水资源论文范文10篇

水资源论文范文篇1

今年入夏以来，川渝大旱，百年一遇。中国水情一再告急，在传统的北旱南涝、江河断流或泛滥成灾的水情之外，丰水地区全线城市缺水、水体全线污染。目前，我国水资源总量为2.8亿万立方米，人均2200立方米左右，是世界人均水平的1/4；水资源在区域上分布不均，南方多、北方少，华北地区人均水资源量只有400立方米左右。按照国际通常说法，人均拥有水量在2000~10000立方米时，将出现干旱季节的用水问题；人均年拥有1000~2000立方米时，会出现缺水问题；少于1000立方米时，会出现严重的缺水局面；按现状用水（正常年份）农业每年缺水300亿立方米，城市缺水70亿立方米。据预测到2030年我国人口将达到16亿，人均水资源量1700立方米。

二、微观层面——公民对水资源的认识

水资源保护是个大的话题，我们需要从宏观和微观两个层面来分析。首先在微观层面，最基本的主体就是公民个人，而这也是水资源保护中最重要的一环。无论是报刊杂志还是新闻媒介都一直报道我们国家水资源的紧缺情况，但对于普通公民来说，仍未强烈意识到水资源的危机。对于经常出现旱情的北方地区的居民，许多只是在停水断水的日子里才会意识到水的重要性，但在平常的日子里，人们似乎感受不到水作为一种资源的价值存在。另外，在近几年，无论是社会舆论还是理论学界，更是将关注的眼光更多的投入到对水污染的关注，而对于水——作为一种自然资源的价值存在，并没有给予很多的关注。

北京大学法学院院长苏力先生在其一本著作的序言中这样写到：“什么是我的贡献？”现在，当我们摇旗呐喊“水资源保护”的时候，我们是不是也应该反问一下自己的贡献呢？无论我们从事哪一个行业，我们首先是作为中华人民共和国的公民的身份存在的。我们可以扪心自问一下，在日常生活的细节中，我们有没有饯行节约用水呢？！对于我们每一个公民来说，先不要谈怎么去为我国的水资源保护怎么样献计献策，如果可以首先在实际生活中做到这些即可。

据《水资源公报》统计，根据现状用水分析，全国总缺水量近400亿立方米。其中农业缺水约300亿立方米。目前全国约有7333.33万hm2耕地面积没有水利设施，农村还有2400多万人饮水困难没有得到解决。全国城市、工业缺水约60亿立方米，直接影响工业产值2000多亿元。全国668个建制市中有400多座城市缺水，其中108座严重缺水。18个主要沿海城市竟有14个缺水，1.5亿城镇人口的日常生活因缺水受到不同程度的影响。据不完全统计，2000年由于限量、限时、限压，全国有136座城市发生了水危机或出现供水紧张状况，尤其是京、津等大城市，在连续遭遇枯水年时就会出现严重水荒。

我国一方面严重缺水，一方面浪费水现象又十分严重。长期以来，由于节水技术推广滞后，各行业用水效率普遍较低。农业灌溉水利用系数全国平均只有0.43，城市供水未入户前就有1/3漏损，工业用水重复利用率只到55%左右，特别是反映经济发展与水资源消耗的重要指标万元GDP用水量，与发达国家相比仍存在很大差距:日本的单位GDP用水量仅相当于我国的1/30，美国相当于我国的1/20，法国为我国的1/17。各项与用水有关的经济指标，由于全国区域间自然条件与经济发展水平不同，也存在较大的差异:从流域来看，2000年，万元GDP用水量最低的是太湖流域，为300立方米，最高的是内陆河流域，为2910立方米，相差8.7倍；农业灌溉每公顷平均用水量最低的是海滦河流域，为3915立方米/hm2，最高的是珠江流域，为1.374万立方米/hm2，相差2.5倍；万元工业增加值用水量最高的是西南诸河流域，为161立方米，最低的是海河流域，为41立方米，相差3倍。从地区来看:万元GDP用水量超过3000立方米的有宁夏和新疆，低于200立方米的有天津和北京，最高和最低相差15－20倍；农业灌溉每公顷平均用水量超过1.5万立方米/hm2的有海南、广西和宁夏，最低是山西，为3150立方米/hm2，最高和最低相差5倍以上；万元工业增加值用水量超过200立方米的有黑龙江、江西和西藏，最低的是天津，仅17立方米，最高与最低相差12倍上下。上述情况表明，我国不少地区和行业，水的利用效率很低，存在相当严重的水资源浪费现象。

三、宏观层面——国家对水资源的保护和开发

水资源作为一种稀缺性资源，其必然要遭遇保护和开发之间的博弈。近年来，大量的水利工程在全国纷纷上马。从全国瞩目的三峡工程到云南怒江13级水坝工程，有的成功开始，有的也被紧急喊停。一项水利工程的确定，不仅需要考虑经济发展的因素，更有学术、环保的论证。

以三峡工程为例，它是经过长期考证，权衡利弊之后做出的决定。一方面，它在防洪抗灾、疏通航运以及发展电力等方面是具有绝对优势的，但从另一个方面，对于生态平衡、文化古迹的破坏以及对周边居民的迁移等等，却也产生了很大的非议。尤其是今夏以来，南方各地频发泥石流、山体滑坡等现象，以及重庆的水荒，无疑是自然生态环境的异常表现。人们便很自然的将其归咎于三峡工程的上马，因为无论经过怎样科学的论证，这都是对大自然布局的人为改造，而大自然也就给予了我们人类相应的惩罚。当然，这只是一方之言。站在长江下游地区居民的角度来说，三峡工程的确给他们带来了无尽的益处。以湖北荆州地区为例，一直以来，这个城市的经济发展都十分缓慢。因为它处于长江的泄洪分流区，在遭遇洪水的年份，为了保住武汉进行分洪的时候，就必须要牺牲它。所以，这个城市的经济布局一直是以农业为主，很少有工业布局。但三峡工程的上马，无疑可以改变这个现状，也会给这个地区带来经济发展的契机。

因此，在水资源保护与开发之间，站在不同的利益团体的角度，便有不同的选择。正如，《南方周末》2004年9月29日的报道，面对虎跳峡要修建水坝的工程，环保主义者关注的是作为世界上最壮丽的自然景观之一，其位于“三江并流”世界自然遗产保护区，若是修建起大坝，则虎跳峡将会因此而消失。因此，来自全国23家单位的43名关心三江并流世界遗产地的民间组织、研究人员、新闻工作者以及生活在这个区域的原住民代表向世界遗产地大会和联合国教科文组织世界遗产地中心致信求助。而另一方，作为当地的副县长，他却这样说：“在外面人看来，看到的都是怒江周围的风景，而我在政的几年里，我看到的就只有‘贫困’。”

因此，对于水资源的保护也应该从两方面着手，从微观上，加强生态教育的推广，提高公民的节水意识；而在宏观方面，则应该协调水资源的保护与开发之间的关系，达到各方利益的衡平。具体说来：

（一）微观层面——加强生态教育，切实提高公民的节水意识

生态教育的提出，可能看起来有些官方化，但其的确有其存在的基础和作用。就其目的来说，就是引导公民个体正确认识人与自然的关系，培养善待、尊重、敬畏生态的价值取向，激励对个体、自然和社会的责任感，并最终达到完善人格完美生态。

水文化——是一个民族的历史文化的积淀，体现了千百年来与一个民族朝夕相处的文化要素，浓缩了大量极为重要的文化内涵；水是抽象概念的自然物质符号形态，它不但孕育文明，而且对一个民族的深层文化给出简约直观而全面的诠释。“天下莫柔弱于水”（老子），“智者乐水，仁者乐山”（孔子），“民归之犹水之就下，沛然谁能御之”（孟子），“水则载舟，水则覆舟”（荀子）等有关水的圣贤语录，不仅仅展露了华夏文化特有的品质，更蕴涵着人类普遍的世界观和人生哲理。水保持住一个自然生态，一个多元而平衡的文化生态。通过生态教育，使得善待、尊重、敬畏生态从一时的行为上升成为养成的一种习惯、一种理念、一种文化素养和一种主体意识。

具体说来，怎样进行生态教育？我们不应该只局限于传统的教育方式，而应该重在体验。针对我们上面提到的，已经习惯于拧水龙头取自来水的城市居民根本无法感受遍布全球的水荒。按照伦敦皇家学院阿兰教授提出的“虚拟水”概念，联合国教科文组织水教育研究所的专家在8月下旬法兰克福社会生态研究所的一次国际会议上公布了大量有关人类虚拟用水的数据。比如，一杯茶所含的虚拟水量是35升，一公斤牛肉为14000升，而一件全棉T恤衫和一张A4的纸竟也能消耗2000升和10升的水。由此推算，一个德国居民每天尽管从自来水管中获取126升水，其日虚拟耗水量却为4000升。通过“虚拟水”概念，使得每个公民都可以在日常生活、工作和休闲中切身感受水之珍贵，我们的举手投足皆可视作水消费行为。由此，人水和谐将从抽象的哲学概念，转变为科学生态保护生动实践和可持续发展的新境界。

（二）宏观方面——协调水资源的保护和开发中的利益平衡

首先，从中央来说，改革政绩考核方式。将政绩真正体现于为群众办了多少实事，群众得了多少利益，群众满意不满意上，而不在表面的形象和数字上；要以人为本，以民为本，将政府工作的重点转向为民做些实实在在的事情上来。修改和完善发展和统计的指标体系，真正反映社会的全面进步。有必要设计和建立一个体现以人为本、经济、社会全面进步、协调平衡各个方面和可持续发展的发展目标、结果统计和政绩考核的科学的指标体系。特别是对于省以下的地方政府和领导，要弱化GDP增长的考评，强化环保、就业等指标的考核。

其次，从地方来说，形成学习型社会，培养地方各级领导科学民主的决策观。发展要尊重内在和客观的规律。科学决策的基础就是要不能以主观意识办事，而是要按照经济社会内在和客观的经济规律定战略、作规划、制定政策和措施。建设公共服务和社会管理型政府，现在地方政府应将角色向服务型政府转变，按程序办事，依法行政，为企业、公民的发展营造公平、公开、公正的环境，运用多方力量，形成政府——社会组织——企业——家庭这样的社会治理结构。

自古以来，水一直是地球存在的命脉所在。因此，加强对水资源的保护是我们每一个公民的责任所在。再科学的规划如果不能付诸于实践都是没用的，因此，从我们自身做起就是最好的证明。

【论文关键词】水资源；微观；宏观；保护

【论文摘要】我国是水资源严重缺乏的国家，而在构建和谐社会的大背景下，水资源保护显得更加重要，而其实现也具有更大的可能性。通过分析我国目前水资源的现状，从公民或者国家的层面，从微观和宏观的角度来寻求现阶段水资源保护之路。

【参考文献】

[1]苏力．法治及其本土资源[M].北京：中国政法大学出版社，2004．

[2]水利部政策法规司，水法研究会.中华人民共和国水法训话[M]．北京：中国水利水电出版社，2002．

水资源论文范文篇2

论文关键词：水资源；水环境；规划；可利用量；承载力；短缺；合理配置

2002年，水利部和国家发展与改革委员会颁发了<关于开展全国水资源综合规划编制工作的通知>，随后又陆续了指导水资源综合规划的若干技术文件。这些文件对于指导水资源综合规划的顺利开展具有重要意义。由于新时期国家治水思路和理念的改变，文件中出现了部分新名词术语，部分原有名词术语(或计算方法)也赋予了新的内涵。在水资源综合规划的技术文件中，有一部分名词术语比较模糊。本文根据国内专家、学者的最新研究成果和水资源综合规划技术文件的规定，对他们的内涵进行分析，对现行的确定方法提出个人看法，对需要深入研究的问题提出建议。

1水资源

到目前为止，什么是水资源还没有一个公认的非常严谨的文字描述。<大不列颠百科全书>中水资源定义为：自然界一切形态(液态固态和气态)的水都算水资源。直到1963年英国国会通过的<水资源法>中，改写为“具有足够数量的可用资源”。即自然界中水的特定部分。1988年联合国教科文组织(IINEScO)和世界气象组织(WMO)定义水资源是“作为资源的水应当是可供利用或可能被利用。具有足够数量和可用质量，并且可适合对某地为水资源需求而能长期供应的水源”。

在我国，对水资源的理解也不尽相同。1991年<水科学进展>编辑部组织了一次笔谈，就水资源的定义和内涵进行了讨论。最后认为：水资源是水体中的特有部分，即由大气降水补给，具有一定数量和可供人类生产、生活直接利用，且年复一年的循环再生的淡水。

从上述文字表述可以看出水资源具有如下特征：水资源包含在水体之中，并且是水体的一部分；而水体中的其他部分，在特定的条件下还可以转化为水资源；水资源如果保护不好也可能转化为无法利用的水体，而危及社会的安全。根据自然资源的定义及综合以上各家的观点，水资源是能够被人类开发利用并给人类带来福利、舒适或价值的各种形态的天然水体。

因此，不是所有降水都是水资源，只有其中能够被人类开发利用的部分才称之为水资源。对于特定区域而言，降水总量是可以获得的，但是这些天然降水中到底有多少是人类可以利用的——即该地区到底有多少水资源值得深入探讨和研究。

