水资源短缺

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水资源短缺范文第1篇

关键词：风险因子 模糊概率理论 Logistic回归模型

1 评价判定水资源短缺风险的主要风险因子

水资源短缺主要在于供水量和用水量两方面，影响这两方面的因素很多，例如：气候条件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管理制度、人口规模等。再者水资源的来源和去处也存在诸多的不确定性，例如：降水—频率关系的不确定性、降水—径流关系的不确定性、流量—频率关系的不确定性、水位—库容关系的不确定性、缺水—损失关系的不确定性。由此可见，风险源包括水力风险因子、工程风险因子、可供水量风险因子、需水量风险因子、技术风险因子、水环境风险因子等。

运用Excel软件对1979年至2008年北京市水资源短缺状况的数据进行整理，得到图1、图3，人口状况参照图2。

由图1可见，水资源总量曲线几乎都在总用水量曲线的下方，水资源总量小于总用水量。说明水资源总量是影响北京市水资源短缺风险的因素之一。

由图3，农业用水量和工业用水量呈下降趋势，但农业用水量所占比例仍然很高，可见农业用水量是影响北京市水资源短缺风险的因素之一。随着社会经济的发展，工业设备技术提高，一是耗水量减少，二是污水再利用。因此导致工业用水量减少。

随着第三产业及生活等其它用水量的上升，北京市第三产业的发展突飞猛进，分析图2北京市的人口上升导致其生活用水量占总用水量的50.99%。可见人口规模是影响北京市水资源短缺风险的很重要的因素。

综上所述，北京市水资源短缺风险的主要风险因子有：工业污染、农业用水量、人口规模、水资源总量。

2 模型的建立和求解

基于水资源系统的模糊不确定性，构造一个合适的隶属函数以评价水资源系统的模糊性。

模糊集为U，U=｛x：0≤μp（x）≤1｝；缺水量x：x=C-S(C：总用水量)。

构造缺水量在模糊集U上的隶属函：μp（x）=0，0≤x≤Qmin（■）n，Qmin

水资源短缺风险可表示为：r=■μp（x）f（x）dx将北京市1979年至2008年水资源总量和总用水量代入以上公式中，由Logistic回归模型计算出水资源短缺发生的概率，由基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型计算出水资源短缺风险值。最后通过判别分析划分风险等级与特点见表1。

表1 风险等级划分表

■

由表1结果显示北京市水资源短缺存在高风险。着重控制总用水量，采取措施提高水资源总量。

备注（符号说明）：S：水资源总量；Qmin：缺水量的最小值；Qmax：缺水量的最大值；β0：自变量的系数；β1：自变量的常数；e：自然对数；n：大于1的正整数，在此我们取

n=2。

3 调控措施

据资料显示和建立的模型分析预测得出表2：

工业污染方面：北京城市的发展离不开工业，工业用水量所占的比例很大，降低其风险因子可以从技术方面采取措施，将工厂合理的布局，采用先进的工艺和无水工艺，这样就可以提高水的重复使用率，也可以减少污水的排放量。

农业用水方面：虽然农业用水量逐渐减少，但是农业用水量比例仍然很高，针对这一点我们可以采取改变原始的灌溉技术，采用新型的节水灌溉可以节约用水，也可以开发抗旱的农作物，这样可以用少量的水也可以使农作物正常的生长。

第三产业和生活用水方面：我们可以采用安装节水装置、分质供水、合理规划城市供水管线、控制和限制人口数量，在法律上建立水法，从根本上解决问题，生活中使用过的水循环使用，作为二级使用。

水源方面：可以通过植树造林，退耕还湖，改善北京当地的气候；采取南水北调工程，将南方多水地区的水源引入北京这个缺水的地方，从外界引入水源。

和水量调度管理职能，探索建立流域科学决策民主管理机制。同时，加快水资源统一管理进程，对有关资源管理的职能进行归并，强化各区域水资源监督管理的能力。南水北调是解决北京水资源短缺的一个很好的办法，也是一个长远对策，应该继续坚持。

参考文献：

[1]姜启源.《数学模型》第三版，北京：高等教育出版社，2003年3月:125-127.

