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南水北调中的水资源分配

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南水北调中的水资源分配 摘要 本文需要我们对已知2000年度水量的数据处理分析，来预测十年后即2010年度水量的给各大城市的分配情况；其次还需要我们基于实际情况，针对相同供水量产生的不同经济效益，从经济效益方面，优化调水指标的分配方案。

在模型一中，我们利用excel对数据进行处理分析，按照比例关系，分别得到： 表一：预测2010年各大城市的人口数，工业产值及综合服务产值 表二：预测2010年各个城市三种用水量使用情况 表三：2010年给各大城市的三种用水量分配情况 其中表三即为问题一的详细解答。（详见4.1中的模型）

在模型二中，，我们假设n年后第i个城市第j种用水分配的人均日用水量或万元用水量保持不变，“适当照顾各城市经济发展的均衡”可限制各城市用于工业增加值和综合服务业的调水量在2000年平均值的50％~150%的范围内。同样我们建立了相应的线性规划模型，利用matlab或者lingo程序，我们求得使城市获得最大效益的调水分配(见表四)。并求的最大收益为5391亿元。

关键词：excel数据处理 线性规划

一． 问题重述 南水北调中线工程建成后，预计2010年年调水量为110亿立方米，主要用来解决京、津、冀、豫四省（市）的沿线20个大中城市的生活用水、工业用水和综合服务业的用水，分配比例分别为40％、38％和22％．这样可以改善我国中部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（见附表一）。

问题一：请你综合考虑各种情况，给出2010年每个城市的调水分配指标，使得各城市的总用水情况尽量均衡。

问题二：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，请从经济效益的角度，给出调水指标的分配方案．但是，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。

二． 问题分析 本文是针对各大城市用水需求，以年度调水量为资源总量，根据2000年的实际用水量及相关增长速度，来预测对2010年的各大城市用水需求量，从而对该年度调水量实现优化配置。 本题的难点在于对2000年数据的系统分析，从中找到合理的数学模型。特别是在模型二中，必须处理好各大城市三种用水需求量与实际用水可调度量之间的关系，实际用水可调度量可在该城市用水需求量的50％~150%的范围内波动，使得各大城市在工业和综合服务业所产生的经济效益最大。但各大城市用于生活，工业及综合服务业的用水分配比例保持不变。

三．模型假设及符号设定 3.1模型假设 1.城市新增用水量均衡，即各城市实际分配得到的水量与需求量比值恒定； 2.各个城市的人口数，工业产值及综合服务业产值的增长率保持不变； 3. n年后第i个城市第j种用水分配的人均日用水量或万元用水量保持不变； 4.各大城市用于生活，工业及综合服务业的用水分配比例保持不变。

3.2常变量设定 n (n=1,2,3…) 自2000年来的第n年 i (i=1,2,…20) 第i个城市 aij 2000年第i个城市第j种用水分配的人口总数或万元增加量或万元人均产值 j (j=1,2,3) 用水分配(j=1:生活用水j=2:工业用水j=3:综合服务业用水) bij 第i个城市第j种用水分配的年增长率 cij 第i个城市第j种用水分配的人均日用水量或万元用水量 rj 第n年给第j种用水分配的分配比例 vi 预测n年后第i个城市用水需求的总体积 Vi n年后第i个城市用水分配的总体积 vij 预测n年后第i个城市用于第j种用水需求的总体积 Vij n年后第i个城市用于第j种用水分配的总体积 V n年后年调水量总体积 uj (j=1,2,3) 2000年三种用水总调用量量占各自总需求量的比例 M(V) 2010年的最大经济效益

四．模型建立 4.1模型一 模型条件： 第n年后： 调水量总体积为：V

给三种用水分配的水量分别为：jjVVr (1.1) 第i个城市的人口总数数为：11(1)niiab (1.21) 工业产值增加值为：22(1)niiab (1.22) 综合服务业总产值为：1133(1)(1)nniiiiabab (1.23) 故第i个城市需用于生活用水：1111(1)niiiivabc (1.31) 需用于工业产值：2222(1)niiiivabc (1.32) 需用于综合服务业：311333(1)(1)nniiiiiivababc (1.33)

因此分配给第i个城市第j种用水体积为：31ijijjijjvVVv (1.4)

模型求解： 问题一要求我们预测2010年的水资源分配,已知n=10，V=110亿立方米，比例分配ri (r=1,2,3)分别为40％、38％和22％。 利用excel程序，我们容易求得第10年（即2010年）的各城市的人口数，工业产值和综合服务业产值，从而推测该年度各大城市的水量使用情况，再根据已安排调度的年度用水总量，来分配各大城市的用水量。

下表一为预测2010年各大城市的人口数，工业产值及综合服务产值： （表一）

序号 城市名称 城市人口（万人） 工业产值（亿元） 综合服务业（万元） 1 北京 1311.455958 2111.582613 4.007949656 2 天津 702.9486506 2234.478445 2.624258796 3 廊坊 61.34021197 500.5922948 0.778122738 4 保定 92.2714476 870.2820348 0.720748856 5 沧州 48.77265382 1222.544394 0.502019901 6 衡水 82.9072336 532.5528076 0.416056881 7 石家庄 230.0851017 1225.558159 1.342365284 8 邢台 54.38795812 531.8354297 0.465877231 9 邯郸 84.03902222 1870.088314 0.647551911 10 安阳 88.65240003 214.372828 0.483784237 11 鹤壁 45.48357696 90.03431034 0.574209096 12 濮阳 43.57078121 223.3917731 0.496691412 13 焦作 76.44612458 277.1969604 0.516061521 14 新乡 137.1385777 144.6479748 0.442023873 15 郑州 231.5270979 1043.040359 1.399883242 16 许昌 83.27052084 206.2875823 0.409897534 17 平顶山 96.12910846 264.9682302 0.403241598 18 周口 34.12155926 274.9367008 0.350052263 19 漯河 60.72391054 196.491185 0.399803308 20 南阳 128.3315536 567.5095696 0.302156754