2水资源可利用量

关于水资源可利用量有很多种定义和解释，下面介绍几种：

<全国水资源综合规划技术细则>中规定水资源可利用量l2是指在可以预见的时期内，在统筹考虑生活、生产和生态环境用水的基础上，通过经济合理、技术可行的措施在当地水资源中可资一次性利用的最大水量。雷志栋等认为，水资源可利用量是指经济合理，技术可行和生态环境允许的前提下。通过各种措施所能控制引用的不重复的一次性水量。胡振鹏等认为，水资源可利用量是指针对不同设计水平年，在一定的来水频率下，考虑对水量、水质的需求，天然储水体和水利工程设施可以为人类生活、社会经济活动提供的水量。翁文斌等认为]，水资源可利用量是指在流域水循环过程中的水文条件不发生明显改变的前提下，从流域地表或地下允许开发的一次性水资源量。夏自强等认为，水资源可利用量是从可持续发展的原则出发，在扣除维持生态环境用水和水资源总量中部分不能或难以控制的水资源量后，人类可以利用的最大水量。

分析上述定义，理论上比较清晰完善，但实际分析计算时很难操作。水资源可利用量确定要考虑的条件有生态与环境需水量、技术上论证可行、经济上分析可行。从这3个方面来分析，内涵和外延都很大，很难具体操作。

同时，水资源可利用量的影响因素有经济社会发展水平、科学技术进步情况、水污染状况、生态与环境状况、天然来水状况、以及技术经济因素等。由于这些因素是动态的，随时间变化的，导致水资源可利用量也是动态的；同时这些因素如何影响水资源的可利用量，尤其是水与生态环境系统的关系，受认识水平限制，现阶段较难量化。

3水资源和水环境承载力

承载力是一个起源于古希腊时代的古老概念，在生态学中一般被定义为“某一生境所能支持的某一物种的最大数量”，它包含着极限思想，并有2个层次的含义：第一是所承受的力来自于某一生境以外的某一物种；第二是某一生境自身不遭受破坏，因为生境一旦破坏，再重新修复是不可能的。

关于水资源承载力和水环境承载力研究成果较多，目前普遍接受的定义如下：

水资源承载能力是指在一定的时期和技术水平下，当水管理和社会经济达到优化时，区域水生态系统自身所能承载的最大可持续人均综合效用水平或最大可持续发展水平。水环境承载力是指某一区域、某一时期、某种状态下的水环境条件对该区域经济发展和生活需求的支持阈值。

从上述概念出发，水资源承载能力、水环境承载能力的承载体可以是人口总量，生物总量，也可以是经济总量。这个概念有4个层次的内涵。一是生态内涵，它表现为这些承载力具有极限含义，它所承载的综合效用具有生态上的极限，对其开发利用应以不超过这个极限为前提。二是技术内涵，这些承载力并非一个纯粹客观的概念，而是与人类作用有关，具有主观性的一面。它与特定的技术水平有关，随着不同时期总体技术与生产力水平的提高，这些承载力具有跳跃性，表现为时间上的技术动态性。三是社会经济内涵，通过社会经济系统结构的优化，社会经济容量或规模会有所不同，从而提高水资源和水环境的承载力。四是时空内涵，表现为水资源承载的综合效用及其约束因素具有区域性；不同的时空尺度，相同水资源和环境条件的承载力是不同的。

水资源综合规划技术细则中提到了水资源承载力和水环境承载力这2个专业术语，但是关于这2个参数如何确定没有提出相应的方法，因此该参数的确定方法值得研究探讨。

4生活和生产需水的预测方法

目前用于需水预测方法较多，如定额法、趋势法、弹性系数法、人均综合用水量法等。分析这些方法，各有特点。

定额法需要确定每一行业不同水平年的用水定额、发展规模、以及水的利用系数。要在需水预测之前先要预测这些参数，由于这些变量较多，其影响因素更多，这些参数的预测比需水的预测更复杂，从而导致预测结果误差较大。我国以前若干个五年计划的需水预测成果已经证明了这一点。趋势法、弹性系数法需要较多的历史资料，受历史资料的可收集性限制，这些方法应用起来有一定难度。另外发达国家用水的经验表明：用水量与人口、发展规模之间的关系不是单一的递增或递减关系，不同国家或地区之间有所差别，不同发展阶段有所差别，不同产业结构有所差别。因此利用这些方法进行需水预测也有一定困难。

人均综合用水量法主要应用于城市需水量的预测。由于城市的产业结构十分复杂，要想弄清楚每一个行业的用水定额及其发展规模难度较大，因此为简化计算，采用人均综合用水量法来进行需水预测。但是这一方法也有其局限性，因为人口不是区域消耗水资源的唯一指标，尤其是现在随着现代化程度的提高，经济社会发展对水资源的需求越来越多，而对人力资源的需求越来越少。因此到底用哪一种方法进行需水预测能够得出一个可以接受、误差较小的成果是一个值得研究和探索的问题。

5生态环境需水量

生态环境需水是指为维持生态和环境功能和进行生态环境建设所需要的最小需水量。实际上，生态需水与环境需水两者之间存在着交叉和重合的部分，生态需水主要侧重在生物维持其自身发展及保护生物多样性方面，环境需水则主要体现在环境改善方面。

杨爱民、郑红星、王浩、刘昌明等认为“：生态需水应该包括环境需水，所以也称为生态环境需水。生态需水是指在一定的生态保护、恢复或建设目标下，在特定的时空范围内，其生态系统维持良好的稳定状态时所需要的水量(包括：地表水、地下水和土壤水)。鉴于现在对生态环境认识的不断深入，前述界定中的“在一定的生态保护、恢复或建设目标下”的“建设”二字应该去掉。生态环境需水量是目前国内外研究的重点，基本理论和方法也较多，其中大多建立在多学科交叉研究的基础上，现阶段可操作方法主要是基于水文学基础的几个方法，如最枯10月法、Tennant法等。最枯10月法：我国在《制定地方水污染排放标准的技术原则和方法》(GB3839--83)中规定：一般河流采用近10a最枯月平均流量或90％保证率最枯月平均流量作为设计水文条件。该方法原来用于计算污染物允许排放量，而现阶段把它作为生态环境需水量。实际操作上该方法有其局限性，主要表现为部分季节性河流、现阶段断流河道的生态与环境需水量为零，其允许污染物排放量为零(设计水文条件为零)。

Tennant法似：是以预先确定的年平均流量的百分数作为生态环境需水量。Tennant提出，以年平均流量的10％作为水生生物生长低限，以年平均流量的30％作为水生生物生长的满意流量。Montana以年平均流量的10％作为最小生态需水量，最佳范围为年平均流量的60％一100％。该方法适合于大江大河等较大流域，而没有考虑河流流量的年内变化和年际变化，因而有其局限性。此外还有日均流量法、Texas法、N6PRP法、Basiclfow法、月年保证率法、最小月年径流法、ABF法、FDCA法、40％准则等。这些方法计算方便，基本上是经验值，各有其实用性。

因此，分析总结前人的成果，提出适应不同对象的水文、生态、环境等条件的生态环境需水量估算方法具有重要意义。

6水资源短缺

水资源短缺是一个貌似简单但又存在许多异议的概念。目前国际上通用的判别标准是以人均水资源量进行缺水程度划分，见表1。

但是这个划分标准下面隐藏着许多问题。首先人口不是区域消耗水资源的唯一指标，尤其是现在随着现代化程度的提高，经济社会发展对水资源的需求越来越多，而对人力资源的需求越来越少。其次生态需水与人口没有直接关系，用人口作为评价标准也不合适。因此，对于水资源短缺的辨识采用单一的标准或指标是很难概括的。

实际上，水资源短缺是一个相对的概念，具体对于一定区域来说，它所描述的是一定经济技术条件下，区域可供水资源量和水质的时空分布不能满足现实标准下的区域人口、社会经济、生态与环境等系统对水资源需求时的状态。因此对缺水的界定应当拓展到水资源系统承载的主客体两个方面同时考察。

在水资源系统承载主体方面，人类社会已经从最早的逐水而居，发展到现在的资源水利、可持续水利等理性思索，水资源系统的外延不断被拓展，内涵不断被丰富。同时人们对水资源开发利用的范围应由最初单一的地表水系统拓展到地下水、大气水、海水、劣质水(包括污水、微咸水和咸水)等多个系统，水资源系统承载主体多元化特征日益突出。

水资源系统承载的客体是随着社会的发展而更替改变，在无人类活动干扰作用下，天然水资源系统在其循环过程中滋养了丰富多样的天然生态系统。自从人类社会行为作用于水资源系统伊始，水资源系统承载客体的纯自然属性便开始发生改变，水循环系统的社会驱动力持续加大，农业和工业经济系统的需水量和取水量不断上升，水资源系统承载的客体逐渐演绎成生态环境系统和社会经济系统

其社会经济功能得到充分体现。由于水资源系统承载客的多元化，水资源利用过程中就存在着竞争与分配的问题从水资源系统承载的主体和客体的关系来分析，不简单地将水资源供需平衡的认为不缺水、不平衡的认为水。且不说水资源系统与生态环境系统的关系目前尚未清楚，就是科学合理地确定一定社会经济系统需水量及其节水潜力也存在一定的难度，更有社会经济系统的产结构问题。

因此，对于特定的区域和范围，如何科学合理地界定其水资源是否短缺值得研究和探讨。

7水资源合理配置

配置是指配备、安排。资源配置是指生产性资产在不同用途之间的分配；资源分配之所以成为问题，一方面是由于社会的资源供应有限，而人类欲望通常又无限，另方面是由于既定资源具有多种不同可供选择的用途。

水资源合理配置是指在流域或特定的区域范围内遵循高效、公平和可持续性原则，通过各种工程与非工程措施，考虑市场经济规律和资源配置准则，通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施对多种可利用的水源在区域间和各用水部门间进行的调配。

通过以上概念界定可以看出，水资源配置问题提出的前提是水资源有限性而导致的供需不平衡矛盾以及不同用途之间的分配矛盾，关注的重点是多种水源在区域间和各用水部门间的分配。实际上，水资源区别于其他自然资源的重要特征之一是它的时程上分布的不均匀性，因此水资源合理配置不仅体现在空间上，同时也体现在时间上；不仅体现在某一水源上，同时也以现在多种水资源的联合配置上。

因此，研究和探讨水资源合理配置的技术和方法，对于缓解水资源供需矛盾、科学高效地利用水资源具有重要意义。

8水资源配置的一般原则

前面已经叙及水资源配置问题提出的前提是水资源的相对短缺，即资源有限而需求持续增加导致的供需失衡。当水资源有限，不能满足所有用户的用水需求时就存在着分配水量的优先顺序问题。

从水资源方面分析，它具有流动性、随机性、易污染型、利害两重性等不同于其他自然资源的特有属性。在用水户属性上分析，从平面位置上，它们分布在河流的上下游、左右岸甚至跨流域；从用水时间上，他们可以是现在的用水户，也可以是将来的用水户；从用水户的性质上，他们可以是人口、工业、农业、生态环境等；从用水的主体上，它们可以是自然人、社会法人、社会组织、社会公众(如生态环境用水)等。这些属性决定了水资源分配方式较其他自然资源的分配方式更复杂。

水资源论文范文篇3

水利工程建成后，预计2010年年调水量为110亿立方米，主要用来解决沿线20个大中城市的生活用水、工业用水和综合服务业的用水，分配分别为40%、38%和22%。这样可以改善该地区的生态环境和投资环境，推动经济发展。用水指标的分配总原则是：改善区域的缺水状况、提高城市的生活水平、促进经济发展、提高用水效益、改善城市环境。根据2000年的统计数据，各城市的人口数量差异大，基本状况和经济情况也不相同，各城市现有的生活、工业和综合服务业的用水情况不同，缺水程度也不同（如表所示）

二.问题的分析

2.1关于背景的分析

我国是一个水资源短缺且分布很不均匀，南方地区水资源较为丰富，占到全国的80%以上，而处于干旱半干旱的北方地区，水资源十分匮乏，许多学者调研提出要彻底解决中国北方水资源短缺的问题，不需采取跨流域调水，即“南水北调，南水北调工程2002年末正式动工，此举将极大化解北方城市的供水压力，在为工业服务业提供水资源的同时，也将大大提高居民的生活和城市环境，它不仅可以长生巨大的经济效益，而且其长远的社会和生态效益更无法估量。

2.2问题一分析

要综合考虑各种情况，给出2010年每个城市的调水分配指标，使得各城市的总用水量情况尽量均衡，我们考虑让每个城市都能供上足够的水，首先假设110吨全部用来解决这20个城市的用水问题（其中包括生活用水，工业用水及其服务业用水），“尽量均衡”的意思就是说让更需要水的城市多得到供水。由此为了更好的分配110吨水资源我们分别预测2010年的人口，工业情况以及服务业情况，再假设人均生活用水量，万元，服务业用水，万元工业增加值用水，均保持不变，即可预测生活用水，工业用水及其服务业用水的情况，再根据相加求和即可得到该城市总用水量，再根据求权重依次分配。