[2]赵耐青.《Logistic回归模型》，复旦大学公共卫生学院:45-46.

水资源短缺范文第2篇

关键词：水资源短缺；熵权法；熵权模糊综合评价方法；北京

中图分类号：P641.8 文献标识码：A

0.引言

随着社会的经济发展和环境变化，水资源短缺问题日益严峻，有计算表明[1]，北京是世界上水资源严重缺乏的大都市之一，其人均水资源占有量不足300，为全国人均的1/8，世界人均的1/30，属重度缺水地区。严重的缺水情况不仅使人们的生活令人担忧，同时，工农业以及第三产业的发展也都受到严重限制。因此对北京市的缺水情况进行研究是非常必要的。

近年来，对水资源系统进行风险评估已经引起了广泛的关注，取得了不少优秀的研究成果，比如，Nazar等[2]较早定义了风险表征的量化指标；Hashimoto等[3]提出了可靠性、可恢复性、脆弱性 3个评价指标，从数学意义上给出了定义；冯平[4]把风险分析方法运用于干旱期水资源管理，结合潘家口水库给出了相应的风险、可靠性、可恢复性和易损性等风险指标，并据此提出了干旱期供水系统的风险管理措施；韩宇平等[5]对关中地区水资源工程的供水风险进行了分析，等等。以往，风险研究对单个风险指标进行描述的较多，对区域水资源短缺风险的综合评价相对较少，常用的方法有模糊评判法、灰色聚类评价、人工神经网络等。

本文致力于对北京市水资源的短缺现状进行评估，并对北京市未来几年的水资源短缺情况进行预测，本文的第一节采用熵权法，确定北京市水资源短缺的影响因素，第二节采用熵权法的模糊综合评价方法，对水资源短缺的风险进行综合评价以及将风险等级进行具体的划分。

1. 确定水资源短缺的影响因素

水资源短缺风险，泛指在特定的时空条件下，由于来水和用水两方面存在不确定性，使区域水资源系统发生供水短缺的可能性以及由此产生的损失。分析可知北京市水资源开发利用中存在的问题主要有：（1）上游来水衰减趋势十分明显；（2）长期超采地下水导致地下水位下降；（3）水污染加重了水危机；（4）人口膨胀和城市发展加大了生活用水需求等。因此，本文采取熵权法，对水资源短缺的主要影响因素进行确定。在本文中，我们以2000-2009这十个年份的水资源情况为研究对象，选取地表水量、地下水量、降水量、再生水量、工业用水量、农业用水量以及生活用水量这七个指标来进行研究。为此，我们首先定义矩阵y，其行向量为风险因子，依次为：地表水量、地下水量、降水量、再生水量、工业用水、农业用水量、生活用水量，其列向量列为年份；数据单位均为亿立方米.为第个年份的第个指标的数值。根据文献[1]将这些数据整理矩阵并将其标准化，即

接下来，我们依据模糊综合评价的步骤，来计算风险等级。

1.1 计算第项指标下第个年份占该指标的比重

（1）

根据公式（3），我们可以求出第项指标下第个年份占该指标的比重。显然，当=0时，无意义，此时需要对进行修正，将其定义为：

根据公式（1），结合标准化处理后所解得的，便可以得到以下比重矩阵，记为.

1.2 计算第项指标的熵值

（2）

根据公式（2），即可以求出第项指标的熵值，运用软件编程，将数据代入所得程序中，得到熵的矩阵,记为 .

1.3 计算第项指标的差异系数

（3）

根据公式（3）， 即可以求出第项指标的差异系数，将上一步中的代入，通过软件编程，得到的差异系数的向量,记为 。

1.4 计算各风险因子的权值

（4）

根据公式（4），即可以求出熵权法中各风险因子的权值，将上一步中的代入，通过软件编程，得到的权值向量为 .

