注的焦点问题。
本文以我国水资源的现状和开发利用为指引,针对水资源的现状,分析我国水资源存在的问题,并对水资源的可持续发展提出建议。
关键词:水资源;可持续发展;现状;对策一、我国水资源现状水资源是世界上最重要的资源之一,其分布范围非常广,数量也非常大,这是其他资源无法比拟的优势。
我国水资源总体数量排在世界先列,但是平均水资源占有量却排在世界后几位,除此之外,最为严重的问题就是我国的水资源分布非常不平均,有些地区水资源过剩,而有些地区水资源则严重缺乏,因此当地的物产极其匮乏。
从水资源的各个角度来讲,我国实际上是一个水资源并不丰富的国家。
现阶段,我国城市供水主要有两种形式,一种是地表水以及地下水,而另一种就是地表水以及地下水相混合。
总体上讲,我国的城市供水并未出现严重的短缺情况,但是由于在开采地下水时,没有制定统一的规划,地下水开采过度,使得城市地下水位出现严重的下降情况。
有些距离海洋比较近的城市,甚至出现了海水倒灌的情况;而有些城市塌方明显,还出现了十分严重的地质灾害;因为没有合理的开采地下水,有些城市的地下水资源受到了严重的污染,已经无法继续使用,即使能够安然使用,也需要花费大量的污水处理成本。
此外,因为城市工业废水没有得到很好的处理,使得水资源环境急剧恶化。
二、水资源管理中存在的问题1.制度和政策不健全目前,我国水资源管理制度主要存在以下几个方面的问题,首先,管理制度主要以行政管理为主,很少会涉及到经济手段,同时在制度执行过程中形式化现象严重,缺少与之配套的执行政策;其次,当前我国的水资源管理制度比较分散,还没有形成一个有效的、统一的水资源管理系统。
由于制度方面的分散和缺陷,国家花费巨额资金对水资源进行开发,但是却缺少相应有效管理制度,从而导致了水资源在开发过程中出现严重的浪费现象,甚至在有些地区,由于管理不到位导致了水资源出现污染问题,严重影响到水源的安全性。
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。
我国水资源现状及面临形势的分析报告

我国水资源现状及面临形势的分析报告一、水资源现状中国拥有丰富的自然水资源,但是由于地理分布的不均衡和人口密集区域的发展,导致我国的水资源在分布和利用上存在一些问题。
1.水资源分布不均衡:我国北方地区水资源相对贫乏,南方地区水资源相对富裕。
华北平原、黄淮海平原等地区是我国重要的粮食生产基地,但由于水资源匮乏,农业生产受到限制。
2.水资源利用效率低:尽管我国拥有丰富的水资源,但由于技术设备和管理水平的限制,水资源利用率较低。
据统计,中国农业灌溉用水利用率仅为40%左右,而世界先进水平为60%左右。
3.水污染严重:随着工业化和城市化的发展,水污染问题日益突出。
工业废水、生活污水和农业面源污染等都对水质造成了不同程度的影响,导致一些地区的地下水和河流水质恶化。
二、面临的形势1.供水压力增大:随着经济的发展和人口的增加,我国城市的供水压力不断增加。
根据统计,居民用水量占全国总水资源的比例从20世纪80年代的15%增加到目前的30%左右。
2.生态破坏加剧:水资源的合理利用与生态环境的保护密切相关。
由于水资源的开发过度和污染问题,导致湿地退化、河流干枯、生态系统恶化等生态破坏现象加剧。
3.水灾风险加大:气候变化引起的极端天气事件增多,导致了水灾风险的加大。
洪涝、干旱、山洪等自然灾害频繁发生,给我国经济和社会带来巨大的损失。
三、对策建议针对以上问题,我国需要采取一系列措施来改善水资源现状和应对面临的形势:1.加大水资源的节约利用力度:提升农业灌溉技术,推广滴灌、喷灌等节水灌溉方式,提高用水效率。
加强城市供水系统的管理和设备更新,减少漏水和浪费。
2.提高水污染治理水平:加强工业废水、生活污水和农业面源污染的处理,建设污水处理设施,推广农业非点源污染防治技术。
加强环境监测和日常巡查,加大对水污染的追责力度。
3.加强水资源保护和生态恢复:加大湿地保护力度,修复受损湿地,提升湿地功能。
实施河湖管理制度,加强对河流和湖泊的管理和保护,恢复河湖自净能力。
我国水资源现状及面临形势的分析分析报告

我国水资源现状及面临形势的分析报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2我国水资源现状及面临形势的分析报告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。
据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。
日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。
水利部预测,2030年中国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750立方米。
在充分考虑节水情况下,预计用水总量为7000亿至8000亿立方米,要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿立方米,全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限,水资源开发难度极大。
建国以来,在水资源的开发利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作,取得较大的成绩。
在城市供水上,目前全国已有300多个城市建起了供水系统,自来水日供水能力为4000万吨,年供水量100多亿立方米;城市工矿企业、事业单位自备水源的日供水能力总计为6000多万吨,年供水量170亿立方米;在7400多个建制镇中有28%建立了供水设备,日供水能力约800万吨,年供水量29亿立方米。
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:图3 目标树的建立东多 西少 北少南多三、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工业用水(亿立方米)1228.90 1285.20 1343.76 1403.04 1397.10 生活用水(亿立方米)651.20 675.10 693.76 710.39 729.30 用水总量(亿立方米)5547.80 5632.98 5794.97 5818.67 5910.00 年份2009 2010 2011 2012 2013 农业用水(亿立方米)3723.00 3689.10 3743.6 3903.00 3921.5 工业用水(亿立方米)1391.00 1447.30 1461.8 1381.00 1406.40 生活用水(亿立方米)748.00 765.80 789.9 740.00 750.10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。
1. 指数平滑法(1)(1)1(2)(1)(2)1(1)(2)(1)(2)(1)(1)2()1t t t t t t t t t t t t t T t ts x s s s s a s s b s s x a bT αααααα--+=+-=+-=-=--=+根据2004-2013年的历史数据,可以看出外部环境变化较快,所以我们取α=0.4,设g U 为年度工业用水总量,T 为要预测的年份,计算得:1413.84 1.62(2013)g U T =+⨯-预测结果如下图所示图8 工业用水量预测2. arima 模型由数据分析可知,农业用水和生活用水的数据是不平稳的,带有一定幅度的变化或具有一定的周期性。