2.3问题二分析

由于各城市的基本状况和自然条件不同，对相同的供水量所产生的经济效益不同，从经济效益的角度，要注意到，每个城市的工业和综合服务业的发展受产业规模的限制，不可能在短时间内无限制的增长这一特点，我们采用logstic模型进行分析。工业产值及其服务业均可用灰色系统模型进行预测。

三.模型的建立

3.1预测2010年人口的模型

3.1.1模型的假设

1）假设各个城市人口自然增长率保持不变。

2）假设个个城市间人口数相对平衡，相互独立，互不影响。

3.1.2符号说明

1）x（t）为第t年某个城市的人口数

2)r（x）为自然增长率，是自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量。

3.1.4模型的求解

为了对以后一定时期内的世界人口数做出预测，我们首先根据所给的数据依次求的全部城市的人口数。记为x=x（i，t）为第i个城市在第t年的人口。

将2000年看成初始时刻即，则2001为，以次类推，以2010年为t=10作为终时刻。用函数（5）对表3.1.1中的数据进行非线性拟合，运用Matlab编程得到相关的参数，可以算出可决系数（可决系数是判别曲线拟合效果的一个指标）：

3.2预测2010年工业总产值和服务业总产值的logstic模型

3.2.1模型假设

1）工业产值和服务业产值也按logistic模型增长。（经过大量的资料证明工业产值和服务业产值的增长率在前面是逐渐的变大，后逐渐变小这符合logstic模型的增长趋势。）

3.2.3模型的建立

把上面第i个城市第t年的工业产值和服务业产值分别记为I(i，t){industry}S（i，t）[],则把第i个城市的人口增长模型中的x（t）改写成工业总产值和服务业总产值的logstic模型。

3.3综合调水问题

3.3.1模型的假设

1）个城市之间相互独立互不影响。

2)假设个城市人口，工业产值，服务业产值增长率保持不变。人口用水量不随时间变化，工业万元增长用水不变和服务业万元用水不变。

3）水只能一次性利用，不考虑循环利用。

4）个城市都处于缺水状态，都从外地调水，之间并不存在互不调水的问题。

为了使最大限度的使该地区的经济达到快速发展即

已知生活用水，工业用水以及服务业用水分配时所占的比例0.4，0.38，0.22

所以得

我们将人的生活用水按个城市所占人口平均分配，即

设人均产值为k则

（其中x为工业产值，y为综合服务业产值，rwei人口数）

设第i个城市的人均产值增加为

则

令为第i个城市在第n年的人均产值

（式中的n不是次方，而是第n年的含义）

设c为贫富差距，（一常数）为起初的贫富差距

贫富差距C定义为

为了不使贫富差距拉大我们要求

则得到一个规划问题

目标函数：

然而，我们考虑到居民日常生活用水，工业用水以及综合服务业对水的污染程度有所不同，我们的出了第二个模型如下

3.3.4模型二的建立

三者对单位体积的水所带来的污染程度（污染后单位体积的水的净化费用）分别记为，则总的污染损失

四.模型的求解

4.1生活用水的分配

生活用水我们按人数平均分配已知生活水的比例0.40，则

五.模型检验及其结果分析

5.1模型的检验

随着时间的增长我们发现人均产值在变小，人民生活用水质量不会差异很多，贫富差距会越来越小。

5.2模型结果分析

结果较为准确，到2010年20个城市工业调水最多的是第20个城市

六.模型优缺点分析

6.1模型的及其不足之处之处

模型一中按城市人口平均分配生活用水，虽然有所不足，但是能化简问题，使问题得到了很好的解决。

模型一可以看成模型二的特例，当很小时，可以忽略。的值要具体分析应用，由于地域不同可能会不一样。

模型没有考虑增速变化的情况，而且没有考虑水资源的循环利用问题，在全国实行科学发展观的今天我相信的值会越来越小。

6.2模型的优点

1）用logstic模型人口，预测工业和服务业较为准确，因为增长率按照时间在降低，就像美国的经济一样，总有一天会出现停滞状态，也就是说增长了最后会变成0，但是不是说绝对的这只是一个阶段的变化而已。

2）本模型考虑了环境污染的问题，用单位体积净化的成本来表述污染的程度，此处为本模型创新之处。

七.模型的改进

7.1关于2010年个数据的预测

可以用灰色系来预测2010年的工业产值及其综合服务业总产值，由于计算复杂所以采用简单的logstic预测。

7.2关于线性规划模型

计算过程中遇到了的的大小，可已经一步修正。

7.3运算运用矩阵

可以用matlab7.0直接求出二十个城市的情况。

参考文献

[1]姜启源等，数学建模（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2003

[2]郑錬，当代数学若干理论和方法[M].上海：华东理工大学出版社2002

[3]中国水利资源公报2009./WaterRes/2009

[4]刘昌明，21实际中国水文科学研究的新问题新技术和新方法[M]，2004

[5]邢飞等，“南水北调“水的分配方案[JA]，北京：东北水利水电报（第25卷271期）2007

水资源论文范文篇4

水利工程建成后，预计2010年年调水量为110亿立方米，主要用来解决沿线20个大中城市的生活用水、工业用水和综合服务业的用水，分配分别为40%、38%和22%。这样可以改善该地区的生态环境和投资环境，推动经济发展。用水指标的分配总原则是：改善区域的缺水状况、提高城市的生活水平、促进经济发展、提高用水效益、改善城市环境。根据2000年的统计数据，各城市的人口数量差异大，基本状况和经济情况也不相同，各城市现有的生活、工业和综合服务业的用水情况不同，缺水程度也不同（如表所示）

二.问题的分析

2.1关于背景的分析

我国是一个水资源短缺且分布很不均匀，南方地区水资源较为丰富，占到全国的80%以上，而处于干旱半干旱的北方地区，水资源十分匮乏，许多学者调研提出要彻底解决中国北方水资源短缺的问题，不需采取跨流域调水，即“南水北调，南水北调工程2002年末正式动工，此举将极大化解北方城市的供水压力，在为工业服务业提供水资源的同时，也将大大提高居民的生活和城市环境，它不仅可以长生巨大的经济效益，而且其长远的社会和生态效益更无法估量。

2.2问题一分析

要综合考虑各种情况，给出2010年每个城市的调水分配指标，使得各城市的总用水量情况尽量均衡，我们考虑让每个城市都能供上足够的水，首先假设110吨全部用来解决这20个城市的用水问题（其中包括生活用水，工业用水及其服务业用水），“尽量均衡”的意思就是说让更需要水的城市多得到供水。由此为了更好的分配110吨水资源我们分别预测2010年的人口，工业情况以及服务业情况，再假设人均生活用水量，万元，服务业用水，万元工业增加值用水，均保持不变，即可预测生活用水，工业用水及其服务业用水的情况，再根据相加求和即可得到该城市总用水量，再根据求权重依次分配。

2.3问题二分析

由于各城市的基本状况和自然条件不同，对相同的供水量所产生的经济效益不同，从经济效益的角度，要注意到，每个城市的工业和综合服务业的发展受产业规模的限制，不可能在短时间内无限制的增长这一特点，我们采用logstic模型进行分析。工业产值及其服务业均可用灰色系统模型进行预测。

三.模型的建立

3.1预测2010年人口的模型

3.1.1模型的假设

1）假设各个城市人口自然增长率保持不变。

2）假设个个城市间人口数相对平衡，相互独立，互不影响。

3.1.2符号说明

1）x（t）为第t年某个城市的人口数

2)r（x）为自然增长率，是自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量。

3.1.3模型的建立

于是有：

（1）

对的一个最简单的假定是，设为的线性函数，即

（2）

设自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量，当时人口不再增长，即增长率，代入（2-2）式得，于是（2-2）式为

（3）

将（2-3）代入方程（2-1）得：

（4）

解方程（2-4）可得：

（5）

3.1.4模型的求解

为了对以后一定时期内的世界人口数做出预测，我们首先根据所给的数据依次求的全部城市的人口数。记为x=x（i，t）为第i个城市在第t年的人口。

将2000年看成初始时刻即，则2001为，以次类推，以2010年为t=10作为终时刻。用函数（5）对表3.1.1中的数据进行非线性拟合，运用Matlab编程得到相关的参数，可以算出可决系数（可决系数是判别曲线拟合效果的一个指标）：

3.2预测2010年工业总产值和服务业总产值的logstic模型

3.2.1模型假设

1）工业产值和服务业产值也按logistic模型增长。（经过大量的资料证明工业产值和服务业产值的增长率在前面是逐渐的变大，后逐渐变小这符合logstic模型的增长趋势。）

3.2.3模型的建立

把上面第i个城市第t年的工业产值和服务业产值分别记为I(i，t){industry}S（i，t）[],则把第i个城市的人口增长模型中的x（t）改写成工业总产值和服务业总产值的logstic模型。

3.3综合调水问题

3.3.1模型的假设

1）个城市之间相互独立互不影响。

2)假设个城市人口，工业产值，服务业产值增长率保持不变。人口用水量不随时间变化，工业万元增长用水不变和服务业万元用水不变。

3）水只能一次性利用，不考虑循环利用。

4）个城市都处于缺水状态，都从外地调水，之间并不存在互不调水的问题。

3.3.2符号约定

3.3.3模型一的建立

为了使最大限度的使该地区的经济达到快速发展即

已知生活用水，工业用水以及服务业用水分配时所占的比例0.4，0.38，0.22

所以得

我们将人的生活用水按个城市所占人口平均分配，即

设人均产值为k则

（其中x为工业产值，y为综合服务业产值，rwei人口数）

设第i个城市的人均产值增加为

则

令为第i个城市在第n年的人均产值

（式中的n不是次方，而是第n年的含义）

设c为贫富差距，（一常数）为起初的贫富差距

贫富差距C定义为

为了不使贫富差距拉大我们要求

则得到一个规划问题

目标函数：

然而，我们考虑到居民日常生活用水，工业用水以及综合服务业对水的污染程度有所不同，我们的出了第二个模型如下

3.3.4模型二的建立

三者对单位体积的水所带来的污染程度（污染后单位体积的水的净化费用）分别记为，则总的污染损失

第i个城市的总污染程度记为则

目标函数则为

即

设（其中除去污染因素损失的净经济效益）

则优化模型改写为

四.模型的求解

4.1生活用水的分配

生活用水我们按人数平均分配已知生活水的比例0.40，则

根据得出下表如下：

五.模型检验及其结果分析

5.1模型的检验

随着时间的增长我们发现人均产值在变小，人民生活用水质量不会差异很多，贫富差距会越来越小。

5.2模型结果分析

结果较为准确，到2010年20个城市工业调水最多的是第20个城市

六.模型优缺点分析

6.1模型的及其不足之处之处

模型一中按城市人口平均分配生活用水，虽然有所不足，但是能化简问题，使问题得到了很好的解决。

模型一可以看成模型二的特例，当很小时，可以忽略。的值要具体分析应用，由于地域不同可能会不一样。

模型没有考虑增速变化的情况，而且没有考虑水资源的循环利用问题，在全国实行科学发展观的今天我相信的值会越来越小。

6.2模型的优点

1）用logstic模型人口，预测工业和服务业较为准确，因为增长率按照时间在降低，就像美国的经济一样，总有一天会出现停滞状态，也就是说增长了最后会变成0，但是不是说绝对的这只是一个阶段的变化而已。

2）本模型考虑了环境污染的问题，用单位体积净化的成本来表述污染的程度，此处为本模型创新之处。

七.模型的改进

7.1关于2010年个数据的预测

可以用灰色系来预测2010年的工业产值及其综合服务业总产值，由于计算复杂所以采用简单的logstic预测。

7.2关于线性规划模型

计算过程中遇到了的的大小，可已经一步修正。

7.3运算运用矩阵

可以用matlab7.0直接求出二十个城市的情况。

参考文献

[1]姜启源等，数学建模（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2003

[2]郑錬，当代数学若干理论和方法[M].上海：华东理工大学出版社2002

[3]中国水利资源公报2009./WaterRes/2009

[4]刘昌明，21实际中国水文科学研究的新问题新技术和新方法[M]，2004

[5]邢飞等，“南水北调“水的分配方案[JA]，北京：东北水利水电报（第25卷271期）2007

水资源论文范文篇5

1水资源状况及开发利用现状

1.1水资源基本情况

根据山西省吕梁市第二次水资源评价成果,汾阳市1956~2000年多年平均水资源总量为9838万m3,其中河川径流量为2890万m3,降雨入渗补给量8478万m3,河川基流量为1530万m3。地下水资源量1956~2000年多年平均9587万m3,其中平原区7404万m3,山丘区5491万m3,降雨入渗补给量8478万m3,重复量4418万m3[1]。

汾阳市水资源可利用量:河川径流可利用量为1439万m3,地下水可开采量为7383万m3,(其中平原区盆地孔隙水4787万m3,岩溶水2500万m3,山丘区空隙裂隙水96万m3),重复计算量为4016万m3,水资源可利用总量为4806万m3,可利用率为48.9%[1]。

1.2水资源特征

由于汾阳市所处的特定水文地质环境,水资源具有以下特点:

