水資源系統(tǒng)規(guī)劃與管理課件

水資源系統(tǒng)規(guī)劃與管理

1、什么是水資源？每年平均僅0.00577億km3

參與水循環(huán)，按此速度全部水量循環(huán)一次，或者說(shuō)全部水量更新一次，需要2400年。各種水體發(fā)生完全更新所需時(shí)間是不同的。廣義水資源水在自然界是以循環(huán)運(yùn)動(dòng)的方式存在的，在時(shí)間和空間上的分布是極不均勻的。111385狹義水資源地表調(diào)蓄土壤調(diào)蓄地下調(diào)蓄坡面流壤中流土壤入滲河川基流Rg地表徑流Rs下滲補(bǔ)給地下水地下潛流Ug河川徑流R大氣降水P潛水蒸發(fā)包氣帶蒸散發(fā)地表水體蒸發(fā)植被騰發(fā)裸地蒸發(fā)E狹義水資源水資源可利用量可供水量2、什么是水資源系統(tǒng)？人類為了自身生存與發(fā)展的目的，開(kāi)發(fā)利用水資源的規(guī)模已越來(lái)越大，目標(biāo)亦越來(lái)越多。形成人工側(cè)支用水過(guò)程。河流用水系統(tǒng)

耗水

取排水重復(fù)利用水

水系統(tǒng)供水系統(tǒng)用水系統(tǒng)配水系統(tǒng)排水系統(tǒng)地下水再生水工業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)生活地表水完整的水系統(tǒng)是自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)的綜合體。水資源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念圖地表水工程入流當(dāng)?shù)禺a(chǎn)水地下水（淺層深層）回用水處理回用水灌溉回用水大氣系統(tǒng)蓄水工程引水工程提水工程供水工程天然河道人工渠道管網(wǎng)工業(yè)用水農(nóng)業(yè)用水生活用水生態(tài)用水排水工程地下滲出污水處理工程水源調(diào)蓄傳輸利用排放蒸發(fā)消耗根據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織最新發(fā)表數(shù)字,地球上的水有13.86×108km3

；若平鋪地面將形成2700m的水層。世界大河水資源長(zhǎng)江黃河亞馬遜河占全球16％自有歷史記載以來(lái)，全球總用水量一直增長(zhǎng)。但是最近幾十年增長(zhǎng)速度顯著加快，1940年后尤為明顯。全球總用水量在20世紀(jì)中，增長(zhǎng)了6－7倍，從500多增加到3500多km3/a。500多3500左右總用水量農(nóng)業(yè)用水工業(yè)用水市政用水中國(guó)總用水量5548億m33、什么是水資源系統(tǒng)規(guī)劃？3.1水利規(guī)劃的分類（1）綜合性規(guī)劃－流域規(guī)劃、區(qū)域水利規(guī)劃（2）專項(xiàng)規(guī)劃－防洪規(guī)劃、水資源規(guī)劃、節(jié)水規(guī)劃、……（3）水利工程規(guī)劃流域規(guī)劃：統(tǒng)籌安排一條河流流域范圍內(nèi)的水資源開(kāi)發(fā)利用、治理保護(hù)的規(guī)劃。是國(guó)家和地區(qū)制定水資源開(kāi)發(fā)計(jì)劃的依據(jù)，是主要工程可行性研究的基礎(chǔ)，是處理流域內(nèi)矛盾，如水量分配、水事糾紛的主要依據(jù)。區(qū)域水利規(guī)劃：統(tǒng)籌安排一個(gè)區(qū)域內(nèi)的水資源開(kāi)發(fā)利用、治理保護(hù)的規(guī)劃。（行政單元、地理單元、經(jīng)濟(jì)單元）。以流域規(guī)劃為基礎(chǔ)，工作更細(xì)致，重點(diǎn)更突出。綜合規(guī)劃防洪規(guī)劃：統(tǒng)籌安排一個(gè)流域或區(qū)域的防洪問(wèn)題。水資源規(guī)劃：統(tǒng)籌安排一個(gè)流域或區(qū)域的水資源利用問(wèn)題。生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃：統(tǒng)籌安排一個(gè)流域或區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題?！瓕ｍ?xiàng)規(guī)劃水利工程規(guī)劃：以某一工程項(xiàng)目為對(duì)象的規(guī)劃。以流域和區(qū)域規(guī)劃為基礎(chǔ)，主要任務(wù)是：（1）明確工程任務(wù)；（2）擬定工程總體布置，選擇工程形式、工程規(guī)模和主要參數(shù)；（3）研究施工程序和運(yùn)行方式；（4）估算工程費(fèi)用和效益，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)。工程規(guī)劃水資源規(guī)劃，查清水資源現(xiàn)狀，提出水資源合理開(kāi)發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、有效保護(hù)、綜合治理、科學(xué)管理的布局和方案。作為今后一定時(shí)期內(nèi)水資源開(kāi)發(fā)利用與管理活動(dòng)的重要依據(jù)和準(zhǔn)則。3.2水資源規(guī)劃的內(nèi)涵水資源需求預(yù)測(cè)節(jié)約用水規(guī)劃水資源評(píng)價(jià)（可利用量）水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀評(píng)價(jià)水資源可持續(xù)利用保障措施制定水資源保護(hù)與污水處理再利用規(guī)劃水資源開(kāi)發(fā)利用潛力分析與供水預(yù)測(cè)水資源開(kāi)發(fā)利用布局與實(shí)施方案制定規(guī)劃實(shí)施效果評(píng)價(jià)水資源合理配置水資源規(guī)劃的內(nèi)容節(jié)水工程節(jié)流開(kāi)源水資源保護(hù)非工程措施蓄水工程引水工程提水工程水源地集雨水微咸水污水再利用保護(hù)工程調(diào)水工程海水非工程措施地下水其他水源地表水機(jī)井建設(shè)排序?qū)嵤┧Y源規(guī)劃供水方案需水方案運(yùn)行管理方案決策空間水資源規(guī)劃方案：用水方面主要受經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和節(jié)水實(shí)施的影響，涉及一般措施下經(jīng)濟(jì)社會(huì)需水方案、強(qiáng)化節(jié)水下的經(jīng)濟(jì)社會(huì)需水方案以及生態(tài)環(huán)境需水方案等。供水方面涉及地表水工程建設(shè)規(guī)劃、地下水開(kāi)采利用規(guī)劃、污水處理再利用規(guī)劃、非常規(guī)水源利用規(guī)劃、跨流域調(diào)水規(guī)劃等。運(yùn)行管理方面涉及不同用戶優(yōu)先級(jí)、水源利用次序、水利工程調(diào)度方式等。

（1）堅(jiān)持人水和諧的原則在水資源開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)，要確保生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。3.3水資源規(guī)劃的原則

在地球演變歷程中，出現(xiàn)過(guò)多次陸地板塊的分離和碰撞，相應(yīng)發(fā)生過(guò)多次的陸海變遷。在不同地質(zhì)年代的河流，各有其形成、發(fā)育、衰退和消亡的過(guò)程。喜馬拉雅山在新生代第三紀(jì)中期的崛起，導(dǎo)致我國(guó)出現(xiàn)西高東低的地勢(shì)，從而形成我國(guó)大部分河流由西向東的流向。黃河長(zhǎng)江珠江怒江雅魯藏布江喜馬拉雅山淮河海河黑龍江遼河松花江嫩江塔里木河又經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期的演變，到第四紀(jì)在東部形成廣大沖積平原，才出現(xiàn)當(dāng)今主要河流的雛形。

不同地區(qū)的自然環(huán)境塑造了不同特性的河流，同時(shí)，河流的活動(dòng)也不斷改變著與河流有關(guān)的自然環(huán)境。河流的自然功能可從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析：輸送水量塑造地形支撐生態(tài)濕地生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)

在生物演化和進(jìn)化過(guò)程中，地球上出現(xiàn)了人類。人類和其它動(dòng)物一樣，必須以水作為生存的第一條件，并和其他生物群體共享包括水在內(nèi)的地球自然資源。人類和其它動(dòng)物不同的是：人類利用和改造一些河流，發(fā)展生產(chǎn)，創(chuàng)造文明，從而逐漸支配了自然界幾乎所有的資源，并以地球的主人自居。

人類在改造河流的同時(shí)，也改變了河流所在地區(qū)的原有生態(tài)系統(tǒng)，并創(chuàng)造了城鎮(zhèn)村莊、農(nóng)耕地、人工濕地以及人工河流等各種人工生態(tài)系統(tǒng)。創(chuàng)造了今天的文明世界。城鎮(zhèn)耕地人工濕地人工河流

目前水土流失面積356萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積37％，每年流失的土壤總量達(dá)50億噸。嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致土地退化、草場(chǎng)沙化、生態(tài)惡化，造成河道、湖泊泥沙淤積，加劇了江河下游地區(qū)的洪澇災(zāi)害。水土流失然而，隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自然環(huán)境受到的干擾越來(lái)越大，河流的自然功能也受到越來(lái)越嚴(yán)重的損傷。