由以上数据可以发现，权重较大的项为第一二三四五项，对应的指标是地表水量，地下水量，降水量，再生水量，工业用水，因此，根据熵权法所确定的主要风险因子是：地表水量，地下水量，降水量，再生水量，工业用水。

2 风险综合评价

根据我们刚刚得到的影响北京市水资源短缺的主要风险因子，本节对北京市的水资源短缺情况进行评价。

2.1 水资源短缺的风险评价

基于熵权法的水资源短缺风险模糊综合评价是在运用信息论中的熵技术计算各评价指标的权重的基础上，结合传统的模糊综合评判法对水资源短缺风险进行评价。风险评价是在风险识别和风险分析的基础上，把损失概率、损失程度以及其它因素综合起来考虑，分析该风险的影响，寻求风险对策并分析该对策的影响，为风险决策创造条件。本文采用上一节中确定的主要风险因子：工业用水量，再生水量和地下水量，作为水资源短缺风险的评价指标，采用模糊综合评判方法对水资源短缺风险进行评价。

根据模糊数学理论（参考文献[6,7]）,可以直接定量地将获得的水资源短缺各评价指标分成若干级别,则评价因素对应各等级的隶属度可根据各评价因素的实际数值对照各因素的分级指标推求。我们将评价等级分为5个级别,分别对应5个标准值,即低、较低、中等、较高、高,其对应的风险特征分别为可以承受的风险、较能承受的风险、边缘风险、不可承受风险、水资源系统受到严重破坏。为了便于计算，将主观评价的语义学标度进行量化，并依次赋值为5、4、3、2及1。根据参考文献[8,9]，各级别按综合评分值评判，其评判标准特征如表1所示：

表1水资源风险等级划分

水资源短缺风险等级 风险级别 风险特征

低 可以承受的风险

较低 较能承受的风险

中等 边缘风险

较高 不可承受风险

高 水资源系统受到严重破坏

综合评价的因素集={工业用水量，再生水量，地下水量，降水量，地表水量};风险评价等级集={低风险,较低风险,中等风险,较高风险,高风险}

2.2 建立模糊评价矩阵

依据我们查阅的有关的资料数据，结合参考文献[8],我们得到了地表水量，地下水量，降水量，再生水量，工业用水对水资源短缺风险的影响程度得到评价矩阵：

2.3 合成模糊综合评价结果向量

通过上面的公式和定义，我们知道水资源短缺风险评价的模糊综合评价模型为与的合成运算[1]，即：。因此，我们得到

参照表1的评价标准，由于,这表明北京市水资源短缺风险等级为中等，属于边缘风险，需要引起相关部门的重视。

3.结论

本文运用熵权法确定了北京市水资源短缺的主要风险因子，然后运用模糊综合评价方法对水资源短缺风险进行划分和评价。整篇文章通过系统分析,结合定性与定量研究结果,得出北京水资源短缺的主要风险因子为: 工业用水量，再生水量，地下水量，降水量，地表水量。由此依据所得出的风险因子,我们提出以下几条降低流域水资源短缺风险的措施和建议:

(1) 积极进行节水设施的研究，将新型节水设施批量投入到工业生产中，从而达到节约工业用水的目的。

(2) 大幅度地提高污水处理率,减少水环境污染,从而改善水质,从质上降低水资源短缺风险。努力实现对工业和城市生活排放的污水进行处理,在建立污水厂的同时,应该对污水回用工程进行规划布置,尽量将水的重复利用率提高到最高水平。

(3) 积极进行环境保护，落实“退耕还林”政策，进行植树造林活动，减少水土流失，从而达到降低水资源风险的目的。

参考文献

[1]郝仲勇,刘洪禄.北京市水资源短缺及对策[J],北京水利,2002年第5期

[2]Nazar AM,Hall W A,Albertson ML Risk avoidance objective in water resources[J].J Water Resources PlanMgmt Div,ASCE,1981,107:201-209.