1.2.1水资源总量偏少,人均、亩均占有水量偏低,供需矛盾突出

山西省水资源人均、亩均占有水量分别为381m3/人、180m3/亩远远低于全国平均水平的2200m3/人、1700m3/亩。论文而汾阳市人均水资源占有量239m3,不足全省均占有量的63%,亩均占有水资源量为150m3/亩,不足全省的83%。可见该市水资源总量的不足,与用水量日益增长需求的突出矛盾。

1.2.2径流量年内年际变化显著,开发利用难度较大全市多年平均降水467.2mm。年际降水非常集中,主要在汛期7月、8月,占到年降水的50%~80%。各水系分区径流的年际变化大,丰枯年水量相差悬殊,极值比在2.3~39.3之间。各河流经常出现2~3年的连丰期和连枯期,3~5年的连枯期时有发生。这给地表水的开发利用带来了很大的困难。

1.2.3河流水质污染严重,盆地平原地区生态环境恶化全市河流山区地段水质尚好。但山区径流被水库拦蓄后,大量被引用为灌溉水源,为土壤和农作物的蒸散发所消耗。另一部分山区来水被作为工业和城市的水源,使用后成为废污水又重新排入河道。由于上游来水减少,河水稀释能力低,大部分废污水超过排放标准又未经处理直接排入河道,因此城市下游的河道水质污染较为严重。污染物质在盆地平原区集聚,致使盆地河流生态失去平衡。

1.3水资源开发利用现状

汾阳市2007年总用水量6581.5万m3,其中农业灌溉用水4343万m3,占到总用水量66.0%,工业用水1137万m3,占总用水量17.3%,城镇用水432万m3,占总用水量6.6%。农村人蓄用水581.5万m3,占总用水量8.8%,林牧渔业88万m3,占总用水量1.3%。

2水资源开发利用中存在的问题

2.1部分地区地下水过量开采

从文水县城西边山,沿边山倾斜平原,经汾阳县杏花洪积扇,至汾阳城关镇栗家庄一带,其中包括了汾阳市城区,基本沿山前地带长条形分布,总面积133.4km2。其中汾阳界内面积103km2,多年平均水位下降1.11m,极点累积水位下降53m,现状地下水位埋深1.8~117m。且呈现出水位逐年下降,水泵扬程逐年加大的趋势。

2.2特殊年份河川基流减少严重

汾阳市干旱年份较多,如遇到连续干旱年份,河川基流减少十分严重。根据汾阳市1991~2000年段的统计资料知道,汾阳市的降雨量和多年平均降水量相比偏枯,偏枯19.2%。这使汾阳市河川基流减少十分严重,严重制约经济发展和人民生活。

2.3地下水水质状况不容乐观

近年来,汾阳市工农业及城市人口发展迅猛,污染源与日俱增,未经处理的污染物直接和间接入渗地下。不同程度地污染了地下水源。

水污染加剧了水资源危机。随着经济的发展,工业也迅速发展且向环境排放大量废水、废气、废渣的污染型工业结构。其工业废水大部分未经处理就直接排入水体或用于农业灌溉渗入地下,造成河流水和地下水污染,水质状况不断恶化,并有向农村蔓延的趋势,由局部向纵深发展,加剧了当前水资源的供需矛盾,极大地影响了该地水资源的可持续利用。

3对策研究

3.1加强供水水源工程建设

由于区域内农业、工业需水量大,水资源十分紧缺,因此必须有计划地兴建蓄水、引水、调水工程,做好原有工程的配套和更新改造同时增加新的供水水源工程,确保水源工程建设与工农业发展的同步。

3.2建立节水型社会,实现水资源的高效利用

以人均500m3/天的实现现代化最低用水量标准计算,2015年汾阳需水量将达到2.17亿m3,远远超过了水资源可利用量和可供给量,因此必须采取以下措施:①发展节水灌溉,减少农业用水量。根据作物生长期按需要用水;防止大水漫灌,推广渠道防渗、使用喷灌和滴灌等节水灌溉技术;充分利用雨水资源发展雨养农业或旱作技术推广需水少的旱作农作物品种。②发展工业节水,提高工业用水的重复利用率。改变耗水型工艺,少用水或不用水;回收废水再利用;③在城市生活用水中,广泛采用各种节水设施。

3.3加强水环境保护,实现污水资源化

水环境恶化加剧了汾阳市水资源缺乏的矛盾,增强水环境的保护力度,实现污水资源化是解决汾阳水资源问题的一项重要措施,应采取:①强化控制地下水开采。通过法律、经济等措施强化人们的节水意识,限制地下水的无计划开采与超采,并通过人工补给控制超采区地下水位的下降。②防治水资源污染,实现污水资源化。必须大力加强普法教育宣传,增强广大人民法治观念和保护水环境意识,提高对水环境恶化危害的认识。对那些污染严重,又治理无效的企业坚决取缔,绝不让继续污染水资源。从供水、排水、水处理诸方面协调解决水污染问题,把处理后的污水作为工农业供水水源,缓减水资源供需矛盾。

3.4合理调整产业结构和工业布局

把逐步降低超重型工业结构比例,提高轻型工业结构份额作为发展工业的一个重要原则,严格控制耗水大、污染重的企业的发展。在调整产业结构的同时,就水建厂,调整工业布局,合理调整和控制地下水局布超采区工业的发展,使工业布局向地下水相对富足的地区转移,以减轻供水压力。

3.5水量水质同时抓,加强水资源保护

水量和水质是水资源的两个基本属性。量和质是保护水资源配置与可持续利用的前提,没有质量保证的水量与失去水量基础水质,对水资源都毫无意义,水作为特定的资源,其管理实质是实现水资源的优化配置,在资源资源配置中优化完成量的分配和质的保护。各级水行政主管部门应强化水资源保护工作,实行水量、水质统一管理,逐步充实水资源保护的业务人员,建立或完善专门机构从事该项工作。

水资源论文范文篇6

论文摘要：为了研究20个城市的分配水问题，首先我们假定生活，工业以及综合服务业用水的增长率保持不变，然后使得每个城市个人生活用水标准都一样，这样可根据人口加权计算，即生活用水（r为2010年个城市的人口，Q为总的掉水量110亿立方米，为第i个城市生活用水），为了让北方的经济发展尽量的快，我们在此把总的经济效益当成目标函数，由此得第一种模型，然而考虑到污染的问题，设每种水的污染程度不同然后减掉污染情况，我们采用单位体积污染水的净化成本来衡量每种水的污染程度，由此三者对单位体积的水所带来的污染程度（污染后单位体积的水的净化费用）分别记为

，则总的污染损失最后得到第二种模型的目标函数

结果证明这种方法能够有效快速的算出分配水的方案。

一.问题的提出

水利工程建成后，预计2010年年调水量为110亿立方米，主要用来解决沿线20个大中城市的生活用水、工业用水和综合服务业的用水，分配分别为40%、38%和22%。这样可以改善该地区的生态环境和投资环境，推动经济发展。用水指标的分配总原则是：改善区域的缺水状况、提高城市的生活水平、促进经济发展、提高用水效益、改善城市环境。根据2000年的统计数据，各城市的人口数量差异大，基本状况和经济情况也不相同，各城市现有的生活、工业和综合服务业的用水情况不同，缺水程度也不同（如表所示）

二.问题的分析

2.1关于背景的分析

我国是一个水资源短缺且分布很不均匀，南方地区水资源较为丰富，占到全国的80%以上，而处于干旱半干旱的北方地区，水资源十分匮乏，许多学者调研提出要彻底解决中国北方水资源短缺的问题，不需采取跨流域调水，即“南水北调，南水北调工程2002年末正式动工，此举将极大化解北方城市的供水压力，在为工业服务业提供水资源的同时，也将大大提高居民的生活和城市环境，它不仅可以长生巨大的经济效益，而且其长远的社会和生态效益更无法估量。

2.2问题一分析

要综合考虑各种情况，给出2010年每个城市的调水分配指标，使得各城市的总用水量情况尽量均衡，我们考虑让每个城市都能供上足够的水，首先假设110吨全部用来解决这20个城市的用水问题（其中包括生活用水，工业用水及其服务业用水），“尽量均衡”的意思就是说让更需要水的城市多得到供水。由此为了更好的分配110吨水资源我们分别预测2010年的人口，工业情况以及服务业情况，再假设人均生活用水量，万元，服务业用水，万元工业增加值用水，均保持不变，即可预测生活用水，工业用水及其服务业用水的情况，再根据相加求和即可得到该城市总用水量，再根据求权重依次分配。

2.3问题二分析

由于各城市的基本状况和自然条件不同，对相同的供水量所产生的经济效益不同，从经济效益的角度，要注意到，每个城市的工业和综合服务业的发展受产业规模的限制，不可能在短时间内无限制的增长这一特点，我们采用logstic模型进行分析。工业产值及其服务业均可用灰色系统模型进行预测。

三.模型的建立

3.1预测2010年人口的模型

3.1.1模型的假设

1）假设各个城市人口自然增长率保持不变。

2）假设个个城市间人口数相对平衡，相互独立，互不影响。

3.1.2符号说明

1）x（t）为第t年某个城市的人口数

2)r（x）为自然增长率，是自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量。

3.1.3模型的建立

于是有：

（1）

对的一个最简单的假定是，设为的线性函数，即

（2）

设自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量，当时人口不再增长，即增长率，代入（2-2）式得，于是（2-2）式为

（3）

将（2-3）代入方程（2-1）得：

（4）

解方程（2-4）可得：

（5）

3.1.4模型的求解

为了对以后一定时期内的世界人口数做出预测，我们首先根据所给的数据依次求的全部城市的人口数。记为x=x（i，t）为第i个城市在第t年的人口。

将2000年看成初始时刻即，则2001为，以次类推，以2010年为t=10作为终时刻。用函数（5）对表3.1.1中的数据进行非线性拟合，运用Matlab编程得到相关的参数，可以算出可决系数（可决系数是判别曲线拟合效果的一个指标）：

3.2预测2010年工业总产值和服务业总产值的logstic模型

3.2.1模型假设

1）工业产值和服务业产值也按logistic模型增长。（经过大量的资料证明工业产值和服务业产值的增长率在前面是逐渐的变大，后逐渐变小这符合logstic模型的增长趋势。）

3.2.3模型的建立

把上面第i个城市第t年的工业产值和服务业产值分别记为I(i，t){industry}S（i，t）[],则把第i个城市的人口增长模型中的x（t）改写成工业总产值和服务业总产值的logstic模型。

3.3综合调水问题

3.3.1模型的假设

1）个城市之间相互独立互不影响。

2)假设个城市人口，工业产值，服务业产值增长率保持不变。人口用水量不随时间变化，工业万元增长用水不变和服务业万元用水不变。

3）水只能一次性利用，不考虑循环利用。

4）个城市都处于缺水状态，都从外地调水，之间并不存在互不调水的问题。

3.3.2符号约定

3.3.3模型一的建立

为了使最大限度的使该地区的经济达到快速发展即

已知生活用水，工业用水以及服务业用水分配时所占的比例0.4，0.38，0.22

所以得

我们将人的生活用水按个城市所占人口平均分配，即

设人均产值为k则

（其中x为工业产值，y为综合服务业产值，rwei人口数）

设第i个城市的人均产值增加为

则

令为第i个城市在第n年的人均产值

（式中的n不是次方，而是第n年的含义）

设c为贫富差距，（一常数）为起初的贫富差距

贫富差距C定义为

为了不使贫富差距拉大我们要求

则得到一个规划问题

目标函数：

然而，我们考虑到居民日常生活用水，工业用水以及综合服务业对水的污染程度有所不同，我们的出了第二个模型如下

五.模型检验及其结果分析

5.1模型的检验

随着时间的增长我们发现人均产值在变小，人民生活用水质量不会差异很多，贫富差距会越来越小。

5.2模型结果分析

结果较为准确，到2010年20个城市工业调水最多的是第20个城市

六.模型优缺点分析

6.1模型的及其不足之处之处

模型一中按城市人口平均分配生活用水，虽然有所不足，但是能化简问题，使问题得到了很好的解决。

模型一可以看成模型二的特例，当很小时，可以忽略。的值要具体分析应用，由于地域不同可能会不一样。

模型没有考虑增速变化的情况，而且没有考虑水资源的循环利用问题，在全国实行科学发展观的今天我相信的值会越来越小。

6.2模型的优点

1）用logstic模型人口，预测工业和服务业较为准确，因为增长率按照时间在降低，就像美国的经济一样，总有一天会出现停滞状态，也就是说增长了最后会变成0，但是不是说绝对的这只是一个阶段的变化而已。

2）本模型考虑了环境污染的问题，用单位体积净化的成本来表述污染的程度，此处为本模型创新之处。

七.模型的改进

7.1关于2010年个数据的预测

可以用灰色系来预测2010年的工业产值及其综合服务业总产值，由于计算复杂所以采用简单的logstic预测。

7.2关于线性规划模型

计算过程中遇到了的的大小，可已经一步修正。

7.3运算运用矩阵

可以用matlab7.0直接求出二十个城市的情况。

参考文献

[1]姜启源等，数学建模（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2003

[2]郑錬，当代数学若干理论和方法[M].上海：华东理工大学出版社2002

[3]中国水利资源公报2009./WaterRes/2009

水资源论文范文篇7

模糊数学是近三十年发展起来的一门崭新的边缘学科，它不仅扩充了经典数学的内容，而且在人工智能、信息处理、自动控制、系统分析、预测预报和经济管理等科技领域中有广泛的应用。模糊综合评价用于模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象作出一个总体评价。