根據(jù)1300條河流3200多個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)資料，對(duì)13萬(wàn)公里河流水質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，全年符合和優(yōu)于Ⅲ類水的河長(zhǎng)占總評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的59.4%。在評(píng)價(jià)的50個(gè)湖泊中，水質(zhì)符合和優(yōu)于Ⅲ類水的湖泊有18個(gè)，部分水體受到污染的13個(gè)，水污染嚴(yán)重的19個(gè)。對(duì)49個(gè)湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，17個(gè)湖泊處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，32個(gè)湖泊處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。在評(píng)價(jià)的322座水庫(kù)中，水質(zhì)未達(dá)到Ⅲ類水的水庫(kù)有57座，占評(píng)價(jià)水庫(kù)總數(shù)的17.7%，其中水質(zhì)為劣Ⅴ類水的水庫(kù)有14座。對(duì)238座水庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，三分之二的水庫(kù)處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，三分之一的水庫(kù)處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。水污染赤潮北方一些河流由于上中游過(guò)度用水，造成下游河湖干涸，不僅影響下游地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且還使這些地區(qū)的地下水嚴(yán)重超采，造成地面沉降、海水入侵等地質(zhì)災(zāi)害。水生態(tài)惡化（2）堅(jiān)持水資源開(kāi)發(fā)利用與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。水資源開(kāi)發(fā)利用要與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)、規(guī)模、水平和速度相適應(yīng)，并適當(dāng)超前。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展要與水資源的承載能力相適應(yīng)，城市發(fā)展、生產(chǎn)力布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)都要充分考慮水資源條件。（3）堅(jiān)持全面規(guī)劃和統(tǒng)籌兼顧的原則。堅(jiān)持除害興利結(jié)合，開(kāi)源節(jié)流保護(hù)并重，防洪抗旱并舉。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水，合理配置地表水與地下水、當(dāng)?shù)厮c外流域調(diào)水、常規(guī)水源與非常規(guī)水源等多種水源。妥善處理上下游、左右岸、干支流、城市與農(nóng)村、流域與區(qū)域、建設(shè)與管理、近期與遠(yuǎn)期等各方面的關(guān)系。4、什么是水資源系統(tǒng)管理？4.1水資源管理的內(nèi)涵水資源管理是，對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)、利用、調(diào)度和保護(hù)進(jìn)行管理，以求可持續(xù)地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善對(duì)水的需求的各種活動(dòng)的總稱。水資源管理的最終目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源的可持續(xù)利用，保障區(qū)域水資源安全。水資源管理的模式：供水管理側(cè)重的是對(duì)供水過(guò)程的管理。用水管理側(cè)重的是對(duì)用水過(guò)程的管理。需水管理是擬制需水過(guò)快增長(zhǎng)的行為。調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)節(jié)水，提出最合理的各類用水對(duì)象的需水指標(biāo)。水質(zhì)管理是在水資源利用過(guò)程中排放的廢污水對(duì)地表或地下水體造成污染、甚至失去使用價(jià)值的背景下提出的，對(duì)水資源利用進(jìn)行量與質(zhì)的同步控制與管理，也是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要途徑。水資源綜合管理或集成管理或一體化管理水資源綜合管理是指以人與自然和諧共處為原則，通過(guò)政府宏觀調(diào)控、用戶民主協(xié)商、水市場(chǎng)調(diào)節(jié)三者有機(jī)結(jié)合，依據(jù)法律法規(guī)，采用行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和宣傳教育等手段，統(tǒng)籌考慮、綜合治理人類社會(huì)所面臨的水多、水少、水渾和水污染等問(wèn)題。水資源綜合管理的原則：（1）堅(jiān)持人與自然和諧共處的原則。（2）堅(jiān)持水多、水少、水渾、水污染等問(wèn)題統(tǒng)籌考慮、綜合治理的原則。（3）堅(jiān)持工程與非工程措施、社會(huì)保障措施等并重的原則。（4）堅(jiān)持政府調(diào)控、市場(chǎng)調(diào)節(jié)、公眾參與相結(jié)合的原則。（5）堅(jiān)持“依法管水”的原則。四個(gè)層次：（1）法律。由全國(guó)人大及其常委會(huì)制定；（2）法規(guī)。包括行政法規(guī)（國(guó)務(wù)院制定）和地方性法規(guī)（由省、自治區(qū)、直轄市人民代表大會(huì)及其常委會(huì)制定）；（3）規(guī)章。包括部門(mén)規(guī)章（由水利部和有關(guān)部門(mén)制定）和地方政府規(guī)章（由省級(jí)人民政府制定）；（4）規(guī)范性文件。七個(gè)方面：（1）水資源開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)；（2）水土保持；（3）防洪、抗旱；（4）工程管理和保護(hù)；（5）經(jīng)營(yíng)管理；（6）執(zhí)法監(jiān)督管理；（7）其他。4.2法律體系取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例，2006年４月15日水量分配暫行辦法，2008年2月1日我國(guó)水資源權(quán)屬管理

（1）沿岸所有權(quán)理論沿岸所有權(quán)是指土地所有人根據(jù)與其土地相毗鄰的河岸自然地享有水權(quán)。目前，沿岸所有權(quán)仍是英國(guó)、法國(guó)、加拿大以及美國(guó)東部等水資源豐富的國(guó)家和地區(qū)水法規(guī)和水管理政策的基礎(chǔ)。國(guó)際通行的水權(quán)理論（2）優(yōu)先占用權(quán)理論優(yōu)先占用權(quán)理論源于19世紀(jì)中期美國(guó)西部地區(qū)開(kāi)發(fā)中的用水實(shí)踐。美國(guó)西部干旱少雨，水資源缺乏，為了在干旱少雨的地區(qū)維持生產(chǎn)的順利進(jìn)行，不擁有與河流相鄰?fù)恋厮袡?quán)的采礦者和農(nóng)場(chǎng)主必須在聯(lián)邦政府所有的土地上開(kāi)渠引水?！罢l(shuí)先開(kāi)渠引水誰(shuí)就擁有水權(quán)”。

（3）公共水權(quán)理論公共水權(quán)理論源于前蘇聯(lián)的水管理理論和實(shí)踐，我國(guó)目前實(shí)行的水權(quán)屬管理辦法亦屬于公共水權(quán)制度的范疇。一般認(rèn)為，公共水權(quán)理論包括三個(gè)基本原則：一是所有權(quán)與使用權(quán)分離，即水資源屬國(guó)家所有，但個(gè)人和單位可以擁有水資源的使用權(quán)；二是水資源的開(kāi)發(fā)和利用必須服從國(guó)家的經(jīng)濟(jì)計(jì)劃和發(fā)展規(guī)劃；三是水資源配置和水量的分配一般是通過(guò)行政手段進(jìn)行的。

（4）可交易水權(quán)理論

1960年科斯發(fā)表了《論社會(huì)成本》一文，其中關(guān)于市場(chǎng)效率的思想后來(lái)被概括成“科斯定理”，即如果交易成本為零，只要初始產(chǎn)權(quán)的界定是清楚的，即使這種界定在經(jīng)濟(jì)上是低效率的，通過(guò)市場(chǎng)的產(chǎn)權(quán)交易可以校正這種低效率并達(dá)到資源的有效配置。將“科斯定理”應(yīng)用到水資源的管理中，就形成了可交易水權(quán)制度，即通過(guò)市場(chǎng)的水權(quán)交易提高水資源的利用效率和配置效率。4.3水資源管理體制水資源管理活動(dòng)中組織結(jié)構(gòu)、職權(quán)和職責(zé)劃分等總稱。《中華人民共和國(guó)水法》規(guī)定：“國(guó)家對(duì)水資源實(shí)行流域管理與行政區(qū)域管理相結(jié)合的管理體制?！绷饔蚬芾?，并不是對(duì)流域水資源問(wèn)題全包全管，主要是統(tǒng)一管理以下三個(gè)方面：（1）統(tǒng)一規(guī)劃。（2）影響全局的關(guān)鍵工程及有爭(zhēng)議的地區(qū)，由流域機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理，協(xié)調(diào)關(guān)系。（3）排入水域的主要排污口，由流域機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理，這是河道管理?xiàng)l例規(guī)定的。各級(jí)地方人民政府水行政主管部門(mén)在流域統(tǒng)一規(guī)劃和管理下，負(fù)責(zé)本地區(qū)水資源和河道的統(tǒng)一管理和保護(hù)。（－－水利局、水務(wù)局）4.4水資源管理機(jī)制水資源費(fèi)應(yīng)包括三個(gè)方面的內(nèi)涵：（1）水資源作為一種自然資源，由于其有用性和稀缺性，它與其它自然資源一樣，具有價(jià)值。（2）自然資源變?yōu)槿祟惪芍苯永玫馁Y源，往往需要追加一定的社會(huì)勞動(dòng)，從而形成各種費(fèi)用。如水資源的勘探、開(kāi)發(fā)、保護(hù)費(fèi)用等。（3）為了保護(hù)水源地所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，以保障水源地水資源的再生和使用價(jià)值，所在區(qū)域的社會(huì)生產(chǎn)模式將只能在有一定的范圍選擇，從而限制了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平的提高，對(duì)此，其它地區(qū)水的使用者應(yīng)給水源地所在區(qū)域以一定程度的補(bǔ)償。