[3]Hashimoto T, Stedinger J R,Loucks D P. Reliability,resiliency,and vulnerability criteria for water resources system performance evaluation[J].Water Resources Research,1982, 18(1):14-20.

[4]冯平.供水系统干旱期的水资源风险管理[J].自然资源学报,1998,13(2):139-144.

[5]韩宇平,阮本清,解建仓.水资源系统风险评估研究[J].西安理工大学学报,2003,19(1):41-45.

[6] 黄强,苗隆德,王增发.水库调度中的风险分析及决策方法[J].西安理工大学学报,1999,15(4):6-10.

[7] 陈守煜.工程模糊集理论与应用[M].北京:国防工业出版社,1998.

[8] 阮本清,韩宇平,王浩.水资源短缺的模糊综合评价[J],水利学报 2005(08).

[9] 黄明聪,解建仓,阮本清,等.基于支持向量机的水资源短缺风险评价模型及其应用[J].水利学报,2007,33(3):255-259.

作者简介:

辛文(1991-),女,沈阳航空航天大学，学生.

水资源短缺范文第3篇

摘 要 文章是基于因子分析法对北京水资源短缺进行风险分析。

关键词 北京 因子分析法 水资源

按照因子分析法的研究思路和基本方法，遵循科学性、系统性、动态性、可行性、数据以获取性等原则，充分考虑到北京市的实际情况，本文将上述选取的10个因子定义如下：X1：污水处理率；X2：平均气温（摄氏度）；X3：生活用水（10^4m^3）；X4：城市绿化覆盖率；X5：工业用水（10^4m^3）；X6：农业用水(10^4m^3)；X7：水资源总量（10^8m^3）；X8：降水量（10^8m^3）；X9：地区GDP（10^8元）；X10：人口（10^4人）。

一、北京市水资源缺乏影响因素额公共因子的确定

根据从1979-2009年共计30年的序列数据，应用SPSS17.0软件进行主成分分析。根据KAISER选取特征值大于1的因素原则，由表1可以看出，第一、第二主成分的特征值大于一，且它们的累计贡献率为81.516%（文中只列出前5个），基本包含了全部信息对北京市水资源短缺的影响因素。同时，从碎石图中也可以看出，因子1与因子2，因子2与因子3之间特征值的差值较大，而因子3、4、5、6、7、8、9、10之间的特征值差值均比较小，可以初步得出保留两个因子能概括绝大部分信息，因此提取两个因子比较合适。

二、北京市水资源缺乏影响因素的驱动力分析

根据2个因子的特征值，求得因子的载荷矩阵，为使公共因子的确定更加清晰，本文采取了“四次方最大正交旋转方法”对初始因子载荷矩阵进行最大旋转，并列出因子旋转信息（见表2）。

从因子载荷矩阵中可以看出，x3，x5，x6和x9与主成分1具有较大的正相关关系，而x7与主成分2具有较大的正相关性，这说明这些因子一共可以分成两大因素，分别为需水因素与供水因素。

三、主因子确定与验证性回归分析

根据SPSS17.0的统计分析结果，我们将主因子确定如下：

Y1=0.101x1+0.006x2+0.131x3-0.103x4+0.125x5+0.149x6-0.005x7+0.112x8-0.121x9+0.062x10 Y2=0.120x1-0.113x2-0.004x3+0.009x4-0.204x5-0.264x6+0.654x7+0.030x8+0.041x9+0.083x10

为了验证拟合出的两大因子对北京市水资源的缺乏确实存在着较为显著的影响，我们以北京市缺水量为因变量，以供水因素和需水因素这两个拟合因子作为自变量进行回归分析，其结果如下：