1.1综合评价模型建立当评判中因素较多时，采用多层次综合评价法较佳。具体步骤为：

第一步，对因素集合X进行划分，将其分成k个子集X={X1，X2，…，Xk}，当然它们应当满足Xi=Xi，且XiⅠXj=φ（i=j）

这样，我们得到第二级因素集合Xi（1≤i≤k），并记Xi={xi1，xi2，…，ximi}，Xi中含有mi个因素，且mi=m。

第二步，就每个Xi的mi个因素，按模糊六种评价法之一作单因素评价，得Bi={bi1，bi2，…，bin}=Ai·R(i)

其中Ai={ai1，ai2，…，ain}(1≤i≤k)。

第三步，把每个Xi作为一个因素，Bi作为Xi的单因素评价，按第二步中的评价法进行综合评价，按第二步中的评价法进行综合评价，得B={b1，b2，，bn}=A·R

其中A={a1，a2，…，ak}，R==（bij）k×n，则可由A于与R求得

二层次综合评价B。若对Xi再作划分，可得三层次以至多层次的综合评价模型。

1.2评价指标的确定水资源除了本身的自然性外，还具有社会性、环境性和经济性。本文选取从水资源量、社会经济、供水、需水、缺水和水环境6类因素进行综合评价。其中每一因素都有不同的指标，水资源量包含有人均水资源占有量、每公顷水资源量、径流系数和干旱指数四项指标，社会经济包含有人口密度、人均GDP、工业产值模数、耕地率、灌溉率和人均灌溉面积六项指标，供水因素含有供水模数、人均供水量、水资源利用率和地下水供水比例四项指标，需水因素包含需水模数、生态用水率、单位GDP需水量、耗水量、春灌引水率五项指标，缺水因素用缺水率指标，水环境因素由水质等级、污径比两个指标来进行评价。

隶属函数的确定有模糊统计实验法、二元对比排序法、逐级估量法和与模糊分布拟和的方法。本文所选取的隶属度是表示水资源安全度，取值在0~1，隶属数值越高说明该项指标对水资源安全影响程度越大。根据水资源的紧缺程度，并参照前人所做的文献，将隶属度分为5级1.3安全程度评价标准根据评价指标综合隶属度D的大小划分为非常危险（D≥0.56）、不安全（0.50≤D<0.65）、临界安全(0.35≤D<0.50)及安全(D<0.35)4个级别。根据评价结果，若评价指标中某类指标的隶属度数值较高，说明在该地区该类指标对水资源安全状况的影响较大。据此可对地区水资源安全状况进行障碍诊断并提出相应的整治措施。

2应用实例

西安市位于黄土高原渭河二级阶地上，面积9983平方公里，人均地表水资源量约为330立方米，仅相当于全国人均占有量的1/6。耕地面积477万亩，其中设施灌溉面积330万亩，多年来，西安市的农业灌溉用水一直占大头，达7.58亿立方米，占全市总用水量的42%。跟据模糊综合评价模型以及今年西安市水资源数据资料，西安市水资源安全评价指标权重、含义及隶属度值数据显示

注：括号内数字为权重值。

3西安市水资源安全综合评价结论

根据上述方法，计算得到西安市水资源安全状况综合水平隶属度为0.45，（评价结果见表3），属于临界安全状态。从以上指标的计算中可以看出，人均水资源量、每公顷水资源量、工业产值模数、水资源利用率、春灌引水率、污径比的隶属度均高，达到0.9；生态用水率、地下水供水比例、人均灌溉面积、径流系数、人均GDP的隶属度很低，为0.1。

从我市水资源的安全评价来看，对水资源的开发利用程度上还有很大的空间，应对我市大部分地区进行产业结构调整，加强节水设施建设，开展以提高用水效用率，建立高效有序的水资源管理体系，促使西安市经济的可持续发展。

参考文献：

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水资源论文范文篇8

关键词污水资源化一体化膜生物反应器

1由污水达标排放向资源化利用转变的紧迫性

1．1极度贫化的水资源状况

北京是水资源严重短缺的大都市，人均水资源占有量只有300m。特别是1999年以来，北京遭受连续5年干旱，水资源紧缺已成为制约北京经济社会发展的主要因素。

(1)水量匮乏。①地表水不足。作为北京主要地表水源的密云、官厅两大水库的来水和蓄水呈逐年衰减趋势，入库水量由60年代的20多亿m3锐减到90年代的不到4亿m3，1999年以来，密云水库5年年均入库水量1．64亿m，官厅水库年均入库水量1．78亿m。。②地下水超采：地下水是北京的最重要的水源之一，由于常年超采地下水，地下水已累计亏损59亿m。。1999年以来的5年间平原区地下水超采34，4亿m3。

(2)水污染严重。水系污染由城区逐步向郊区扩展，符合Ⅱ类和Ⅲ类的水域不断减少。通惠河、凉水河、清河、沙河、温榆河等均变成了排污河道，水质还达不到V类水体要求。官厅水库由于水质恶化，从1996年开始停止向北京市供水。

1．2水资源短缺带来严重和潜在的生态问题

(1)地表水短缺引起的生态问题。由于地表水得不到径流补给，造成河流干涸，河床裸露沙化，水质恶化，鱼虾绝迹，丧失补给地下水功能；排污还造成地下水污染。即使靠引水维持的城市河湖，也因水质恶化，时有水华发生，严重影响城市环境和生态安全。

(2)地下水超采引发的环境问题。由于过量开采，平原区以朝阳区红庙至将台路为中心形成2272km范围的地质沉降区，最大沉降量达619mm。由于地下水污染和超量开采，地下水质不断恶化，主要表现在总硬度和硝酸盐氮超标。污染来自渗井渗坑、污灌、化肥、农药、固废和垃圾，由于超采形成区域性地下水位下降漏斗区，改变了地下水的水动力和化学条件，引起水质变化。长期的超采缺补，给北京市带来了相当的生态赤字和潜在生态风险。

1．3由污水处理向污水资源化转变的迫切性

寻求新水源，改善水环境，解决北京极度贫化的水资源现状，已迫在眉睫。把污水变成新的水源是解决北京水资源问题根本性和战略性的措施。要实现这一点就必须实现污水处理厂向污水资源化工厂的战略转变。这意味着：把新建污水处理工程改变为新建污水资源化工程；把以达到排放标准为目标改变为以再生利用水质标准为目标；以利用和消耗天然水体的环境容量(实际已丧失环境容量)稀释净化受纳的排放污水功能改变为提供生态用水为目标，提供优质再生水补给地表水体和地下水体，恢复地表水和地下水的生态功能。这一战略转变是解决北京市水资源贫乏和逐步偿还超采赤字的根本途径。

2污水资源化技术浅析

2．1传统再生水处理的技术

根据国内外最新研究成果和工程实践，城镇污水处理厂二级出水为水源的再生水处理工艺主要有3种。

(1)化学沉淀一过滤一消毒工艺。该工艺采用化学法和机械过滤相结合的方法，是中小型中水厂采用的后处理工艺。

(2)化学沉淀一过滤一活性炭一消毒工艺。该工艺是在工艺(1)的基础上，为了提高水质，加强对有机物、微污染物、色度、嗅味的去除而采取的强化处理措施。

(3)曝气生物滤池一过滤一消毒工艺。曝气生物滤池是利用好氧生物膜技术净化污水的工艺。该工艺已广泛用于污水深度处理和微污染水源水处理。

此外，还有一些适合小型中水处理的工艺，如生物接触氧化法，气浮+过滤处理等，这些工艺一般应用于建筑小区中水处理与回用或小规模污水场的深度处理。

上述传统中水处理工艺在污水资源化工作的起步阶段起到了一定的作用。但随着污水资源化工程的深入和对回用水水质和水量要求的不断提高，这些处理工艺在技术层面上的缺陷也日益明显。如出水水质不合格，运行不稳定，管理复杂，运行费用高以及占地面积大等问题，都影响了其在污水资源化领域的应用。

2，2膜处理技术

膜处理技术是利用膜的高效分离性能，去除水体中的颗粒物、大分子有机物、细菌乃至小分子和盐类等污染物，从而达到净化水质效果的新型处理技术。根据膜的过滤孔径和分离效果，可将膜处理技术分为微滤、超滤和反渗透等几种。

(1)微滤／超滤+消毒工艺。该工艺主要采用微滤或超滤膜分离技术，膜孔径为0．1～0，5gm，二级出水通过膜分离，可以去除全部悬浮物(SS)，但对小分子有机物如氨氮等无效。同时该工艺投资运行费用较高，膜冲洗频繁，出水水质还难以达到中水标准。不宜规模化采用。

(2)连续微滤cMF+R0。该工艺采用了连续微滤CMF+RO的双膜系统，连续微滤(CMF)解决了微滤膜组件的清洗和连续运行操作问题，但不能实质性提高水质，其污染物的去除依靠RO系统。该工艺可以去除大部分有机和无机污染物，对总氮和磷也有较好的去除效果，能够达到很高的水质要求。但该工艺投资和运行费用过高，不适用于大规模采用。

3)浸没式一体化膜生物反应器(SubmergeMembraneBio—Reactor，简称SMBR)+消毒工艺。浸没式一体化膜生物反应器(SMBR)是一种将生物处理技术和膜分离技术相结合的高效污水处理系统。SMBR通过膜组件实现固液分离，提高了生物反应器中活性污泥浓度和处理效率，可以实现较高的回用水质标准。SMBR不仅可以以二沉池出水作为原水，对其进行深度处理，还可以直接以城市污水为原水，处理后直接达到中水回用标准。

2．3不同处理工艺处理后的出水水质

上述几种常用中水处理工艺在处理效果方面的综合比较，见表1。

通过以上国内外各种废水资源化技术的分析表明：“浸没式一体化膜生物反应器(SMBR)”技术，将生物处理技术与膜分离技术高效结合，为实现城市污水大规模直接资源化提供了新的技术保障。

3SMBR技术在资源化领域的应用分析

1969年，美国的Smith等人首次提出了把活性污泥法和超滤工艺结合处理城市污水的方法，证明膜分离技术与普通活性污泥法相结合可以显著提高系统的处理效率。

1989年，日本政府联合一些大公司共同资助，进行了为期6年的“90年代水复兴计划”科研项目，研究重点集中在SMBR的处理效果与运行稳定性方面，这大大促进了膜生物反应器的开发，使膜生物反应器开始走向实际应用。

同年日本学者Yamamoto等将膜组件直接置入反应器内，通过泵的抽吸，得到过滤液，这样一体化膜生物反应器诞生。在我国，科技部在“八五”、“九五”、“十五”连续15年将膜生物反应器的研制列入科技攻关计划。在膜的选择、处理效率、抗污染以及反应器的优化设计、降低能耗等方面进行了深入的研究和开发。2000年开始步入规模化推广应用。目前，在北京市SMBR工程累计达50个，总处理量达1．5万t／d，年节约水资源182．5万t，在解决北京水资源缺乏难题中显示出巨大的生命力。

3．1SMBR技术的特点

实际工程应用表明，SMBR技术具有以下显著优点。

(1)出水水质优良。SMBR由于将生物处理与膜分离技术有机结合，在具有传统膜分离功能(如去除有机大分子、细菌等)的同时，还可通过其独特的生物功能有效去除进水中的BOD和NH4-N等污染物，特别是NH4-N的去除率可达90％以上，可以实现较高的回用水质标准。

(2)系统抗冲击力强，运行更稳定。SMBR采用外压式中空纤维膜处理组件，是一种耐冲击负荷的处理工艺，进水水质的波动不会影响出水水质。

(3)控制智能化，管理操作简单。SMBR技术，省去了繁琐的预处理过程，显著减少了控制环节，使系统控制实现智能化，使运行管理简化。

(4)占地面积省。SMBR技术由于水力停留时间减少和紧凑的设备化设计，系统占地面积较传统工艺可节省20％～40％。

(5)运行成本低。SMBR技术不需要任何前处理，不需要向系统中投加任何化学药剂，不需要传统工艺过程中的多次输送和反冲洗，因此在运行能耗和管理费用上也显著低于传统污水二级处理+深度处理的工艺模式。

(6)二次污染较少。SMBR可实现污泥龄与水力停留时间的彻底分离，污泥龄较长，从而显著减少了系统剩余污泥的产量，在减少二次污染的同时，大大降低污泥处置费用。

(7)模块化设计。易于实现整体规划、分步投资、逐量运行。使实际工程应用具有更好的灵活性，减少投资浪费。

3．2SMBR技术的经济分析

(1)建设投资。SMBR工程投资可分为2个层次：①较小规模的SMBR工程(日处理量小于500m)，其设备化比较强，从设计、土建、设备安装到调试正常运行，通常每立方米水投资规模约在2000元。②对于有一定规模的污水处理厂(日处理量超过1万m)，其投资将会更省，一般每立方米水1800元左右。