水價(jià)應(yīng)包括商品水的全部機(jī)會(huì)成本。從理論上講，水價(jià)由三個(gè)組成部分：（1）資源水價(jià)（即水資源費(fèi)）。資源水價(jià)通常沒(méi)有價(jià)格，而是由國(guó)家或地方政府的授權(quán)部門(mén)按水資源的價(jià)值所確定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。（2）工程水價(jià)。工程水價(jià)屬經(jīng)濟(jì)核算的行為決策，是由下而上的。是根據(jù)各供水工程運(yùn)行的單位成本、費(fèi)用、利潤(rùn)、稅金計(jì)算形成的。（3）環(huán)境水價(jià)。環(huán)境水價(jià)是指因水利工程供水產(chǎn)生退水的治理價(jià)格。4.5水資源系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度在保證系統(tǒng)內(nèi)水利工程安全的前提下，依據(jù)水利工程的運(yùn)用規(guī)則，以盡可能滿足用水需求為目標(biāo)，制定水利工程對(duì)各用戶的供水策略。是一種控制運(yùn)用技術(shù)。水資源系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的內(nèi)容（1）水資源預(yù)報(bào)（2）需水量預(yù)測(cè)（3）水資源系統(tǒng)調(diào)度根據(jù)天氣趨勢(shì)、水雨情、工情、旱情、需水及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等綜合信息；擬定主要控制工程調(diào)度運(yùn)行的決策目標(biāo)，建立區(qū)域水資源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型，生成區(qū)域水資源實(shí)時(shí)調(diào)度方案。（4）實(shí)時(shí)校正技術(shù)供水次序①先用自流水，后用蓄水和提水；②先用地表水，后用地下水；③統(tǒng)籌本流域的水（包括過(guò)境水），外流域調(diào)水；④水質(zhì)優(yōu)的水用于生活等用戶，其它水用于水質(zhì)要求較低的農(nóng)業(yè)或部分工業(yè)用戶。此外，應(yīng)充分考慮各類水源之間存在的相互影響關(guān)系。用水次序在水資源緊缺時(shí)，各類用戶的用水次序?yàn)?，先盡量滿足生活需水；再依此是河道內(nèi)最小生態(tài)需水、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)需水、農(nóng)業(yè)需水、河道外生態(tài)需水等。確定性調(diào)度與隨機(jī)調(diào)度方法確定性模型是把入流作為已知，或作為可能的幾種典型來(lái)水情況為己知，因此模型較為簡(jiǎn)單，嚴(yán)格求解亦較容易。水資源系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)隨機(jī)系統(tǒng)，此隨機(jī)性是由有關(guān)的水文、經(jīng)濟(jì)、工藝等在預(yù)測(cè)上的不確定性所造成，隨機(jī)性模型是把入流作為一個(gè)隨機(jī)變量或作為一個(gè)隨機(jī)序列（過(guò)程）來(lái)考慮的。

5、什么是水資源可持續(xù)利用？

承載力一詞原為物理力學(xué)中的一個(gè)物理量，指物體在不產(chǎn)生任何破壞時(shí)所能承受的最大負(fù)荷，具有力的量綱。

（1）承載力概念5.1水資源承載能力

最初借用承載力一詞的學(xué)科是群落生態(tài)學(xué)。承載力理論在實(shí)踐中的最初應(yīng)用領(lǐng)域是畜牧業(yè)（草地承載力、最大載畜量）。隨之出現(xiàn)的另一概念是土地承載力通常是指：一個(gè)區(qū)域在一定的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下，土地用于食物生產(chǎn)所能供養(yǎng)的人口數(shù)量。與土地承載力并用的相關(guān)概念還有區(qū)域人口承載容量、土地負(fù)載力、地域容量、地域潛力等。（2）承載力概念的外延

聯(lián)合國(guó)教科文組織：“一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的資源承載力是指在可以遇見(jiàn)的期間內(nèi)，利用本地能源及其他資源和智力、技術(shù)等條件，在保證其社會(huì)文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平條件下，所能持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量”。

水資源作為一種資源，其承載力合乎上述定義的內(nèi)容，但由于水資源的特殊性，其承載能力也應(yīng)有其特殊性。（1）認(rèn)同可持續(xù)發(fā)展原則，強(qiáng)調(diào)生態(tài)環(huán)境的重要性。（2）強(qiáng)調(diào)必須進(jìn)行水資源優(yōu)化配置，從而確定水資源對(duì)人口及社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的最大支撐能力。

（3）人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需要水資源和其他諸如礦藏、森林、土地等資源的共同支持。

（3）水資源系統(tǒng)承載能力人口生活水平科技水平（可利用資源量提高，單位生活水平提高所需資源量降低）一定區(qū)域內(nèi)，水資源承載力的三要素關(guān)系5.2水資源可持續(xù)利用目標(biāo)層分區(qū)準(zhǔn)則層層準(zhǔn)則層指標(biāo)層分指標(biāo)層可持續(xù)發(fā)展系數(shù)效益系數(shù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水資源生態(tài)分區(qū)分區(qū)分區(qū)r1/r4r5/r8r9/r11r12/r13協(xié)調(diào)系數(shù)分區(qū)分區(qū)分區(qū)社會(huì)與水資源經(jīng)濟(jì)與水資源生態(tài)與水資源r14r15/r16r17公平系數(shù)分區(qū)分區(qū)分區(qū)水資源發(fā)展r18r196、現(xiàn)代水資源科學(xué)實(shí)踐6.1依法治水“武漢外灘花園”拆除

武漢外灘花園廣告牌

建在長(zhǎng)江防洪堤內(nèi)側(cè)、投資1.6億元、總建筑面積7萬(wàn)m2的“武漢外灘花園”2002年3月30日全部被依法拆除。2002年1月25日凌晨，1號(hào)樓拆除武漢外灘花園6.2水生態(tài)保護(hù)

塔河應(yīng)急輸水成功

2000年5月－2003年7月，5次向塔河下游應(yīng)急輸水，博斯騰湖累計(jì)輸出22.2億m3，大西海子水庫(kù)下泄13.7億m3。重現(xiàn)臺(tái)特瑪湖。

結(jié)束了塔河下游300

多km河道近30年的斷流

歷史；挽救了瀕臨消亡

的沙漠植被；為規(guī)劃實(shí)

施贏得時(shí)間。臺(tái)特馬湖已形成的水面扎龍濕地應(yīng)急補(bǔ)水

2001年－2002年，累計(jì)從嫩江向扎龍濕地應(yīng)急補(bǔ)水4.5億m3，有效緩解了濕地缺水狀況。2003年計(jì)劃補(bǔ)水2.5億m3

，至7月底，已實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水1.2億m3

；恢復(fù)濕地核心區(qū)面積650km2。扎龍應(yīng)急補(bǔ)水扎龍濕地的丹頂鶴

2002年，南四湖發(fā)生八十年代以來(lái)最為嚴(yán)重的干湖，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。國(guó)家防總、水利部實(shí)施從長(zhǎng)江向南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水。02年12月8日-03年3月4日，累計(jì)調(diào)入水量1.15億m3，維持了湖區(qū)最低生態(tài)用水要求。

南四湖應(yīng)急生態(tài)補(bǔ)水

回補(bǔ)地下水的臥虎山水庫(kù)濟(jì)南群泉復(fù)涌

通過(guò)統(tǒng)一調(diào)度和優(yōu)化配置水資源、科學(xué)回補(bǔ)地下水、封閉自備井、節(jié)約用水，濟(jì)南市地下水位明顯回升。2001年

9月17日，沉寂長(zhǎng)

達(dá)926天之久的濟(jì)

南趵突泉復(fù)涌，

市區(qū)內(nèi)100多處泉

水復(fù)活。

復(fù)涌后的

濟(jì)南名泉趵突泉黑虎泉“引江濟(jì)太”試驗(yàn)工程

2002年1月30日，試驗(yàn)工程正式啟動(dòng)。截止2003年8月共從長(zhǎng)江引水25.4億m3，入太湖10.3億m3，向下游供水5.5億m3，加速水體循環(huán)，增強(qiáng)自凈能力，改

善水質(zhì)和水環(huán)境。受水區(qū)水體水質(zhì)改

善明顯，普遍提高1-2

個(gè)等級(jí)。

水系、湖泊

山丘占20%，河湖水面占15%，其余為平原。流域總水面積5551平方公里。其中：河網(wǎng)2392平方公里，湖泊水面積3159平方公里（其中太湖2338平方公里）流域治太防洪、水資源工程體系

引長(zhǎng)江水25億方，其中自引14億方，抽引11億方

入太湖10-15億方望虞河兩岸供水10-15億方向下游供水5-7億方引水后湖內(nèi)流速增幅示意圖6.3洪水管理淮河防汛取得全面勝利

2003年淮河發(fā)生了新中國(guó)成立以來(lái)僅次于1954年的流域性大洪水，淮河防汛“緊張有序、科學(xué)防控”，取得了全面勝利。“攔、分、蓄、滯、排”合理安排，防洪排澇結(jié)合，洪水資源利用，體現(xiàn)了從“控制洪水”到“洪水管理”的思路轉(zhuǎn)變。1999年黃河水量實(shí)施統(tǒng)一調(diào)度，斷流8天。2000年、2001年、2002年、2003年大旱之年不斷流。6.4水資源管理黃河大旱之年不斷流1997年濟(jì)南濼口黃河斷流,農(nóng)民在主河道挖沙。斷流226天。Thezeroflowsituationoccurfrom1972.In1997thedurationofzeroflowincreasessharplyto226d,61.92%ofthewholeyear.In1997thelengthofzeroflowriverreachis704km,fromEstuarytoKaifeng,87%ofthewholeYRlowerreach.1683607412213622614280024126730530623927714321820916516505010015020025019911992199319941995199619971998199920002001050100150200250300350利津斷流天數(shù)花園口年徑流量(億立方米)黃河來(lái)水量與斷流時(shí)間示意圖

longyangxialiujiaxia

Tongguan

sanmenxiaxiaolangdi

Thetotalstoragevolume41.254bm3,effective29.821bm3Thetotalinstalledcapacity3,666,000kwTheelectricproduction17.8bkw·hperyear(1)Urbanwaterdemandinasub-reachiscombined,whichshouldbemaximallysatisfied,expressedasfollowing:Here,DCjtisurbanwaterdemandofsub-reachj,QCjtisurbanwatersupplytosub-reachj,αjisweightcoefficientofimportanceforsub-reachj.(2)IcepreventionIcepreventionisconcernedwithmeteorologicalandhydraulicfactors.Theexactrelationshipisverydifficulttoexpress.Hereastatisticalconclusionisused,thatisasuitabledischargeisrequiredinfreezingtomeltingperiod.Here,Rjtisoutflowdischargefromnodej,R*jtisrequireddischarge,TIisupstreamicepreventionperiod,T’Iisdownstreamperiod.(3)Irrigation

