水资源短缺风险综合评价探讨_付维华
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水资源短缺风险综合评价摘要水资源是人类最重要的能源。
但是这几年来,由于受到气候变化和经济社会不断发展的影响,水资源各类风险问题日趋严重,对水资源风险的研究也日益受到重视,正确的对水资源进行风险评价计算,指导水资源合理配置与高校利用,解决水资源短缺问题有着深远的意义。
而北京作为我国的首都却是世界上水资源严重缺乏的大都市之一因此研究调查北京的水资源短缺风险并给出合理的应对措施已经刻不容缓。
问题一中我们设定判定水资源的风险因子为农业用水、工业用水、第三产业用水、降水量、人口、平均气温、污水总量。
通过对1979年至2008年各个因素数据的分析,构建灰色分析模型来确定灰色关联度,用Mtalab软件编程得到各个风险因子彼此间的关联度,最后通过彼此间关联度的大小,从而得到影响北京水资源短缺的主要风险因子有:农业用水、工业用水和降水量和人口。
问题二中我们采用风险率、脆弱性、可恢复性、事故周期和风险度作为区域水资源短缺风险的评价指标,建立模糊综合评价指标体系。
通过建立的隶属函数得到模糊关系矩阵,然后又运用层次分析法来计算评价指标的权重系数,由模糊关系矩阵和风险评价各因素的权重得到综合评价矢量,并建立多元线性回归模型,得出北京市水资源短缺处于高风险状态。
针对得出的这个结论,我们给出了一些可以降低北京市水资源短缺风险因子的措施。
问题三中由于时代差异较大、经济发展迅速、2008年北京奥运会时北京采取了许多特别政策,另外近几年国家的南水北调政策也得到了很大的成效。
所以在某些指标上我们过滤掉了那些陈旧的数据,选择用1996年到2008年的数据来预测未来两年北京市水资源的风险程度。
我们利用一元线性回归方法预测出了未来两年北京市各个风险因子的数据,然后构建隶属函数来预测未来两年北京市水资源的风险程度。
我们预测出未来两年北京市水资源的风险程度为中等风险程度到高等风险程度。
在问题三的最后我们给出了对北京市未来两年水资源风险调控的一些措施来降低风险。
石家庄铁道大学数学建模竞赛论文题目B:北京市水资源短缺风险综合评价队号19领队教师:马祥旺2014年5月18日数学竞赛论文一.摘要 (2)关键词: (2)二.问题重述 (3)B题:水资源短缺风险综合评价 (3)三.问题提出 (4)四.建模过程 (4)基本假设 (4)符号说明 (5)问题一: (6)1.构建模糊物元 (7)2.权重系数的熵值法确定 (7)3. 权重求解及主要风险因子的确定 (9)结论 (12)问题二 (13)问题三 (15)问题四 (17)分析思路 (17)给北京市水行政主管部门的建议报告 (18)水资源短缺原因 (18)缓解北京水资源短缺的有效措施与建议 (18)五、模型评价与改进 (21)六、参考文献 (22)- 1 -数学竞赛论文一.摘要“水资源短缺风险综合评价”模型是通过模糊物元分析法确定危险因子,通过危险因子所占的权重提出建议,保障水资源的供应。
基于熵权法所建立的模型,通过各个危险因子所占的权重进行风险等级评测。
确立风险等级的划分。
通过对历年统计数据进行分析,做出其合理的线性方程,合理大胆预测北京市未来水资源发展趋势,由预测发展趋势可以得到有效预警并采取措施。
通过合理分配水资源走向,调整产业结构,合理外迁工业等严重耗水资源企业能有效降低水资源短缺风险发生的可能性。
关键词:水资源;北京用水;模糊物元法;风险等级划分;发展预测;熵权分析法;多元线性拟合;隶属函数- 2 -数学竞赛论文二.问题重述B题:水资源短缺风险综合评价水资源,是指可供人类直接利用,能够不断更新的天然水体。
主要包括陆地上的地表水和地下水。
风险,是指某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合。
水资源短缺风险,泛指在特定的时空环境条件下,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。
近年来,我国、特别是北方地区水资源短缺问题日趋严重,水资源成为焦点话题。
以北京市为例,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300m3,为全国人均的1/8,世界人均的1/30,属重度缺水地区,附表中所列的数据给出了1979年至2000年北京市水资源短缺的状况。
水资源短缺风险综合评价摘要本文探讨的是北京市水资源短缺风险的综合评价及预测问题。