四、结果分析

水资源短缺范文第4篇

关键词：水资源；资源评价体系；综合开发

中图分类号：P332.1 文献标识码：A

随着经济社会的快速发展，水资源供需矛盾日益加剧，水资源已经成为制约社会经济发展的重要因素，对水资源进行科学评价，合理高效利用水资源、土地资源与其他资源，建立资源评价体系，开展综合开发分析，是落实科学发展观，促进社会经济健康可持续快速发展的需要。康平县是一个水土资源贫乏的地区，对康平县进行水土资源评价并构建资源评价体系，同时进行综合开发利用分析对促进当地经济社会的发展有着显著意义。

1 资源评价体系涵义及构建

1.1 资源评价体系的涵义

以水资源评价为基础，确定水资源的数量、质量、分布及水资源开发利用现状及潜力评估，结合土地资源和矿产、农副产品、旅游等其他资源，构建水资源与其他资源的科学分配、合理配置，发挥资源的整体优势，进行综合开发，促进经济社会健康可持续发展，这样对水土资源和其他资源进行综合评估和整体开发的体系称为资源评价体系。

1.2 资源评价体系的组成

以水资源评价为基础，准确计算出水资源的质、量、分布和开发利用现状。以土地资源评价为补充，整理计算土地利用现状、土地利用特点、存在主要问题、开发潜力分析。辅以其他资源评价，摸清电力、矿产、农副产品等其他资源的数量、质量及开发利用情况。对水土资源和其他资源进行综合评价，科学合理配置，构建评价体系，进行综合开发研究。

1.2.1 水资源评价的涵义和内容

水资源评价内容一般包括水资源数量评价、水资源质量评价和水资源开发利用评价及综合评价。进行水资源评价应当包括对评价范围内全部水资源量和质及其时空分布特征的变化幅度及特点、可利用水资源量的估计、各类用水的现状及其前景、评价全区及其分区水资源供需状况及预测、可能解决供需矛盾的途径、为控制自然界水源所采取的工程措施的正负2方面效益评价，以及政策性建议等。

1.2.2 土地资源评价的内容

土地利用评价内容包括：土地利用现状、土地利用特点、土地利用存在主要问题、土地资源开发潜力分析等方面的内容。

1.2.3 其他资源评价的内容

其他资源评价主要包括：地理位置优势、农副产品资源、矿产资源、旅游资源、电力资源、历史文化等方面的内容。

1.3 康平县资源评价体系的构建

1.3.1 康平县水资源总体状况

康平县水资源总量较少，人均占有量较少。全县可利用水资源1.76亿m3，水质状况较好，能够满足生活和生产用水。虽然康平县内水利工程较多，但由于历史原因、生产条件、生态环境还没得到根本改善，现有水利工程与农业以及农村经济的发展需求差距还很大，突出表现在，水浇地发展滞后且布局不均，抗旱能力低下，水资源开发利用严重滞后，涝区排水出口标准低，农田抵御自然灾害的能力较低。

1.3.2 康平县土地资源总体状况

康平县土地总面积较大，土地总面积为216072hm2，但土地较贫瘠，以平岗和低洼平原为主，土地利用率较高，尚有可开发和整理的后备土地资源为23679.69hm2，潜力较大。但存在着以下问题：建设用地供需矛盾日益突出，城乡与区域土地利用亟待统筹，生态环境保护形势日趋紧迫，土地后备资源开发面临较强的生态和经济技术约束。

1.3.3 康平县其他资源状况

康平县历史悠久，地理位置有一定优势，农副产品资源、矿产资源、旅游资源、电力资源比较丰富。

1.4 结论

综合以上对康平县水资源和土地资源及其他各种资源的评价相结合，充分显示康平县水资源总量虽然不丰富，但有较好开发利用潜力。土地资源丰富，且尚未较好开发，康平县其他各种资源丰富，农、林、牧、副、渔各行各业都有较强的开发利用潜力，综合而言，康平县是一片潜力巨大，亟待开发的沃土。