Here,DAjtiswaterdemandofirrigationinsub-reachj,QAjtiswatersupply,α’jisweightcoefficient.(4)Guaranteedoutput(firmoutput)shouldbemaximumforupstreamstationsandtheyieldshouldbemaximumforSanmenxiaandXiaolangdiReservoirs.Here,Nit,N’itispowergenerationoflargereservoiri’andrunoffstationIrespectively,Nyisinstalledcapacityofupstreamstation.Conflictsexistamongobjectives.Accordingtotheimportanceofobjectives,urbanwatersupplyandicepreventionshouldbefirstsatisfied.Irrigationandpowergenerationmaybecoordinatedeachother.

Vectoroptimization(constrainedmethodisused)Powergenerationischoosedasreferenceobjective.Urbanwaterdemand,Iceprevention,Irrigationischangedasconstraintobjective.Thewholesystemisdecomposedintosubsystemsaccordingtopurposesandconstruction.ThefirstsubsystemiscalledLong-LiusubsystemfromLongyangxiatoTongguanandthesecondsubsystemiscalledSan-XiaosubsystemfromSanmenxiatoLijin.

ThedischargeofTongguannodeisinformationexchangeoftwosubsystems.coordinationsubproblemcoordinationcoordinationsubproblemsubproblemsubproblem

6.5跨流域調(diào)水以長(zhǎng)江水源為依托，利用黃河貫穿北方地區(qū)的優(yōu)勢(shì)，連接南水北調(diào)三條線，構(gòu)成“四橫三縱”的水網(wǎng)體系，實(shí)現(xiàn)水資源的東西互濟(jì)、南北調(diào)配。黃河長(zhǎng)江海河淮河西線工程中線工程?hào)|線工程Yangtze

RiverYellowRiverHaiheRiverHuaiheRiverMiddlerouteWestrouteEastroute水網(wǎng)體系在沿線城市、海河流域、黃淮海地區(qū)水資源規(guī)劃及節(jié)水、治污挖潛的基礎(chǔ)上，考慮生態(tài)環(huán)境用水，確定需調(diào)水量448億m3。左中右三線，與長(zhǎng)江、淮河、黃河、海河形成“四橫三縱，南北調(diào)配、東西互濟(jì)”總體格局，優(yōu)化配置水資源?？傮w規(guī)劃特點(diǎn)2010年?yáng)|線和中線一期工程建成后，北方受水區(qū)增加水量134億立方米。

6.6水權(quán)東陽(yáng)-義烏水權(quán)交易2000年11月

24日，浙江

省東陽(yáng)和義

烏兩市通過(guò)

水權(quán)交易探

索解決義烏

用水緊張的

問(wèn)題。

橫錦水庫(kù)義烏市東陽(yáng)市約5000萬(wàn)立方米水資源的永久使用權(quán)

2億元水利建設(shè)資金傳統(tǒng)水利----現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利（生態(tài)水利）觀念轉(zhuǎn)變（可持續(xù)發(fā)展）體制轉(zhuǎn)變（一體化管理）方法轉(zhuǎn)變（系統(tǒng)論）手段轉(zhuǎn)變（現(xiàn)代高新技術(shù)應(yīng)用）重點(diǎn)轉(zhuǎn)變（工程向管理）水資源系統(tǒng)規(guī)劃與管理

1系統(tǒng)分析簡(jiǎn)介系統(tǒng)分析

(1)問(wèn)題剖析

(2)目標(biāo)的選定

(3)數(shù)學(xué)模型的建立

(4)數(shù)學(xué)模型的運(yùn)算

(5)成果的分析評(píng)價(jià)

(6)計(jì)劃實(shí)施

(7)反饋問(wèn)題的提出者、決策者和他們的目的弄清情況:水資源、人力、物力、財(cái)力、時(shí)間等因素的限制進(jìn)行資料的廣泛收集系統(tǒng)所謂模型，是把實(shí)體系統(tǒng)通過(guò)適當(dāng)?shù)母爬ê统橄?，用某種形式來(lái)表達(dá)實(shí)體系統(tǒng)本質(zhì)屬性的簡(jiǎn)潔模仿品。

(1)抽象模型在認(rèn)識(shí)實(shí)體系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行高度的概括和抽象，用一組符號(hào)來(lái)表示系統(tǒng)的行為，這樣得到的模型一般稱為抽象模型。

(2)具體模型把實(shí)體系統(tǒng)按照一定的原則變換成另一個(gè)便于試驗(yàn)的實(shí)體結(jié)構(gòu)。一般稱這樣得到的模型為具體模型。數(shù)學(xué)模型基本組成部分：

(1)參數(shù)參數(shù)是描述系統(tǒng)固有特性的數(shù)值。例如水輪機(jī)效率、明渠阻力系數(shù)。參數(shù)的取值常需對(duì)模型進(jìn)行多次調(diào)試來(lái)確定。

(2)變量變量是用來(lái)描寫(xiě)模型的，變量有四類：輸入變量、輸出變量、狀態(tài)變量、決策變量。在模型中它們以種種符號(hào)來(lái)表示，僅僅在運(yùn)算時(shí)它們才呈現(xiàn)出各種數(shù)值。

(3)關(guān)系式關(guān)系式用來(lái)表示系統(tǒng)各組成部件之間相互制約和相互依存的聯(lián)系。輸入變量是指不受系統(tǒng)設(shè)計(jì)者控制的系統(tǒng)外部之輸入。例如歷史實(shí)測(cè)的或人工生成的徑流系列。輸出變量是指系統(tǒng)對(duì)外界的貢獻(xiàn)。例如水庫(kù)的溢流量、泄水量，水電站的發(fā)電量，系統(tǒng)的凈收益等。狀態(tài)變量是系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)各組成部件所處的狀態(tài)及其變化。例如水庫(kù)的蓄水量。決策變量有時(shí)也稱為設(shè)計(jì)變量或設(shè)計(jì)參數(shù)，是由系統(tǒng)分析人員協(xié)同決策者共同設(shè)置，用來(lái)控制系統(tǒng)行為的變量。例如水庫(kù)的庫(kù)容、電站的裝機(jī)容量、灌區(qū)的面積等。性能指標(biāo)：用來(lái)表示系統(tǒng)目標(biāo)或功能的數(shù)學(xué)關(guān)系式，利用它可對(duì)系統(tǒng)的不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。