(2)运行费用。运行费用包括能耗、人工、药剂以及维修等费用。SMBR的运行费用每立方米水约在0．5～0．7元之间，其中每立方米水电耗约为0．5kw·h。

(3)折旧与日常维护。SUR聚乙烯中空纤维膜的寿命在5年左右，而PVDF材质的中空纤维膜寿命在8年左右，因此其折旧费用一般也只不过是每立方米水0．4～0．5元，而且随着SMBR的普遍推广，膜的价格在不断下降，近3年来，膜的降价幅度平均约在20％。

4结论

水资源论文范文篇9

关键词：水资源合理配置

一、水资源合理配置基本概念

1．基本概念

水资源合理配置可以定义为：在一个特定流域或区域内，以有效、公平和可持续的原则，对有限的、不同形式的水资源，通过工程与非工程措施在各用水户之间进行的科学分配。

实际上，水资源合理配置从广义的概念上讲就是研究如何利用好水资源，包括对水资源的开发、利用、保护与管理。在中国，特别是华北和西北地区。实施水资源合理配置具有更大的紧迫性。其主要原因：一是水资源的天然时空分布与生产力布局不相适应，二是在地区间和各用水部门间存在着很大的用水竞争性，三是近年来的水资源开发利用方式已经导致产生许多生态环境问题。

水资源的合理配置是由工程措施和非工程措施组成的综合体系实现的。其基本功能涵盖两个方面：在需求方面通过调整产业结构、建设节水型社会并调整生产力布局，抑制需水增长势头，以适应较为不利的水资源条件；在供给方面则协调各项竞争性用水，加强管理，并通过工程措施改变水资源的天然时空分布来适应生产力布局。两个方面相辅相成，以促进区域的可持续发展。

合理配置中的合理是反映在水资源分配中解决水资源供需矛盾、各类用水竞争、上下游左右岸协调、不同水利工程投资关系、经济与生态环境用水效益、当代社会与未来社会用水、各种水源相互转化等一系列复杂关系中相对公平的、可接受的水资源分配方案。合理配置是人们在对稀缺资源进行分配时的目标和愿望。一般而言，合理配置的结果对某一个体的效益或利益并不是最高最好的，但对整个资源分配体系来说，其总体效益或利益是最高最好的。而优化配置则是人们在寻找合理配置方案中所利用的方法和手段。

2．水资源体系与经济系统和生态系统的关系

以往的水资源系统，研究的是如何对国民经济起到保障作用，即研究水资源量对国民经济的工农业生产和人民生活进行有效供应。随着经济的发展和入口的增加，用水量迅速增长，造成水资源短缺和水环境恶化，从而也唤醒人们对如何利用水资源应有一个清醒的认识：不仅要研究水资源数量上的合理分配，还应研究水资源质量的保护；不仅研究水资源对国民经济的效益和人类生存的需要，还应研究水资源对人类生存环境或生态环境的支撑作用；不仅研究如何满足当今社会对水资源利用的权利，还应研究如何满足未来社会对水资源利用的权利。因而，水资源合理配置体系不仅应适合经济发展和人民生活的需求，还应尽可能地满足人类所依赖的生态环境对水资源的需求，以及未来社会对水资源的基本需求。

水资源系统与人类社会和生态系统具有如图1所示的密切关系。其中一个系统的变化将会同时影响另外两个系统朝正负两个方向产生相应的变化。生态系统对人类社会不仅提供生活生产材料(a)，而且具有气候调节(b)、水土保持(c)、环境美观(d)、旅游娱乐(e)等功能；人类社会对生态系统也具有很大的作用力．林业、渔业等生物资源掠夺性开发利用(f)对生态系统的天然平衡会造成破坏。生态系统依赖于水资源，水源的枯竭会导致植被退化(g)、土地荒漠化(h)、动植物大量消亡(i)等严重生态事件，而水质的退化(j)也会造成水资源使用功能的下降，造成对植被、鱼类等生态系统主体的严重损害。生态系统对水资源系统也具有重要的调节、涵养以及水质净化(k)等功能。生态系统退化将会产生水土流失和渠库淤积(1)、汛期降雨的调节和水源涵养(m)能力的降低等。人类社会与水资源系统需求(n)与供给(o)的密切关系更是不言而喻的。

图1人—水—生态三系统的相互作用

二、水资源合理配音基本原则及主要任务

1．基本原则

水资源包括河流、湖泊、水库中的地表水、地下水、洪水以及经过高新技术处理后的脱盐水。人口增加、生活改善对稀缺水资源的(水量与水质)需求日益激烈。因而，对已有水资源的有效利用日显重要，有必要依据社会目标制定有效、公平的经济策略。经济效益是衡量在给定资源条件下创造的财富量，而社会公正则体现在社会各行业各单一团体中对总的财富的分配。水资源的许多分配结构都试图体现这种有效与公平的结合。

根据稀缺资源分配的经济学原理，水资源合理配置应遵循有效性与公平性的原则，在水资源利用高级阶段，还应遵循水资源可持续利用的原则，即有效性、公平性和可持续性应是水资源合理配置的基本原则。

有效性原则是基于水资源作为社会经济行为中的商品属性确定的。以纯经济学观点，由于水利工程投资，对水资源在经济各部门的分配应解释为：水是有限的资源或资本，经济部门对其使用并产生回报。经济上有效的资源分配，是资源利用的边际效益在用水各部门中都相等，以获取最大的社会效益。换句话说，在某一部门增加一个单位的资源利用所产生的效益，在任何其他部门也应是相同的。如果不同，社会将分配这部分水给能产生更大效益或回报的部门。由此可见，对水资源的利用应以其利用效益作为经济部门核算成本的重要指标．而其对社会生态环境的保护作用(或效益)作为整个社会健康发展的重要指标，使水资源利用达到物尽其用的目的。但是，这种有效性不是单纯追求经济意义上的有效性，而是同时追求对环境的负面影响小的环境效益，以及能够提高社会人均收益的社会效益，是能够保证经济、环境和社会协调发展的综合利用效益。这需要在水资源合理配置问题中设置相应的经济目标、环境目标和社会发展目标，并考察目标之间的竞争性和协调发展程度，满足真正意义上的有效性原则。

公平性原则以满足不同区域间和社会各阶层间的各方利益进行资源的合理分配为目标。它也许遵循有效性原则，也许不遵循。它要求不同区域(上下游、左右岸)之间的协调发展，以及发展效益或资源利用效益在同一区域内社会各阶层中的公平分配。例如家庭生活用水的公平分配是对所有家庭而言的，无论其是否有购水能力，都有使用水的基本权利。也可以依据收入水平采用不同的水价结构进行分水。

可持续原则可以理解为代际间的资源分配公平性原则，它是以研究一定时期内全社会消耗的资源总量与后代能获得的资源量相比的合理性，反映水资源利用在度过其开发利用阶段、保护管理阶段和管理阶段后，步入的可持续利用阶段中最基本的原则。它要求近期与远期之间、当代与后代之间对水资源的利用上需要有一个协调发展、公平利用的原则，而不是掠夺性地开采和利用，甚至破坏，即当代人对水资源的利用，不应使后一代人正常利用水资源的权利受到破坏。

2．主要任务

水资源合理配置是针对水资源短缺和用水竞争提出的，其实施通过水资源配置系统来实现。由于水本身的资源、环境、社会和经济属性，决定了水资源合理配置所涉及的内容相当广泛，而对其研究的主要任务则包括：

社会经济发展：探索适合本地区或流域现实可行的社会经济发展规模和发展方向，推求合理的工农业生产布局，及社会对经济产品的可能需求。

水资源需求：研究现状条件下的各类用水结构、水的利用效率，提高用水效率的主要技术和措施，分析预测未来居民生活水平提高、国民经济各部门发展以及生态环境保护不同条件下的水资源需求。

水环境污染：评价现状水环境质量，研究工农业生产所造成的水环境污染程度，制定合理的水环境保护和治理标准，分析各经济部门在生产过程中各类污染物的排放率及排放总量，预测河流水体中各主要污染物的浓度和环境容量。

水价：研究水资源短缺地区由于缺水造成的国民经济损失，水的影子价格，水利工程经济评价，水价制定依据，分析水价对社会经济发展的影响、水价对水需求的抑制作用。

水资源开发利用方式与工程布局：现状水资源开发利用评价，供水结构分析，水资源可利用量分析，规划工程可行性研究，各种水源的联合调配，各类规划水利工程的合理规模及建设次序。

供水效益：分析各种水源开发利用所需的投资及运行费，根据水源的特点分析各种水源的供水效益，包括工业效益、农业灌溉效益、生态环境效益，分析水工程的防洪、发电、供水三方面的综合效益。

生态环境质量：生态环境质量评价，生态保护准则研究，生态耗水机理与生态耗水量研究，分析生态环境保护与水资源开发利用的关系。

供需平衡分析：在不同的水工程开发模式和区域经济发展模式下的水资源供需平衡分析，确定水工程的供水范围和可供水量，以及各用水单位的供水量、供水保证率、供水水源构成、缺水量、缺水过程及缺水破坏深度分布等情况。

水资源管理：研究与水资源合理配置相适应的水资源科学管理体系，包括建立科学的管理机制和管理手段，制定有效的政策法规，确定合理的水资源费、水费计收标准和实施办法，培养合格的水资源科学管理人才等。

技术与方法研究：水资源合理配置分析模型开发研究，如评价模型、模拟模型、优化模型的建模机制及建模方法，决策支持系统、管理信息系统的开发，GIS高新技术的应用。

水资源合理配置工作涉及江河流域规划中主要基本资料的收集整编、社会经济发展预测、江河流域总体规划、水资源供需预测与评价、灌溉规划、城乡生活及工业供水规划、水力发电规划、航运规划、水污染防治规划、水资源保护规划、控制性枢纽的主要工程参数及建设次序的选择、环境影响评价、经济评价与综合分析。此外，还涉及水资源管理中的取水许可制度，水费及水资源费制度，水管理模式与机构设置，水权市场，水资源配置系统的优化调度，控制性枢纽的多目标综合利用，水管理信息系统建设(包括防汛、水量与水质监测)等内容。因此，水资源合理配置贯穿了区域水资源规划与管理的主要环节，是一个复杂的决策问题。

三、水资源合理配置机制

1．合理配置的目标量度

依据水资源合理配置的基本原则，其目标应满足有效性原则、公平性原则和可持续性原则。目标的量度应以同时满足这三个原则为基本计算标准。

设不同用水户或用水部门用水量为X，当仅考虑用水经济、社会和环境等方面所产生的效益时，用水目标是以其效益最大为基本目标度量值，可表示为：

(1)

其中：Z为目标函数值；i用水户或用水部门；C为用水效率系数，对经济效益而言为与水价有关的效率系数，对社会和环境效益而言也可表示相应的效益系数，例如就业机会、粮食产量、BOD(生物耗氧量)排放量、水环境质量、水面面积、绿洲面积等;f则反映用水量所产生效益的函数关系，即生产函数，它代表水资源利用对于经济、社会和环境效益的转化能力。这仍是一个度量经济、社会和环境协调发展的多目标问题，目标间的竞争性和具体量化问题则是一个多目标决策问题。

若考虑用水在地域间和不同收入者间的公平分配原则，则式(1)应改写为：

(2)

其中R为公平系数或公平性权重，并且有：

R贫穷地区＞R富裕地区和低低收入者＞R高收入者

(3)

当考虑时间因素时，X、C和R均认为可随时间或时代t而变化，从而有：

(4)

g为相应的函数关系。

可持续原则实际上是代际间的水资源利用公平性原则，它要求不同时代的水资源利用权利及其效益维持不衰减，尽管各用水户的用水量及其相关系数可以随时间变化，其产生的综合效益值也有很大差别，但后一代人的总用水效益不应小于前一代人的总用水效益，才能保持可持续发展的基本要求。即：

Zt+1≥Zt

(5)

或

(6)

实际上，由于人类社会经济的快速发展，片面地强调Z1中的经济有效性，很少追求环境和社会有效性，对Z2的研究也很肤浅，尚未真正考虑Z3的要求，使得Zt+l往往远远小于Zt从而造成人类自身的生存环境恶化，产生资源的无效利用、不公平利用和不可持续利用的严峻局面。

2．合理配置的主要平衡关系

在以区域可持续发展为目标的水资源合理配置过程中，还必须保持若干基本的平衡关系，才能保证合理配置策略是现实可行的。水资源合理配置中的基本平衡关系包括：

(1)水资源量的需求与供给

在长期发展过程中无论是需水还是供水均是动态的，因而供需间的平衡关系只能是动态平衡。从需水方面看，主要的影响因素是经济总量、经济结构和部门用水效率。经济总量在各年增长的快慢是最主要的影响因素，在较大程度上决定着需水增长的快慢；经济结构反映了单位产值耗水率不同的各经济部门对经济总量的贡献，可以通过调整产业结构达到提高水资源利用效率的目的；部门用水效率则反映了技术进步程度、节水水平及节水潜力。对于经济总量和产业结构及其变化均是服从于经济发展自身规律的，用水效率受用水技术和管理水平控制。