2 康平县农业综合开发建议

根据康平县环境优势、资源条件、产业基础、产业覆盖面以及市场前景，建议康平县可以开发以下农业发展基地，促进经济的发展。

2.1 以治水为重点发展“种养加型”种植畜牧业

2.1.1 康平县在发展种植业遇到的问题和解决措施

康平县是农业生产大县，但当地农业生产基本属于“雨养型”农业，即农业受自然条件的影响很大，部分地区水土流失严重，灌溉提水能力不足，所以，治水是尤为重要的。建议开辟水源，多途径解决丘陵、山区农业灌溉条件；理水土流失，实现坡改梯工程；广节水技术，提高丘陵山区水资源利用效率。

2.1.2 发展“种养加型”的综合种植、畜牧业

所谓“种养加型”的综合种植、畜牧业是指充分利用县内水土、光热资源发展绿色农产品，同时发展经济养殖业，在种植业和养殖业发展到一定规模时，实现加工业与种养业的结合，互促互补的一种农业经济发展模式。

2.2 依托资源优势发展特色乡镇及乡镇企业

一个地区的发展必须要有特色，这样才能更多的吸引资金投入。特色乡镇的发展是康平县一道亮丽的风景线，对康平县农村经济发展，人民生活水平提高，步入小康社会起到了积极作用。

2.3 经济开发区

经济开发区是一个地区的经济发展重点地区，不管是在资源上、资金上、政策上，都有特殊的发展潜力，同时，也为经济发展做出了重要贡献。建议康平县发展以开发农业资源为主和以工业发展为主两种模式的经济开发区。

水资源短缺范文第5篇

国家如何降低极端缺水的风险，并且以一种可持续的方式来降低？

约旦在解决该国极端水短缺方面取得了一些经验，值得我们学习。

约旦是一个极端缺水的国家，该国的水资源无法满足其使用，严重依赖于进口水资源。该国地表水和地下水存在着严重的污染，全国可再生水资源的总量，满足不了其淡水需求，因此，约旦的用水需求在很大程度上依赖于境外的水资源。约旦对于境外水资源的依赖，主要表现在两个方面，一方面约旦要与邻国分享跨境河流和含水层中的水源，另一方面，约旦要通过“虚拟水”国际贸易进口国外水资源。在过去，约旦已经与以色列和叙利亚在共享水资源方面产生了许多矛盾和冲突。现在，约旦周边许多国家的难民进入该国，政治上的紧张和难民潮使得约旦满足国内用水需求更加艰难。

约旦可获得的地表水和地下水，只占用水总量的69%，约旦的地下水资源状况更是令人担忧，该国对地下水的消耗几乎是地表水总量的两倍。此外，水污染也加剧了该国水短缺的严重程度。

约旦大约有34%的水资源依赖于过境河流，此外，该国通过外贸途径获得的水资源占有更大的比例。据统计，约旦86%的用水来源于国外，很多水消费隐含在食品或者动物产品的进口中，例如肉类、皮革和牛奶等。

研究人员对约旦的水短缺应对措施进行了研究，发现了该国有10条有效的节水措施，这10条措施都是以可持续的方式对水资源进行管理的。这些措施包括：使用太阳能和风能进行海水淡化，实施雨水收集利用措施，有效地利用雨水，在小的范围克服水短缺。防止污染，一些不可避免的污染造成的水污染，需要进行及时处理，尽可能地回收利用处理后的再生水。使用更加精巧的灌溉系统，改善土壤结构和土地利用模式，提高农场的灌溉效率。对每条河流的水资源状况进行评估，制定可持续用水方案，重点是流域的地下水，同时管理地表水。提高国内水资源分配的效率，确保满足国内的用水需求，种植高经济价值的农作物，在出口的农产品中，减少隐含水资源的出口。以“出口换进口”的方式获得国外水资源，就是向外出口高经济价值的农作物，进口那些种植需要高耗水的农作物。改变公众的消费模式，例如引进“无肉日”，以及对产品进行标注，标明产品的耗水量等。针对拥入约旦的难民，该国正在寻找国际援助，以满足其生活用水需求。