系統(tǒng)的約束：有水力的、技術(shù)的、水利的、財(cái)務(wù)的、法律的及其它的約束。運(yùn)行規(guī)則是由系統(tǒng)設(shè)計(jì)者擬定和控制的。例如為協(xié)調(diào)綜合利用水庫(kù)興利與除害的矛盾，滿足灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、娛樂(lè)及防洪的需要所擬定的水庫(kù)運(yùn)行程序等。優(yōu)化技術(shù)與模擬技術(shù)。2基于水量的水資源優(yōu)化配置天然狀態(tài)下的水資源在時(shí)間和空間上的分布是不均勻的，與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水和生態(tài)環(huán)境用水的要求往往不相一致，為此需要建設(shè)水利工程，對(duì)天然狀態(tài)下的水資源進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境用水的需要。在特定的水資源條件和需水要求下，充分發(fā)揮水利工程的作用，通過(guò)水利工程的調(diào)節(jié)計(jì)算，可得到水利工程供水與需水之間的關(guān)系，這就是水資源供需分析。供需分析主要是針對(duì)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要進(jìn)行的。根據(jù)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要預(yù)測(cè)需水量，根據(jù)區(qū)域水資源狀況和開(kāi)發(fā)利用條件擬定水利工程建設(shè)方案，通過(guò)供、需兩方面的安排，實(shí)現(xiàn)未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)水資源供給與需求之間的平衡。2.1區(qū)域可供水量計(jì)算系統(tǒng)概化基于模擬的可供水量計(jì)算基于優(yōu)化的可供水量計(jì)算單一工程的可供水量：蓄水工程引水工程提水工程2.1.1系統(tǒng)概化區(qū)域可供水量：在一個(gè)較大區(qū)域區(qū)，往往包含多種多樣的水利工程，包含許多具體的用水戶。區(qū)域可供水量的計(jì)算，就是在各種用水戶需水要求下，對(duì)區(qū)域內(nèi)部所有水利工程的可供水量進(jìn)行計(jì)算。水源劃分：當(dāng)?shù)氐乇硭侵竻^(qū)域內(nèi)的河流、湖泊等，按照流域水系進(jìn)行劃分。當(dāng)?shù)氐叵滤侵竻^(qū)域內(nèi)的地下含水層等，按含水層所屬的地質(zhì)單元?jiǎng)澐帧Ｔ偕劝凑詹煌氖占?、處理與供給系統(tǒng)劃分?？退侵噶魅?yún)^(qū)域內(nèi)的河流、含水層跨界補(bǔ)給等。調(diào)水是指從研究區(qū)域外通過(guò)工程措施調(diào)入本區(qū)域的水量，按照不同的調(diào)水系統(tǒng)劃分。地表水地下水再生水客水調(diào)水用戶概化：一個(gè)區(qū)域內(nèi)部，具體用水戶的數(shù)量是非常大的，為了便于計(jì)算，可把地域相近的用水戶進(jìn)行歸類合并。也即把研究區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，每一分區(qū)作為一個(gè)供水對(duì)象。分區(qū)的大小應(yīng)根據(jù)需要，因地制宜來(lái)定，不宜過(guò)大，也不宜過(guò)小。如果研究區(qū)域很大，可以逐級(jí)劃區(qū)，即把要研究的整個(gè)區(qū)域劃為若干個(gè)一級(jí)區(qū)，每一個(gè)一級(jí)區(qū)又可劃為若干二級(jí)區(qū)，依次類推，最后一級(jí)區(qū)稱為計(jì)算單元。分區(qū)的主要方法有：①按行政區(qū)劃分區(qū)。有利于資料的搜集和統(tǒng)計(jì)。②按自然地理單元分區(qū)。如按流域、水系結(jié)構(gòu)劃分，有利于算清水賬。③按流域水資源分區(qū)與區(qū)域行政分區(qū)相結(jié)合的方法進(jìn)行劃分?？紤]區(qū)域不同自然特點(diǎn)和自然分區(qū)（流域、水系、水文地質(zhì)單元等）及行政區(qū)劃的界限，并盡可能地保持自然分區(qū)的完整性，對(duì)區(qū)域進(jìn)行水資源分區(qū)。④按社會(huì)經(jīng)濟(jì)單元?jiǎng)澐?。如按特定?jīng)濟(jì)圈、開(kāi)發(fā)區(qū)等，有利于突出分析的重點(diǎn)。用戶分類：一個(gè)分區(qū)內(nèi)部的用水戶也有各種類型，其用水性質(zhì)也不盡相同。根據(jù)用水性質(zhì)的不同，劃分成幾類。如城市生活農(nóng)村生活工業(yè)和建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)農(nóng)業(yè)河道外生態(tài)環(huán)境河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水戶分類一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)河道外生活城鎮(zhèn)居民生活農(nóng)村居民生活生產(chǎn)農(nóng)業(yè)農(nóng)田灌溉水田水澆地菜田林牧漁畜灌溉林果地灌溉草場(chǎng)牲畜魚(yú)塘工業(yè)高用水工業(yè)一般工業(yè)火(核)電工業(yè)建筑業(yè)第三產(chǎn)業(yè)生態(tài)城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境農(nóng)村生態(tài)環(huán)境河道內(nèi)生產(chǎn)水力發(fā)電航運(yùn)水產(chǎn)養(yǎng)殖其他生態(tài)維持河道一定功能河口生態(tài)環(huán)境工程安排：依據(jù)需水情況和自然條件等，進(jìn)行每一水源的開(kāi)發(fā)利用布局和工程安排。供水工程主要類型有：蓄水工程、引水工程、地表提水工程、地下提水工程、輸水工程、水處理工程等。在需水調(diào)控方面，相應(yīng)有節(jié)水工程等布局。地表水地下水再生水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖：水源與分區(qū)分類型用戶之間，通過(guò)各種供水工程相聯(lián)系。按照供水工程、概化用戶在流域水系上和自然地理上的拓?fù)潢P(guān)系，把水源與用戶連接起來(lái)，形成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖是對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的抽象概化，由概化元素構(gòu)成。概化元素包括計(jì)算單元、水利工程、分匯水節(jié)點(diǎn)、以及各種輸水通道等。概化用戶計(jì)算單元是劃分的最小一級(jí)計(jì)算分區(qū)，是各類資料收集整理的基本單元，也是水資源利用的主體對(duì)象；在網(wǎng)絡(luò)圖上用長(zhǎng)方形框表示，屬于“面”元素。水利工程是網(wǎng)絡(luò)圖上標(biāo)明的水庫(kù)及引提水工程等。分匯水節(jié)點(diǎn)包括天然節(jié)點(diǎn)和人為設(shè)置的節(jié)點(diǎn)兩類，前者是重要河流的交匯點(diǎn)或分水點(diǎn)，后者主要是對(duì)水量水質(zhì)有特殊要求或希望掌握的控制斷面，在網(wǎng)絡(luò)圖上屬于“點(diǎn)”元素。輸水通道是對(duì)不同類別輸水途徑的概化，包括河流水系，水利工程到計(jì)算單元的供水傳遞關(guān)系，計(jì)算單元退水的傳遞關(guān)系、水利工程之間或計(jì)算單元之間的聯(lián)系等，在網(wǎng)絡(luò)圖上屬于“線”元素。以概化后的點(diǎn)、線、面元素為基礎(chǔ)，構(gòu)筑天然和人工用水循環(huán)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)模擬逐時(shí)段多水源向多用戶的供水量、耗水量、損失量、排水量及蓄變量過(guò)程，實(shí)現(xiàn)真實(shí)水資源系統(tǒng)的仿真模擬。當(dāng)?shù)氐乇硭汉恿鳌⒑?。?dāng)?shù)氐叵滤旱叵潞畬?。調(diào)水：從研究區(qū)域外通過(guò)工程措施調(diào)入本區(qū)域的水量。2.1.2基于模擬的可供水量計(jì)算區(qū)域中的各項(xiàng)供水工程組成一個(gè)體系，共同為用戶供水，彼此既相互聯(lián)系，又相互影響?；谀M的可供水量計(jì)算方法，是以概化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖為基礎(chǔ)，以事先擬定的各種調(diào)配規(guī)則為依據(jù)，按一定次序，對(duì)各水源、各計(jì)算單元進(jìn)行各水利工程調(diào)節(jié)計(jì)算的方法。統(tǒng)籌兼顧各分區(qū)各種類型的用水需求、合理安排各種水源各類工程的供水策略，有利于系統(tǒng)內(nèi)的供需平衡。地表水地下水區(qū)域水資源一般性的調(diào)配規(guī)則主要有：（1）計(jì)算程序可供水量計(jì)算程序?yàn)椋合戎Я骱蟾闪?，自上游到下游，逐?jì)算單元計(jì)算。每一計(jì)算單元的計(jì)算遵循水量平衡的原則。（2）供水次序－對(duì)計(jì)算單元，誰(shuí)先供？先用自流水，后用蓄水和提水；先用地表水，后用地下水；先用本流域的水（包括過(guò)境水），后用外流域調(diào)水；水質(zhì)優(yōu)的水用于生活等用戶，其它水用于水質(zhì)要求較低的農(nóng)業(yè)或部分工業(yè)用戶。（3）用水次序－對(duì)供來(lái)的水，誰(shuí)先用？先盡量滿足生活需水，再依此是河道內(nèi)最小生態(tài)需水、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)需水、農(nóng)業(yè)需水、河道外生態(tài)需水等。地下水計(jì)算單元內(nèi)部分配，包括對(duì)當(dāng)?shù)氐乇硭暗叵滤人吹姆峙洌哼@類水源原則上只對(duì)所在計(jì)算單元內(nèi)部各類用戶進(jìn)行供水，不跨單元利用。一個(gè)水源對(duì)多個(gè)單元間聯(lián)合分配，包括大型水庫(kù)、外流域調(diào)水、處理后污水等水源或水量的分配與傳遞：這類水源可為多個(gè)計(jì)算單元所使用，其水量的傳遞和利用關(guān)系由系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖傳輸線路確定。如一條河流上有上下兩個(gè)計(jì)算單元，可以應(yīng)用“分散余缺”方式進(jìn)行計(jì)算等。后者也是系統(tǒng)模擬的重點(diǎn)和難點(diǎn)。（4）各類水源之間、計(jì)算單元之間相互關(guān)系2.1.3基于優(yōu)化的可供水量計(jì)算問(wèn)題分析：根據(jù)分區(qū)原則把區(qū)域劃分為J個(gè)分區(qū)，根據(jù)用水性質(zhì)把用水部門(mén)分為K個(gè)用水類型，根據(jù)水源特點(diǎn)把區(qū)域水源劃分成I個(gè)供水水源點(diǎn)。不同季節(jié)各種水源的水資源量會(huì)有所變化，各用水部門(mén)（特別是農(nóng)業(yè)用水）對(duì)水的需求會(huì)有所增減，為此，把計(jì)算域按一定時(shí)間尺度劃分成T個(gè)時(shí)段。由此可見(jiàn)，對(duì)特定年份，對(duì)整個(gè)區(qū)域而言是一個(gè)擁有I*J*K*T個(gè)決策變量的水資源系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題。根據(jù)可供水量的涵義，供水系統(tǒng)優(yōu)化是解決水資源的短缺問(wèn)題。為了更好地滿足生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及生態(tài)等的需求，確定模型的目標(biāo)為區(qū)域供水系統(tǒng)相對(duì)總?cè)彼孔钚?。模型形式為：為區(qū)域在第j分區(qū)第k用水部門(mén)第t時(shí)段的需水量；為區(qū)域第i供水水源給第j分區(qū)第k用水部門(mén)第時(shí)段的供水量；為第j分區(qū)第k用水部門(mén)相對(duì)其他用水部門(mén)優(yōu)先得到供給水資源的重要程度系數(shù)。