在供水方面，影响供水的主要因素为供水的工程能力和调度策略。供水工程由利用当地地表水的蓄、引、提工程，地下水井群，污水处理与回用设施，以及从区外调水等工程组成；调度策略是指在一定的来水情况、蓄水状况、供水优先级别及各种综合利用要求下的各种可行调度方案。显然，在发展过程中工程供水能力的扩大要涉及到规划工程的开发规模、开发次序及不同的工程组合方案。同理，在一定的需水过程、来水情况和工程组合条件下，不同的调度策略对区域可持续发展的经济、环境与社会发展诸目标满足的程度也不一样。

在水资源量需求与供给双方均是变量的情况下，动态平衡的保持只能在一定时期和一定程度内。当供水能力大于需求时，会造成资金的积压，反之则会由于缺水而造成国民经济损失。在缺水的情况下，减少对不同部门的供水以及减少程度和时段的不同均会导致不同的缺水损失，因而找出较为合理的动态供需平衡策略，便成为水资源优化配置的主要任务之一。

(2)水环境的污染与治理

与水资源量的需求与供给一样，水环境的污染和治理两方面也是动态平衡。进入水环境的污染物来源于两个方面，上游随流而下及当地排放。当地排放的污染物总量及种类与经济总量、结构及分部门单位产值排放率有关。由于我国目前污染物排放量的统计数据仍不完全，一般对生物耗氧量BOD、化学耗氧量COD和氨氮总量进行研究已可满足区域水资源优化配置的要求。

在水环境的污染治理方面，主要的影响因素是污水处理率、污水厂处理能力、污水处理级别，以及处理后的污水回用率。不同的处理工艺、处理规模、处理级别和回用量显然有不同的处理费用，因而也存在着对污染治理策略的优化问题。

水环境的污染与治理之间的动态平衡包含着两方面的内容，即污水排放量与处理量、回用量之间的平衡，以及各类污染物质的排放总量与去除总量之间的平衡。因此，还必然要涉及到污水中的各类污染物的浓度。

此外，水环境的污染与治理平衡和水资源量的供需平衡间是相互联系的。因为对任何水体来说没有一定的质便没有一定的量，污染导致的水质严重下降会极大地减少有效水资源量，同时处理后可回用的污水也将增加有效供水量。因此在进行水量与水质的综合平衡时要充分考虑到两者的相互作用与转化。

(3)涉水投资的来源与分配

涉水投资包括节水、水资源的开发利用和水环境的治理保护所需的建设资金和运行管理费用。由于水资源开发利用和水环境治理保护均是重要的社会基础产业，具有建设周期长和投资额巨大的特点，因而投资的来源与分配之间的动态平衡是水资源合理配置策略得以实施的重要条件之一。

投资的来源取决于总投资额的大小及国民经济各部门之间的投资分配比例。而总投资则来源于区内积累和区外投资。对任一地区而言，其总投资额的主要部分均来自于本身的经济积累。由于积累与消费构成了几乎全部的最终需求，而最终需求与中间需求构成了总产值，因而经济积累的大小取决于经济的总规模和积累与消费在最终需求中的比例。

水投资的使用主要分为水资源开发利用和水环境的保护治理两个方面。在开发利用投资中，包括了防洪、城市供水、水力发电、灌溉和为其他综合利用目的服务的各类蓄、引、提工程和节水措施的投资及运行管理费用。水环境的保护治理则包括河道整治、水源地涵养、水土保持及各类水污染治理工程。在多水源供水的条件下，投资在节水、当地地表水、地下水、回用水及外调水之间有一个分配问题，对同是利用地表水的不同备选工程而言也有一个选择的问题，因而投资与水资源配置系统内工程组合、工程规模及建设次序密切相关。

水资源的来源与分配间的平衡是通过水量的供需平衡及水环境的污染及治理平衡来实现的。经济的不断增长需要更多的水，提供更多的水就要求扩大供水能力，从而要求更多的投资，在一定的经济积累水平下给水部门的投资增加会导致对其他经济部门投资的减少，从而影响到这些部门今后的固定资产形成。部门固定资产规模及增长速度的变化又会反过来影响需水并进而影响今后的水投资平衡态势。水环境的治理和保护与水投资之间也存在着上述关系。经济规模的增加一般会向外环境释放出更多的污染物从而使环境恶化，为改善环境要进行清洁生产并加大治理力度从而要求更多的环境投资，给环境投资增加会挤占其他部门的投资并影响经济发展的格局。这一经济格局的改变也会反过来影响今后的环境平衡态势。同样，生态平衡与水量的供需平衡、水投资平衡之间也存在着广泛联系。

(4)水生态平衡

在我国干旱、半干旱地区，由于水的开发利用所导致的生态环境问题已越来越严重，河流、湖泊萎缩，甚至于涸，荒漠化加剧，耕地的次生盐渍化等现象已引起广泛关注。在西北内陆地区，没有绿洲就没有人类，绿洲生态是西北内陆地区人类社会赖以生存与发展的基础。而保护绿洲生态就离不开水，因此绿洲生态需水是总需水中不可或缺的组成部分之一。天然生态系统是人工绿洲生态系统与荒漠区之间的过渡带，是人工生态系统的屏障。

水是维持干旱区生态系统最重要的基本元素，生态系统耗水机制是生态保护的主要研究对象。生物体耗水特别是植物体耗水是生物体新陈代谢活动的载体。因此，天然生态系统的耗水必须纳入水资源合理配置研究的范畴之内，同时为维系生态系统用水的消耗，应保持生态需水的平衡关系。在研究水资源合理配置的同时，研究水生态系统的平衡也是其主要内容之一。

可以看出，水资源合理配置中上述四种基本平衡关系是相互联系和相互影响的，其间的关系极为复杂。这一事实说明只有采用系统的定量优化方法，从整体出发对四种平衡关系同时进行调整，才能协调好各类基本平衡关系，使区域水资源优化配置策略更加符合实际情况。

3．水资源分配机制

水资源分配机制主要包括四种，即以边际成本价格进行的水分配、以行政管理确定水价及相关政策进行水分配、以水市场机制进行水分配和用水户自主进行水分配。

以边际成本价格进行水分配的指导思想是确定一个目标水价，使其等于最后增加一个单位供水量的边际成本。水价(或水的边际值)与边际成本相等的水量分配被认为是经济上有效和社会最优的水资源分配方式。这个有效性指标使经济各部门总产值达到最大。

水不像一般商品一样容易管理，它被广泛地认为是公共财产，大型水工程投资一般私人企业无力承受。例如大型灌区的管理，是由政府对水量进行通盘考虑后，对各个部分进行分配的。家庭生活供水、市政供水、农村生活供水、农村卫生计划等都体现了政府行政管理的作用。政府通过用水许可证的发放、各工业企业取水和废污水的排放的调节调度等手段，也对大部分工业用水进行控制。尽管水力发电不直接消耗水量，但需要通过政府的行政管理确定水电站的建设以及改变了河道水量状况的调度规则。其他还有渔业用水、野生动物保护的湿地建设、航运等都限制在整个社会用水的约束机制中，需要用行政管理手段进行协调分配。国家政府由于是惟一包含所有用水户的机构，其在跨部门用水分配中具有很强的作用。

严格经济意义上的竞争性市场应具有如下条件：

市场内存在着同样的买方和卖方，他们完全了解市场规则，支付相同的交易成本；

各买方和卖方的决策完全是相互独立的;

任何个体的决策都不影响其他个体的交易结果；

每一个体(或商)都以追求最大利益为目标。

在此条件下，供求双方决定了市场交易量和价格。商品(或资源)将从低价位移向高价值，因此，基于市场的分配被认为对个体和社会都具有经济上的有效性。对于水而言，有时需要政府参与创造必要的市场运作条件。例如，确定原始的水权分配方案、制订管理上和法律上的交易规则、建设必要的基础设施进行水的传输等。市场机制的运行，使供水能够在各部门中的利用获得较高的价值，而不必投资新的高成本水资源工程。同时，水市场允许对在较低价位售的水加以补偿，从而促使水得到更有效的利用。

水资源论文范文篇10

显然，随着生产技术的改进，新疆水资源开发利用水平在提高，资源的人口承载能力也在提高。按照现在的技术条件，在水资源得到可持续开发的条件下，在生态环境得到良性循环的条件下，新疆的社会经济能发展到一个怎样的程度？人口的承载量是多少？其生活水平又如何？

1生活水平的期望值分析

衡量水资源的承载能力大小的主要依据是承载的人口数量和人口的生活水平，而人民群众的生活水平主要决定于人民群众对工农业产品的占有量。因此未来人口对工农业产品的占有量则必然影响水资源的承载能力的计算。

为了更客观的分析新疆水资源的承载能力，有必要对全国乃至全世界的消费水平的变化趋势进行详细分析。农业产品可以分为粮食、棉花、蔬菜、油料、肉、蛋、奶等消费品，相对来说，简单而一致；工业产品产品种类繁多，且与历史年代有关，相对复杂，为简单起见，用人均GDP描述工业产品的消费水平。

1．1主要农产品生产状况

1．1．1我国（或世界）的农产品生产

（1）粮食：我国是一个农业大国，粮食生产是国家的头等大事。从总体上说，目前我国的粮食供求基本平衡，但一直处于紧张运行状态。1978年粮食总产量30477万t，人均生产量316．6kg。从1990年到1996年，人均年粮食占有量在370kg以上，可以满足基本需求。与世界人均水平420kg相比，还差20～50kg。1990～1996年间七年间四年净进口，三年净出口，年均净进368万t。从进口的品种来看，进口的主要是小麦，出口的有大米、玉米、大豆等。目前粮食的进出口主要起着品种调剂和丰歉调剂作用，粮食的供求平衡并未对国际市场形成依赖关系。

（2）棉花：虽然我国或者全世界棉花生产在不同时期有所波动，但总体趋势仍是在发展。1978年我国棉花总产量216．67万t，人均生产量2．25kg，1980～1989年的10年间我国棉花平均年产量为400．4万t，1990～1996年的七年间棉花平均年产量为453．4万t。全世界棉花平均年产量的变动情况是：1934～1938年为580万t，1948～1952年为670万t，1955～1956年为765万t，1985～1989年为1702万t，1992～1996年为1861万t。

（3）畜产品：自1985～1996年12年间，我国肉类生产量增长了3倍多，年平均递增10．7％。其中，猪肉生产量增长2．4倍，年均递增8．4％；牛肉生产量递增10．5倍，年均递增23．9％：羊肉生产量增长4倍，年均递增13．6％。猪肉产量在肉类的总产量中所占比重逐年下降，由1985年86％降至1996年的68．3％；牛羊肉产量在肉类总量中所占比值逐年上升，由1985年的5．5％，升至1996年12．3％。1996年人均占有量达到48．3kg，其中：猪肉33kg，牛肉4kg，羊肉2kg。可见，在找国未来的肉类消费中，牛羊肉所占比例将会明显增大。

从1987到1992年，世界牛肉消费在各国之间是不平衡的，发达国家人均消费量大，年际变化小，而发展中国家人均消费量低（仅为发达国家的15％），但逐年增长趋势明显。据有关资料，1990年世界发达国家肉类人均消费量已达76．7kg，其中：牛肉26．8kg，占34．9％；羊肉2．8kg，占3．6％；猪肉29．8kg，占38．8％；禽肉17．3kg占22．6％。

目前我国人均肉类占有量虽然超过世界人均占有水平，但远低于发达国家水平。我国人均奶类占有量只有6kg，大大低于世界人均占有量。

1．1．2新疆的农产品生产

新疆是我国的一个农业大省，1995年农业产值占全国农业总产值的3．65％，从八十年代到九十年代，新疆的农业发展较快，在全国中的比例呈上升趋势。1978年粮食总产量为370万t，人均生产量300kg，低于全国平均水平的317kg，1985年粮食总产量为497万t，人均生产量365kg，1990年粮食总产量为677万t，人均生产量443kg，九十年代以后虽然粮食总产量还在继续保持增长，但人均生产量基本上保持440kg的水平。自1985年之后人均生产水平一直高于全国平均水平。新疆的棉花生产量从1978年到1995年间持续保持增长势头，1978年棉花总产量为5．5万t，人均生产量4．5kg，而1995年棉花总产量达到93．5万t，占全国的20％，人均生产量56．3kg，高于全国平均水平4kg。

新疆肉类生产水平居于全国中下游，1996年新疆肉类产量为60．3万t，人均占有量为36kg，仅及全国人均肉类占有量的74．5％。随着国家向西北倾斜的经济政策的实施，新疆的经济建设、必将迅速发展，人民群众的生活水平将随之改善，对肉类的需求将不断增长，尤其是对牛、羊肉的需求量将会增长的更快。

但是，新疆的农业生产还是处于一种粗放式的经营状态中，增产靠开荒，靠增加播种面积，灌溉基本上采用古老的大水漫灌方式。随着农业生产技术的改进，这种耕作方式必然要被淘汰，而提高现有耕地面积的单产和灌溉用水的利用效率将是农业生产的发展方向。

1．2国内生产总值

随着改革开放，我国经济已经走上健康发展的道路。在1978～1995年期间，我国国内生产总值（GDP）平均年增长率达9．8％，明显高于全球的2．7％（1980～1994）和东亚地区的8．3％。尤其是“八五”时期，年均增长达11．6％（“七五”为7．9％、“六五”为10．8％）。从人均国内生产总值来看，1978年仅为379元，1995年已经达到4754元（折合美元620）。国民经济的高速、持续增长的主要动力之一为工业的快速发展。1978～1995年间，工业总产值和工业GDP年均增长率分别为14．9％和12．0％。由此驱动了用水的增长，对供水提出更高的要求。