主要从水资源入手,来分析影响北京市水资源短缺风险因素,利用数学模型,提取出主要风险因子,做出风险等级划分及预测未来影响趋势,并根据北京市自身特点,提出合理化建议来规避水资源短缺风险。
对问题1,因为影响水资源的因素很多,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。
我们选取GDP、人口、森林覆盖率、降水量、污水处理率、地下水、工业用水、农业用水和城市生活用水的相关数据,利用主成分分析法,最终筛选出人口、污水处理率、GDP、森林覆盖率和降水量5个风险因子。
对问题2,要作出风险等级划分,我们可以建立熵权模糊综合评价模型解决问题。
根据问题2中所筛选出的5个主要风险因子,建立等级划分,得出各个风险指数的隶度函数。
综上得到2001年到2008年的风险等级,并对主要风险因子提出了如何调控使得风险降低。
对问题,3,根据问题3的结果,应用灰色系统预测模型即可得到2009年和2010年的水质源风险等级分别为较低(Ⅱ),低(Ⅰ)。
对问题4,基于所建模型及预测结果,向北京市水行政主管部门提出控制在京人口总数,以及合理分配农业、工业、第三产业及生活等其他用水来缓解北京水资源短缺现状。
关键词水质源短缺风险主成分分析法风险因子熵权模糊综合评价灰色系统预测一问题重述以北京市为例,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300m3,为全国人均的1/8,世界人均的1/30,属重度缺水地区,附表中所列的数据给出了1979年至2000年北京市水资源短缺的状况。
北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素。
政府采取了一系列措施, 如南水北调工程建设, 建立污水处理厂,产业结构调整等。
但是,气候变化和经济社会不断发展,水资源短缺风险始终存在。
如何对水资源风险的主要因子进行识别,对风险造成的危害等级进行划分,对不同风险因子采取相应的有效措施规避风险或减少其造成的危害,这对社会经济的稳定、可持续发展战略的实施具有重要的意义。
水资源短缺风险综合评价11数教(1)班刘莉 2011123462(35)摘要:水是生命之源,随着社会的发展,人口的增长,工业、农业,对水源的需求与日俱增;逐渐演变的社会发展,第三产业的出现并占用了一部分水源。
如今,对水源的需求有增无减,而水资源短缺的状况直接影响社会和经济的发展。
1.问题阐述近年,我国、特别是北方水资源短缺问题日趋严重,水资源成为焦点话题。
以北京市为例,北京是世界上水资源严重缺乏的大都市之一,此外,降雨量又没有增加反而在逐年下降,其人均水资源占有量不足300m3,为全国人均的1/8,世界人均的1/30,属重度缺水地区,附表中所列的数据给出了1979年至2000年北京市水资源短缺的状况。
北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素。
政府采取了一系列措施, 如南水北调工程建设, 建立污水处理厂,产业结构调整等。
但是,气候变化和经济社会不断发展,水资源短缺风险始终存在,且日趋严峻。
2、模型的假设1.假设在2000-2010年中没有发生重大自然灾害,如洪水、地震等。
2.假设用近十年的风险值来估计2001-2010年的风险值。
3、模型的建立问题一:对北京市2001-2010年每年的水资源短缺状况进行预测,并提出应对措施。
根据图中的拟合函数y=(1.0e+0.05*0.000)-0.0031x-3.0622x^2可以得到2001-2010年的水资源总量数据19.2 16.1 18.4 21.4 23.2 24.5 23.8 34.2 26.3根据图中的拟合函数y=(1.0e+0.04*0.000)-0.0072x-7.1545x^2可以得到2001-2010年的工业用水数据9.2 7.5 8.4 7.7 6.8 6.2 5.8 5.2 5.5根据图中的拟合函数y=(1.0e+0.05*0.000)-0.0015x-1.5205x^2可以得到2001-2010年的农业用水数据17.4 15.5 13.8 13.5 13.2 12.8 12.4 12.0 12.0 13.1根据图中的拟合函数y=(1.0e+0.04*0.000)-0.0045x-4.4251x^2可以得到2001-2010年的第三产业用水数据13.3 13.8 13.9 14.1 14.3 14.7 15.3 15.9 16.3 16.9从上图中我们可以知道在2001-2010年北京的水资源处于短缺状况,特别是在2001-2004年缺水程度达到50%以上,这将给经济带来严重的影响。