（1）可供水量約束（2）需水量約束（3）供水能力約束（4）工程運(yùn)行可行域約束（5）變量非負(fù)約束

決策變量可分為三類：反映需水結(jié)構(gòu)調(diào)控方案的變量。如各區(qū)域各部門(mén)的發(fā)展規(guī)模，節(jié)約用水方案，生態(tài)需水調(diào)控方案等。隱含在模型的需水變量中起作用；反映供水結(jié)構(gòu)調(diào)控方案的變量。如水利工程的布局、規(guī)模及建設(shè)次序等。隱含在模型中的水利工程運(yùn)行約束域中起作用；反映運(yùn)行管理策略方案的變量。如水量宏觀調(diào)配、工程運(yùn)行策略的變量。以不同水源向不同用戶的供水量反映。2.2區(qū)域水資源供需分析方法水平年系列法典型年法2.2.1水平年區(qū)域水資源供需分析：掌握未來(lái)一段時(shí)期區(qū)域需水能夠滿足的程度。通常我們并不針對(duì)未來(lái)每一年去分析，而是選擇幾個(gè)代表年去分析，通過(guò)對(duì)代表年的分析，基本掌握區(qū)域水資源供給與需求的態(tài)勢(shì)。選擇出的代表年，要能夠反映區(qū)域發(fā)展不同階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)達(dá)到的水平、相應(yīng)的需水水平和水資源開(kāi)發(fā)利用水平，所以通常稱其為水平年?，F(xiàn)狀年需水量一般來(lái)說(shuō)，需要研究三個(gè)階段的供需情況，即現(xiàn)狀情況、近期情況、遠(yuǎn)期情況，也即三個(gè)水平年的供需情況?，F(xiàn)狀水平年又稱基準(zhǔn)年，是指現(xiàn)狀供需情況，以已過(guò)去的某一年為代表來(lái)分析。近期水平年為從基準(zhǔn)年以后的5-10年。遠(yuǎn)期水平年一般為從基準(zhǔn)年以后的15-20年。供水的目的是為了促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，從而供需分析的水平年應(yīng)盡可能與區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的水平年相一致。2008202020302.2.2系列法對(duì)于給定的水平年：（1）預(yù)測(cè)區(qū)域內(nèi)各分區(qū)各部門(mén)的需水量。（2）綜合考慮區(qū)域內(nèi)水資源條件、需水要求、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)水平等因素，作出水平年水利工程建設(shè)的初步安排。（3）根據(jù)預(yù)測(cè)的需水量和相應(yīng)的水利工程安排情況，按照可供水量計(jì)算方法，作水資源長(zhǎng)系列的逐年分析計(jì)算，以掌握未來(lái)不同來(lái)水條件下區(qū)域水資源供需狀態(tài)?，F(xiàn)狀年需水量分析農(nóng)業(yè)需水量系列一般來(lái)說(shuō)，區(qū)域內(nèi)各概化用戶要求的供水保證率是不同的。生活、工業(yè)用戶的保證率高，農(nóng)業(yè)用戶的保證率可低一些等。在計(jì)算中要予以考慮。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)系列調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，可得到不同來(lái)水頻率下的各分區(qū)各部門(mén)的余缺水量。水平年2030遠(yuǎn)期2008現(xiàn)狀2020近期195019511952....2005長(zhǎng)系列供需分析計(jì)算結(jié)果分析計(jì)算結(jié)果分析工程安排遠(yuǎn)期工程現(xiàn)狀工程近期工程2.2.3典型年法按歷史長(zhǎng)系列逐年進(jìn)行分析計(jì)算，往往分析計(jì)算工作量大，而且在系列資料缺乏時(shí)，這種分析計(jì)算還難以進(jìn)行。水平年2030遠(yuǎn)期2008現(xiàn)狀2020近期平水年枯水年特枯年典型年供需分析計(jì)算結(jié)果分析計(jì)算結(jié)果分析工程安排遠(yuǎn)期工程現(xiàn)狀工程近期工程典型年選擇：用典型年來(lái)分析區(qū)域水資源的供需情況，必須要求所選典型年具有比較好的代表性。典型年頻率：平水年頻率50％枯水年頻率75％特枯水年頻率90％或95％在進(jìn)行區(qū)域水資源供需分析時(shí)：北方干旱缺水地區(qū)一般要分析50％和75％兩種情況；南方濕潤(rùn)富水地區(qū)一般要分析50％

、75％和（或）95％三種情況。典型年年總水量：一般地，選擇典型年所依據(jù)的系列有以下幾種：全年天然徑流系列全年降雨量系列主要農(nóng)作物灌溉期的天然徑流系列主要農(nóng)作物灌溉期的降雨量系列等等（區(qū)域典型年，反映區(qū)域整體情況）典型年時(shí)空分配：①用實(shí)際典型年份時(shí)空分配為模式。這種方法直觀，易被人們所接受，但地區(qū)內(nèi)降雨、徑流的時(shí)空分配受所選擇實(shí)際典型年所支配，有一定的偶然性。②組合頻率法，這種方法從區(qū)域內(nèi)各分區(qū)地理?xiàng)l件和實(shí)際供需情況出發(fā)，使主要控制分區(qū)來(lái)水與整個(gè)區(qū)域同頻率，其余分區(qū)來(lái)水與整個(gè)區(qū)域相應(yīng)。AB2.3區(qū)域水資源供需平衡一次供需分析二次供需分析三次供需分析2.3.1一次供需分析水資源一次供需分析，就是在區(qū)域現(xiàn)狀供水能力與外延式增長(zhǎng)的用水需求間所進(jìn)行的供需分析。在水資源需求方面，考慮不同水平年人口的自然增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不因水的因素而變化、人民生活水平外延式提高，預(yù)測(cè)不同水平年各分區(qū)各部門(mén)需水量。在水資源供給方面，在不考慮新增供水投資來(lái)增加供水量的前提下，考慮生態(tài)環(huán)境要求進(jìn)行區(qū)域可供水量調(diào)節(jié)計(jì)算。地表水現(xiàn)狀年需水量現(xiàn)狀年供水量水資源一次供需分析本身不是目的，而是希望通過(guò)一次供需分析來(lái)了解和明晰現(xiàn)狀供水能力與外延式用水需求條件下的水資源供需缺口。水資源一次供需分析的缺口為水資源的開(kāi)源、節(jié)流和污水處理回用安排提供了基礎(chǔ)?，F(xiàn)狀年需水量如對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源進(jìn)一步挖潛，包括地表水和地下水的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、污水處理回用等提高區(qū)域供水能力；通過(guò)提高水價(jià)、節(jié)水措施、量化管理等抑制用水需求增長(zhǎng)；使缺口的上下包線同時(shí)向內(nèi)收縮，以解決或緩解水資源供需矛盾。水資源一次供需分析主要回答三個(gè)問(wèn)題：一是確定在無(wú)新的供水工程投資條件下，未來(lái)不同階段的供水能力和可供水量；二是確定在無(wú)直接節(jié)水工程投資條件下，未來(lái)不同階段的水資源需求自然增長(zhǎng)量；三是確定現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)狀態(tài)下，未來(lái)不同階段的水資源供需缺口，為確定節(jié)水、治污和挖潛等措施提供依據(jù)?，F(xiàn)狀年需水量2.3.2二次供需分析水資源二次供需分析，主要是在一次供需分析的基礎(chǔ)上：在水資源需求方面通過(guò)節(jié)流等各項(xiàng)措施控制用水需求的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)測(cè)不同水平年需水量；在水資源供給方面通過(guò)當(dāng)?shù)厮Y源開(kāi)源等措施充分挖掘供水潛力，給出不同水平年供水工程的安排；通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)算，分析不同水平年供需態(tài)勢(shì)。地表水地下水節(jié)水開(kāi)源在二次供需分析時(shí)，要進(jìn)行供給與需求兩個(gè)方面調(diào)控的多種方案分析計(jì)算，從中選擇最好的方案。通過(guò)供給與需求兩方面的調(diào)控，如果二次供需分析不存在缺口，則實(shí)現(xiàn)了區(qū)域水資源的供需平衡。如果還存在缺口，在抑制需求和增加供給共同作用下，一次供需分析的缺口將有較大幅度的下降。二次分析的供需缺口，實(shí)質(zhì)上是在充分發(fā)揮當(dāng)?shù)厮Y源承載力條件下仍不能滿足用水需求的缺口。在有外調(diào)水條件的地區(qū)，可以考慮實(shí)施外調(diào)水予以解決。地表水地下水節(jié)水開(kāi)源缺水量越小越好總費(fèi)用越小越好2.3.3三次供需分析水資源三次供需分析，是在二次供需分析的基礎(chǔ)上：進(jìn)一步考慮跨流域調(diào)水解決當(dāng)?shù)厝彼畣?wèn)題，將當(dāng)?shù)厮c外調(diào)水作為一個(gè)統(tǒng)一整體進(jìn)行調(diào)配。將二次分析的供需缺口作為需水項(xiàng)，以不同調(diào)水規(guī)模的方案作為新增供水項(xiàng)參加水資源供需平衡。通過(guò)不同方案的對(duì)比和分析，為確定調(diào)水工程規(guī)模提供依據(jù)。地表水地下水節(jié)水開(kāi)源調(diào)水工程一次供需分析是初步了解供需情況，并不要求供需平衡和提出實(shí)現(xiàn)平衡的方案計(jì)劃。若一次供需分析有缺口，則在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次供需分析，即考慮進(jìn)一步新建工程、強(qiáng)化節(jié)水、治污與污水處理再利用等工程措施，以及合理提高水價(jià)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、抑制需求的不合理增長(zhǎng)和改善生態(tài)環(huán)境等措施進(jìn)行水資源供需分析。二次供需分析則要求努力平衡和提出實(shí)現(xiàn)平衡的方案計(jì)劃。若二次供需分析仍有較大缺口，應(yīng)進(jìn)一步加大調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局和結(jié)構(gòu)的力度，當(dāng)具有跨流域調(diào)水可能時(shí)，應(yīng)增加外流域調(diào)水并進(jìn)行三次水資源供需分析。2.3.4供需平衡宏觀控制進(jìn)行區(qū)域水資源供需分析最終目的，是要提出本區(qū)域在不同發(fā)展時(shí)期水的長(zhǎng)期供給的措施、方案和計(jì)劃，其中的核心問(wèn)題是要宏觀控制住水資源的供需平衡。①選取的計(jì)算水平年要與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展總目標(biāo)協(xié)調(diào)一致。②為嚴(yán)重缺水區(qū)作出補(bǔ)水布局安排。區(qū)域內(nèi)水資源供需缺口較大的地區(qū)是缺水地區(qū)，必須要通盤(pán)規(guī)劃之后，統(tǒng)籌考慮作出合理補(bǔ)水布局安排，才可能保證實(shí)現(xiàn)地區(qū)之間的水資源供需的大致平衡。③進(jìn)行河道外用水和河道內(nèi)用水的協(xié)調(diào)平衡。④用某一來(lái)水頻率的典型年來(lái)控制水資源的供需平衡。水資源的供需平衡是一種相對(duì)的平衡，具有一定的保證率概念。在某一保證率它平衡了，而在另一保證率時(shí)，又可能出現(xiàn)不平衡。一個(gè)區(qū)域究竟選擇那一種保證率控制水資源的供需平衡，是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)應(yīng)通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益等方面的論證來(lái)確定。一般，在水資源匱乏的地區(qū)，為了充分利用平水年份的水資源，選擇的保證率可以低些；相反，在水資源充沛、供水工程投資較低的地區(qū)，選擇的保證率可適當(dāng)?shù)奶岣?。設(shè)75％為保證率頻率元3基于經(jīng)濟(jì)效益的水資源優(yōu)化配置問(wèn)題提出：一個(gè)區(qū)域的水資源是有限的，當(dāng)這種有限性使區(qū)域水資源成為稀缺性的資源時(shí)，各種用戶的水需求之間就具有了競(jìng)爭(zhēng)性，就會(huì)面臨把有限的水資源如何分配給各用戶的問(wèn)題。水資源供需分析是進(jìn)行不同水平年水資源在各用戶間分配的方法之一。它主要根據(jù)用戶重要性的不同，從盡量滿足供給與需求之間的平衡角度出發(fā)，進(jìn)行水資源在各用戶之間的分配。很顯然，它沒(méi)有直接考慮水資源分配的效益問(wèn)題。（基于水量、基于計(jì)劃）水資源優(yōu)化配置就是從效益最大化角度出發(fā)進(jìn)行水資源分配的方法。