进入九十年代我国政策开始向西倾斜，新疆的国民经济发展也开始超过了全国平均水平，1980年新疆人均国内生产总值为410元，而1990年为1799元，1995年为4819元（折合美元628）。

1．3期望值分析

本次研究拟用两类指标表示人民群众的生活水平：农产品和国内生产总值GDP，人均农产品的占有量说明了人民群众的温饱程度，而人均GDP则代表富足程度。农产品分粮食、棉花、油料、蔬菜、甜菜、水果、肉、奶等指标，这些指标基本上涵盖了人民群众日常生活所必须的农业消费品。通过上述分析，综合考虑世界、全国以及新疆的社会经济发展历程，我们给出了2020年和2050年的农产品和GDP的人均期望值，作为分析水资源承载能力的主要依据（见表1）。

生活水平标准划分原则。人均农产品占有量达到上述指标，则承载人口的生活水平只是温饱：在温饱的基础上，202O年人均GDP超过1万元或2050年人均GDP超过4万元，则承载的人口进入中等富裕水平；在温饱的基础上，2020年人均GDP超过2万元或2050年人均GDP超过6万元，则承载的人口进入富裕水平。

表1主要农产品期望值

2新疆水资源可利用量

新疆水资源承载能力研究拟按2020和2050年分别代表中远期和远景两个水平年。前者利用水资源开发利用规划和水资源合理配置方案分析的研究成果进行较详细的分析计算；后者使用供需平衡原理，即水资源可利用量与耗水量相平衡的原理粗略估算承载能力。

新疆的多年平均自产地表水总径流量为794亿m3，按典型年法计算的75％来水保证率为734亿m3，远期可以被开发利用的水量还必须考虑以下几部分：

（1）国外入境水量多年平均值为88亿m3，75％来水保证率为77亿m3，这些水量的一半可以被利用。

（2）昆仑山脉高山盆地羌塘区无法利用的水量20．81亿m3，流入青海柴达木盆地的水量多年平均为4．03亿m3，75％保证率为3．1亿m3，这些水量均不能被利用。

（3）高山区出境河流奇普卡甫河、小阿克苏河和巴尔鲁克山西坡诸小河年径流量全部流出境外，不能被利用，其多年平均值合计为17．8亿m3，75％保证率为16．2亿m3。

现状流入哈萨克斯坦境内的伊犁河、额尔齐斯河、额敏河的年径流量多年平均值分别为129．1亿m3、89．6亿m3、3．18亿m3，合计为221．88亿m3，75％来水保证率（由于观测资料系列短，伊犁河和额尔齐斯河选用1992年作为典型年，额敏河选用1963年作为典型年）分别为100．8亿m3、86．23亿m3、2．86亿m3，合计为189．9亿m3。随着新疆社会经济的发展，远期对这部分水资源的开发将势在必行，初步设想到2050年三河的出境水量按50％计算。

（4）远景平原区下游天然生态环境耗水量正常年份为121亿m3，75％保证率的来水年份可以只维持天然植被的生态耗水92亿m3，而放弃河湖生态补水29亿m3。

新疆平原地下水补给量为402亿m3，地下水资源量为383亿m3，其中地表水转化补给量为320亿m3，无然补给量为63亿m3，井灌回归补给量为19亿m3。这说明新疆地表水与地下水转换频繁，有利于重复开发利用。由于可利用量不包括重复利用量，故新疆地下水资源可利用量为63亿m3。

综上所述，新疆水资源可利用量多年平均值为628亿m3，75％来水保证率为610亿m3。

32020年新疆水资源承载能力分析

3．1边界条件分析

为了有效地分析水资源承载能力，本研究拟将新疆分成南疆、北疆和东疆三大计算单元，以水稻、小麦、玉米（包括玉米、高粱、大麦、豆类）、棉花、油料、蔬菜、甜菜、其它（麻类、烟叶、啤酒花、药材、打瓜籽、果用瓜等）八种作物描述种植业的种植结构，水果代表果林，肉和奶代表畜牧业，以三大产业刻画经济结构。

新疆气候干旱，农业需要灌溉。为了能在作物生长期内充分发挥水的利用效率，必须拟订科学合理的灌溉制度。综合新疆17个灌溉实验站的实验资料以及当地群众总结的丰产灌溉经验，并考虑节水技术措施（如喷灌或微喷灌等）逐步实施，确定了主要农作物的净灌溉定额。

现状新疆生活用水水平与全国其它地区比较，属于偏低水平。北疆的城市生活用水水平虽然高于南疆和北疆，但也只有170升／人日，而东疆最低只有97升／人日；农村生活用水水平更低，不足50升／人日。随着社会经济的发展，新疆的生活用水水平必然要接近我国其它地区。

现状新疆工业用水量占总用水量的比例不足3％，但浪费现象比较严重，重复利用率不高，虽然北疆的乌鲁木齐市和克拉玛依市的工业比较发达，节水水平较高，但全疆平均万元产值取水量高了全国其它地区。预计未来的形势依然如此。

1995年新疆全区综合渠系有效利用系数平均为0．47，其中南疆为0．45，北疆和东疆为0．50。根据国内外许多灌区的实践表明，只要进行渠道防渗和灌区建筑物的配套及加强管理，可使渠系有效利用系数显著提高，但在新疆地区由于自然地理条件恶劣，灌区改造工程投入大，因此渠系有效利用系数的提高将取决于水利事业费的投入。综合考虑这些因素，本研究认为2020年全疆渠系利用系数可达0．6左右。

为了使新疆水资源承载能力的分析更符合实际，根据有关工程规划设想，拟订下述水利工程作为多目标模型的备选方案（见表2）。

3．2方案设置

水资源是限制新疆社会经济发展的主要因素。提高水资源的承载能力，须采取提高节水水平、优化产业结构、提高污水处理能力、充分挖掘当地水资源的潜力、跨流域调水等、加强水资源管理等措施。根据新疆的实际情况，本次研究定义了5个基本的优化方案，方案的基本设置参见表3，然后利用多目标模型对新疆的社会经济发展规模、各种模式下的水资源配置方案及各种配置方案对经济、环境、粮食的影响程度作优化分析，并在此基础上分析了2020年的水资源承载能力。

表2水利工程规划方案

表32020年新疆水资源承载能力分析方案基本设置

注：“有节水措施”表示按3．1节的定额，“上规划水利工程”表示按表2的设置。

3．3承载能力分析

在进行具体的承载能力分析计算时，允许某些指标低于期望值，但必须建立农产品的市场交换机制，即可以用超出期望值的农产品在国际市场或国内市场上去等价交换低于指标期望值的农产品，使总的农产品的人均占有量与指标期望值达到总体平衡。农产品交换平衡公式为：

（1）

式中

R——总体平衡指标

P——农产品的人均占有量

D——农产品的人均期望值

α——农产品的交换比

i——农产品指标分类

农产品交换比价受市场、政策、国际国内政治形势等多种因素的影响与干扰，本研究参考1995年的农产品的市场销售价格预测分析了未来主要农产品之间的交换比价（参见表4）。表中价格以粮食价格为基本单位，其它都是相对价格。

表4农产品相对交换比价

按照所给定的期望值和交换价格比，对上述五个方案进行了人口承载能力的分析。在农产品按照期望值达到平衡的情况下，也就是保证温饱的程度时，方案A、B、C、D、E的全疆人口承载量分别是2640、2798、3198、3606、4264万人，但是方案A、B、C的经济发展水平太低，人均GDP不足1万元；方案D和E无论是在经济发展方面还是在农产品方面都好于前三个方案，特别是方案E，它在GDP总值和农产品生产总量上是五个方案中最高的，按照农产品平衡关系，方案E的人口承载量达到了4260万人，比方案D多了655万人，但是方案E的人均GDP仅为1．5580万元，低于方案D，故方案D可以作为2020年新疆水资源承载能力分析的基本方案。

按照方案D的忧化指标，并根据温饱生活标准，2020年新疆水资源的人口承载量为3606万人，其中南疆为1638万人，比预测人口1230万人多408万人，北疆为1863万人，比预测人口1169万人多694万人，东疆为105万人，比预测人口150万人少45万人。从生活水平来看，新疆人均GDP为1．77万元，其地区分布为南疆最低，1．33万元，北疆居中，为1．96万元（接近富裕水平的下限2万元），东疆最高为5．46万元。虽然南疆和北疆能承载这么多的人口，但从人均GDP来看，被承载人口的生活水平只能达到一个中等富裕程度。要使被承载的人口既能温饱又能有富裕的生活，则须降低承载人口的数量。在人均GDP达到2万元的条件下，南疆承载的人口要下降到1087万人，北疆为1822万人。而东疆按照富裕水平的人口承载量显然不只105万人，它可以用工业产品换取农产品，从而承载比105万人更多的人口。由于难以预测未来工业产品与农产品的价格交换比，故仍以105万人作为东疆在富裕生活水平条件下的承载能力。因此，2020年新疆富裕生活水平下的人口承载能力为3014万人。具体承载指标见表5。

表52020年方案D富裕条件下的水资源承载能力指标

42050年新疆水资源承载能力分析

2050年的新疆水资源承载能力以2020年的水资源承载能力研究为基础，利用水资源供需平衡理论探索远景的新疆社会经济及生态环境的最大发展程度。

4．1需求预测与供需平衡

新疆是一个少数民族聚居区，下一世纪的城市化率将有加快趋势，预计从2020年到2050年期间，30年的年平均增长率不应低于10‰，按10‰预测得2050年的总人口为3450万人，其中城市人口为1890万人，农村人口为1560万人。预计2050年牲畜数量达到8500个基本绵羊单位。城市生活用水分居民生活和公共生活两项，分别按160升／人日和120升／人日计算，农村生活用水90升／人日，一个绵羊单位用水12升／头日。预计到2050年城市生活需水将达到19．3亿m3，农村生活用水8．8亿m3，新疆生活需水量合计为28．1亿m3。

根据2020年水资源承载能力分析的成果，从1995～2020年25年期间GDP的年平均增长率为8．47％，预计2020～2050年的GDP增长速度将放慢，以每年增长5％计算，2050年新疆的GDP将达到27500亿元。工业总产值30年的增长率比GDP的增长高一个百分点，按6％计算，到2050年将达到56700亿元。工业的综合万元产值取用水定额将从2020年的45m3下降到25m3，因此2050年工业的总需水量将达到142亿m3。

新疆的农业灌溉面积到2050年将比2020年多发展1000万亩，达到7000万亩，其中粮食为3490万亩，考虑复种指数后，播种面积为4160万亩，棉花面积达2225万亩，油料面积760万亩，蔬菜面积200万亩，甜菜面积140万亩，农田灌溉的综合定额取310m3／亩，净需水量为217亿m3。饲草饲料基地和灌溉草场是提高载畜能力的主要措施之一，预计2050年其灌溉面积将在2020年的基础上增加500万亩，达到1880万亩，综合灌溉定额取280m3／亩，需水量为52．6亿m3。林业面积由于农田防护林和果林的需要，2050年比2020年增加250万亩，达到1350万亩，综合灌溉定额取280m3／亩，需水量为37．8亿m3。2020年的新疆渔业需水量已经达到4．2亿m3，2050年按10亿m3净需水量计算。因此，2050年新疆农林牧渔业的灌溉净总需水量为317亿m3。

新疆2050年的灌区改造将进入完善阶段，综合渠系有效利用系数也将有较大提高，达到0．7是完全有可能的。农村生活及农林牧业的毛总需水量为466亿m3。加上城市生活和工业的需水量，2050年新疆总需水量为627亿m3。现状1995年国民经济耗水率为0．74，考虑到2050年由于生产技术的提高，农业灌溉定额和工业万元产值取用水定额将下降，而耗水率将会升高，预计2050年国民经济耗水率为0．85，因此，2050年的新疆国民经济耗水量为533亿m3。

新疆水资源可利用量多年平均和75％保证率分别为628、610亿m3，大于2050年新疆国民经济耗水量533亿m3，考虑到2050年水利工程还不能控制全部的可利用量，按可利用量的90％计算，为540～550亿m3，与国民经济耗水量基本保持平衡。

4．2承载能力指标

现状农业用水是新疆的用水大户，占总用水的97％，2020年农业用水所占比例下降到91．5％，这说明从1995年到2020年农业将逐步由粗放型耕作方式缓慢地转向集约型耕作方式，2020年以后转型速度将加快，农作物单产将有新的飞跃。预计2050年新疆粮食作物的综合单产将达到380kg，粮食总产量将达到1580万t；棉花单产将上升到110kg，总产量将达到245万t；油料单产将上升到170kg，总产量将达到129万t；蔬菜单产将上升到3000kg，总产量将达到600万t；甜菜单产将上升到4000kg，总产量将达到560万t。

畜牧业2050年按8500万头个基本绵羊单位计算，肉产总量为136万t，奶产总量为130万t。水果总产量243万t。