基于經(jīng)濟(jì)效益的水資源配置模型，是按照經(jīng)濟(jì)效益最大化來(lái)進(jìn)行水資源分配的。

主要解決下列問(wèn)題：確定各用戶的發(fā)展規(guī)模，如農(nóng)業(yè)的灌溉面積等；確定主要水利工程的規(guī)模，如水庫(kù)、渠道等的物理尺寸；確定最優(yōu)分水策略。X1為反映各用戶發(fā)展規(guī)模的變量；X2為反映水利工程安排的變量；X3為反映供水運(yùn)行策略的變量。F代表的是效益函數(shù)的具體形式。max地下水3.1一般描述設(shè)有n個(gè)水源（水利）工程，其經(jīng)濟(jì)壽命為T(mén)年。系統(tǒng)總體凈效益可表示為：Bj，第j個(gè)工程毛效益；Mj，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；Kj，工程建設(shè)總投資，系折算到工程開(kāi)始發(fā)揮效益的年份。maxs.t.地下水3.2數(shù)學(xué)模型3.3以某一流域?yàn)槔齺?lái)說(shuō)明模型的建立和求解水源分析：一條河流計(jì)算單元：灌溉與發(fā)電河流上端第一個(gè)水庫(kù)B，它的有效庫(kù)容以Y表示，為一未知設(shè)計(jì)變量。它在雨季蓄水Y，而在旱季泄放Y。設(shè)年總的引水量為I，它是第二個(gè)未知的設(shè)計(jì)變量。根據(jù)灌區(qū)降雨特點(diǎn)，灌區(qū)的灌溉制度要求年總引水量在雨季與旱季的水量分配比為42.5%及57.5%。灌溉水回歸系數(shù)雨季為35.3%，旱季為78.2%。河流下端布置一水庫(kù)，其有效庫(kù)容為Z，是第三個(gè)設(shè)計(jì)變量。水庫(kù)下游布置一徑流式電站，設(shè)年發(fā)電量為E，是第四個(gè)設(shè)計(jì)變量。問(wèn)題：確定水庫(kù)的庫(kù)容、灌溉引水量及電站的發(fā)電量，在滿足相關(guān)約束條件限制下，使系統(tǒng)獲得最大可能的凈效益。用50%典型年代表水資源條件。把一年分為兩季，即雨季和旱季；上排數(shù)值表示雨季的河流平均徑流量；下排數(shù)值表示旱季的河流平均徑流量。第一組約束是簡(jiǎn)單的要求四個(gè)設(shè)計(jì)變量均為非負(fù)。第二組約束是要求系統(tǒng)各河段的徑流量必須為非負(fù)。從圖中可得下列四個(gè)約束條件。

第三組約束是系統(tǒng)要求年發(fā)電量為兩季各半。根據(jù)自然條件，水電站的平均水頭為47.76m，設(shè)出力系數(shù)為8.8，則水電站季生產(chǎn)電能為E為生產(chǎn)的電能，以億kw·h表示；F表示通過(guò)水輪機(jī)的水量。由此可寫(xiě)出發(fā)電方面的兩個(gè)約束條件如下：目標(biāo)函數(shù)是使系統(tǒng)發(fā)電與灌溉的凈效益現(xiàn)值盡可能地最大，表達(dá)式為：

是凈效益的現(xiàn)時(shí)折算值（以萬(wàn)元為單位表示）；B1為每年發(fā)電的凈收入現(xiàn)值；B2為每年灌溉供水的凈收入現(xiàn)值；K1為B庫(kù)建設(shè)投資；K2為C庫(kù)建設(shè)投資；K3為電站建設(shè)投資；K4為灌溉系統(tǒng)的建設(shè)投資。投資費(fèi)用的函數(shù)表達(dá)式：

由于條件限制，使僅有37億m3的水量能自流灌溉。自流引水工程的建設(shè)費(fèi)用為基數(shù)4500萬(wàn)元，加上每?jī)|m3灌溉引水量另須3567萬(wàn)元。當(dāng)灌溉需水超過(guò)37億m3時(shí)，就需另建一抽水站。抽水站的建設(shè)費(fèi)用基數(shù)為500萬(wàn)元，加上每?jī)|m3抽水量另須5189萬(wàn)元。如果把灌溉水量分成兩部分，I1以表示自流引水，I2表示抽水灌溉，則灌溉工程的總投資費(fèi)用函數(shù)可用下式表示：

為符號(hào)函數(shù)

系統(tǒng)凈收入計(jì)算：第一步把年毛收入表達(dá)為開(kāi)發(fā)規(guī)模的函數(shù)；第二步把年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用同樣地表達(dá)為開(kāi)發(fā)規(guī)模的函數(shù)；第三步把年毛收入減去年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，即為年凈收入；第四步應(yīng)用現(xiàn)值因子計(jì)算年凈收入的現(xiàn)時(shí)折算值。假設(shè)建筑物的設(shè)計(jì)年限壽命為50年，貼現(xiàn)率為25%，則現(xiàn)值因子為28.4。即在此情況下，50年中每年1元之現(xiàn)值和為28.40元。發(fā)電:若每kw·h電價(jià)為0.09元，則年毛收入為900E萬(wàn)元。取年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用為20E萬(wàn)元，則發(fā)電年凈收入為880E萬(wàn)元。電能生產(chǎn)的現(xiàn)值為:灌溉凈效益的現(xiàn)值：s.t.4基于宏觀經(jīng)濟(jì)的水資源優(yōu)化配置在供需分析中，以經(jīng)濟(jì)效益最大。這合適嗎？似乎是行的。但沒(méi)有考慮某個(gè)用戶生產(chǎn)太多是不是需要的情況?；诤暧^經(jīng)濟(jì)的水資源優(yōu)化配置就是解決這一問(wèn)題的。產(chǎn)品特點(diǎn)8部門(mén)15部門(mén)a．初級(jí)產(chǎn)業(yè)1．農(nóng)業(yè)1．農(nóng)業(yè)2．采掘業(yè)2．采掘業(yè)b．制造業(yè)3．輕加工業(yè)3．食品制造業(yè)4．紡織縫紉及皮革工業(yè)5．木材加工及家具制造業(yè)6．造紙及文教用品制造業(yè)4．重加工業(yè)7．石油煤炭加工業(yè)8．化學(xué)工業(yè)9．建筑材料及其他非金屬礦物制品業(yè)10．金屬冶煉及加工業(yè)11．機(jī)械工業(yè)c．社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施5．電力工業(yè)12．電力、蒸汽、熱水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)6．建筑業(yè)13．建筑業(yè)7．交通運(yùn)輸郵電業(yè)14．交通運(yùn)輸郵電業(yè)d．服務(wù)業(yè)8．服務(wù)業(yè)15．服務(wù)業(yè)4.1國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)劃分投入產(chǎn)出總產(chǎn)出中間使用最終使用12……n合計(jì)消費(fèi)積累合計(jì)家庭社會(huì)固定流動(dòng)中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2Y2X2．……．．．．．．．．I．．．．．Ⅱ．．……．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnYnXn合計(jì)τ1τ2…

τnτChCsFfFsYX最初投入勞動(dòng)者收入V1V2…

VnDⅣ折舊D1D2…

DnV利潤(rùn)和稅金Z1Z2IIIZnZ合計(jì)N1N2…

NnN總投入

X1X2…

XnX

4.2投入產(chǎn)出模型行：產(chǎn)品的去向（毛收入）列：生產(chǎn)的花費(fèi)（＋利潤(rùn)）投入產(chǎn)出總產(chǎn)出中間使用最終使用12……n合計(jì)消費(fèi)積累合計(jì)家庭社會(huì)固定流動(dòng)中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2Y2X2．……．．．．．．．．I．．．．．Ⅱ．．……．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnYnXn合計(jì)τ1τ2…

τnτChCsFfFsYX最初投入勞動(dòng)者收入V1V2…

VnDⅣ折舊D1D2…

DnV利潤(rùn)和稅金Z1Z2IIIZnZ合計(jì)N1N2…

NnN總投入

X1X2…

XnX

5.3.2投入產(chǎn)出模型如果經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，那么，應(yīng)滿足如下的關(guān)系：①?gòu)淖蟮接?，中間產(chǎn)品＋最終產(chǎn)品＝總產(chǎn)品②從上到下，中間投入＋最初投入＝總投入③從總量看：第i產(chǎn)品部門(mén)總投入＝第i產(chǎn)品部門(mén)總產(chǎn)出投入產(chǎn)出總產(chǎn)出中間使用最終使用12……n合計(jì)消費(fèi)積累合計(jì)家庭社會(huì)固定流動(dòng)中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2Y2X2．……．．．．．．．．I．．．．．Ⅱ．．……．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnYnXn合計(jì)τ1τ2…

τnτChCsFfFsYX最初投入勞動(dòng)者收入V1V2…

VnD折舊D1D2…

DnV利潤(rùn)和稅金Z1Z2IIIZnZ合計(jì)N1N2…

NnN總投入

X1X2…

XnX

5.3.2投入產(chǎn)出模型中間投入合計(jì)＝中間使用合計(jì)最初投入合計(jì)＝最終使用合計(jì)總投入＝總產(chǎn)出x11x12…

x1nY1X1x21x22…

x2nY2X2

．．．．．

．I．Ⅱ．

．．．．．xn1xn2…

xnnYnXn直接消耗系數(shù)生產(chǎn)一個(gè)單位的第j種產(chǎn)品所消耗的第i種產(chǎn)品的產(chǎn)品量或服務(wù)的價(jià)值量。

a11a12…

a1nY1X1a21a22…

a2nY2X2

．．．．．

．I．Ⅱ．

．．．．．a(chǎn)n1an2…

annYnXn

消耗部門(mén)生產(chǎn)部門(mén)中間消耗最終需要總產(chǎn)量鋼煤電鋼（萬(wàn)t）204010130200煤（萬(wàn)t）10010200190500電（億Kw.h）503020300400每一行表示一種產(chǎn)品的分配情況。以第二行為例，煤的年總產(chǎn)量是500萬(wàn)t。其中有：100萬(wàn)t用于煉鋼10萬(wàn)t用于采煤（如煤礦的燒鍋爐用煤）200萬(wàn)t用于發(fā)電190萬(wàn)t用于最終需要。最終需要指的是居民和社會(huì)團(tuán)體的消費(fèi)、庫(kù)存和出口產(chǎn)品的總和。4.3實(shí)物型投入產(chǎn)出模型以鋼、煤、電力三個(gè)生產(chǎn)部門(mén)為例

消耗部門(mén)生產(chǎn)部門(mén)中間消耗最終需要總產(chǎn)量鋼煤電鋼（萬(wàn)t）204010130200煤（萬(wàn)t）10010200190500電（億Kw.h）503020300400每一列表示一種產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)各產(chǎn)品的消耗情況。以第二列為例，生產(chǎn)500萬(wàn)t煤需要消耗：40萬(wàn)t鋼（如用于制造采煤設(shè)備等）10萬(wàn)t煤（如煤礦的燒鍋爐用煤等）30億Kw.h電（如采煤設(shè)備用電，礦井的通風(fēng)排水用電等）

鋼煤電鋼20/200=0.1(萬(wàn)t/萬(wàn)t)40/500=0.08(萬(wàn)t/萬(wàn)t)10/400=0.025(萬(wàn)t/億Kw.h)煤100/200=0.5(萬(wàn)t/萬(wàn)t)10/500=0.02(萬(wàn)t/萬(wàn)t)200/400=0.5(萬(wàn)t/億Kw.h)電50/200=0.25(億Kw.h/萬(wàn)t)30/500=0.06(億Kw.h/萬(wàn)t)20/400=0.05(億Kw.h/億Kw.h)每一列的數(shù)字分別除以各產(chǎn)品的總產(chǎn)量，就得到消耗系數(shù)

消耗部門(mén)生產(chǎn)部門(mén)中間消耗最終需要總產(chǎn)量鋼煤電鋼（萬(wàn)t）204010130200煤（萬(wàn)t）10010200190500電（億Kw.h）503020300400設(shè)第二年的鋼、煤、電的最終需要量分別增加到180萬(wàn)t、240萬(wàn)t和350億Kw.h。在消耗系數(shù)不變的情況下，按照生產(chǎn)與需求的平衡關(guān)系，即可列出方程組：消耗系數(shù)或技術(shù)系數(shù)，隨著技術(shù)進(jìn)步的的變化？4.4價(jià)值型投入產(chǎn)出模型假定某區(qū)域整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)只有三個(gè)部門(mén)：A(農(nóng)業(yè))，B(工業(yè))，C(其它)

投入產(chǎn)出中間產(chǎn)品最終產(chǎn)品總產(chǎn)品農(nóng)業(yè)(A)工業(yè)(B)其它(C)小計(jì)積累消費(fèi)小計(jì)中間投入農(nóng)業(yè)(A)20050010080040080012002000工業(yè)(B)40020003002700800150023005000其它(C)200500070003003001000小計(jì)800300040042001200260038008000初始投入折舊20035050600

勞動(dòng)報(bào)酬6006504001650社會(huì)純收入40010001501550小計(jì)120020006003800總投入2000500010008000直接消耗系數(shù)在消耗系數(shù)不變的情況下，按照生產(chǎn)與需求的平衡關(guān)系，即可列出方程組：消耗系數(shù)或技術(shù)系數(shù)，隨著技術(shù)進(jìn)步的的變化？4.5考慮調(diào)出與調(diào)入情況投入產(chǎn)出總產(chǎn)出中間使用最終使用調(diào)出調(diào)入合計(jì)12…n合計(jì)消費(fèi)積累家庭社會(huì)固定流動(dòng)中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1E1M1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2E2M2Y2X2．．．．．．．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnEnMnYnXn合計(jì)τ1τ2…τnτChCsFfFsEMYX最初投入調(diào)入m1m2

…mnm考慮調(diào)出，在最終使用后增加一列。折舊D1D2…

DnD勞動(dòng)者收入V1V2…

VnV利潤(rùn)和稅金Z1Z2Ⅲ

ZnZ合計(jì)N1N2…

NnN總投入X1X2…

XnX投入產(chǎn)出總產(chǎn)出中間使用區(qū)域最終使用調(diào)出調(diào)入合計(jì)12…n合計(jì)消費(fèi)積累家庭社會(huì)固定流動(dòng)中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1E1M1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2E2M2Y2X2．．．．．．．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnEnMnYnXn合計(jì)τ1τ2…τnτChCsFfFsEMYX最初投入調(diào)入m1m2

…mnm競(jìng)爭(zhēng)型調(diào)入：即區(qū)域內(nèi)有相應(yīng)商品；作為對(duì)最終使用的貢獻(xiàn)，單列一列，從最終使用中扣除。折舊D1D2…

DnD勞動(dòng)者收入V1V2…

VnV利潤(rùn)和稅金Z1Z2Ⅲ

ZnZ合計(jì)N1N2…

NnN總投入X1X2…

XnX投入產(chǎn)出總產(chǎn)出中間使用最終使用調(diào)出調(diào)入合計(jì)12…n合計(jì)消費(fèi)積累家庭社會(huì)固定流動(dòng)中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1E1M1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2E2M2Y2X2．．．．．．．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnEnMnYnXn合計(jì)τ1τ2…τnτChCsFfFsEMYX最初投入調(diào)入m1m2

…mnm非競(jìng)爭(zhēng)型調(diào)入：即區(qū)域內(nèi)沒(méi)有相應(yīng)商品，但在生產(chǎn)中又需要