下表二为预测2010年各个城市三种用水量使用情况： （表二）

序号 城市名称 生活用水量 （万立方米） 工业用水量 （万立方米） 综合服务用水量（万立方米） 1 北京 169453.2 301956.3 840999.9132 2 天津 53624.44 160882.4 258260.6851 3 廊坊 5485.348 51060.41 8591.438464 4 保定 10945.7 83547.08 23941.63452 5 沧州 3293.373 134479.9 7712.725489 6 衡水 5386.483 63906.34 10969.13176 7 石家庄 22422.94 105398 72581.68943 8 邢台 3275.515 69670.44 7981.505073 9 邯郸 7055.076 235631.1 17414.28141 10 安阳 10354.6 39873.35 13295.47645 11 鹤壁 3652.331 18907.21 8357.466752 12 濮阳 2767.18 37976.6 7617.71396 13 焦作 4464.454 56825.38 11046.25294 14 新乡 12513.9 26036.64 18791.74281 15 郑州 13859.21 91787.55 71304.39898 16 许昌 5470.873 43320.39 10922.36196 17 平顶山 5438.504 50079 12016.60915 18 周口 2054.971 57736.71 4061.07187 19 漯河 3280.306 39298.24 6797.733691 20 南阳 9461.885 102151.7 12408.3986

下表三为根据表二数据分配给出的2010年给各大城市的三种用水量分配情况： （表三）

序号 城市名称 生活用水量 （万立方米） 工业用水量 （万立方米） 综合服务用水量（万立方米） 1 北京 210465.1 71288.26 142815.2 2 天津 66602.89 37982.42 43856.78 3 廊坊 6812.94 12054.75 1458.963 4 保定 13594.83 19724.46 4065.672 5 沧州 4090.452 31749.09 1309.744 6 衡水 6690.147 15087.52 1862.734

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南水北调知识点

南水北调知识点

南水北调知识点南水北调是我国一项重大的战略性工程，旨在缓解北方地区水资源短缺的问题，实现水资源的优化配置，促进区域协调发展。

下面就让我们来深入了解一下南水北调的相关知识点。

一、南水北调工程的背景我国水资源分布极不均衡，南方水多，北方水少。

长江流域及其以南地区，水资源量占全国的 80%以上，而黄淮海流域水资源量仅占全国的 72%。

随着经济社会的快速发展，北方地区对水资源的需求日益增加，水资源供需矛盾日益突出。

为了解决这一问题，南水北调工程应运而生。

二、南水北调工程的线路南水北调工程分为东、中、西三条线路。

东线工程从长江下游扬州江都抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。

出东平湖后分两路输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。

中线工程从丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿京广铁路西侧北上，可基本自流到北京、天津。

西线工程在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞，调长江水入黄河上游。

三、南水北调工程的意义1、解决北方地区水资源短缺问题南水北调工程为北方地区提供了稳定的水资源供应，缓解了城市和工业用水紧张的局面，保障了居民生活用水，促进了经济社会的可持续发展。

2、改善生态环境水资源的增加有助于改善北方地区的生态环境，恢复湿地、增加植被覆盖，减少土地沙漠化和水土流失，促进生态系统的平衡和稳定。

3、促进区域协调发展南水北调工程加强了南北方的经济联系和交流，促进了资源的优化配置，推动了区域协调发展，缩小了地区差距。

4、保障粮食安全水资源是农业生产的重要保障，南水北调为北方农业提供了充足的灌溉水源，有利于提高粮食产量，保障国家粮食安全。

四、南水北调工程的建设难点1、工程规模巨大南水北调工程涉及的线路长、调水量大、工程复杂，需要建设大量的泵站、渠道、水库等水利设施，施工难度极高。

南水北调措施

南水北调措施

南水北调措施引言南水北调工程是我国一项具有重大战略意义的水利工程，旨在通过将长江水资源引入华北地区，解决该地区的严重水资源不足问题。

为了实施南水北调工程，我国采取了一系列措施，包括引江水、引黄水和调水等，以确保工程的顺利进行和效果的达到。

本文将对南水北调工程所采取的措施进行详细介绍和分析。

1. 引江水引江水是南水北调工程的重要措施之一，主要通过引江取水、北调中线和东线将长江水资源引入华北地区。

1.1 引江取水引江取水作为南水北调工程的起始阶段，是利用长江资源作为水源，并通过建设取水工程来引入水源。

长江取水有所谓“再生水”的概念，“再生水”是指在长江水资源利用中对取水过程所净化的水质再加工利用，减少二次污染。

1.2 北调中线北调中线是南水北调工程的重点工程之一，主要负责将长江水资源引入华北平原地区。

通过修建输水渠道和水利设施，将长江水源顺利引入华北地区。

北调中线的建设需要考虑水源的保护和水质的控制，确保引入的长江水资源符合水质标准。

1.3 东线工程东线工程主要致力于解决山东半岛地区的水资源不足问题，利用黄河和淮河的水资源，通过引水工程将水源引入山东半岛地区。

东线工程的实施需要考虑黄河和淮河水质的改善和水源的保护，确保引入的水源符合水质要求。

2. 引黄水引黄水作为南水北调工程的重要支撑措施之一，主要通过引黄河水资源来解决华北地区的严重水资源不足问题。

2.1 黄河引水渠道黄河引水渠道是引黄水的主要工程，主要负责将黄河的水源引入华北地区。

黄河引水渠道的建设需要解决黄河水质的问题，确保引入的水源符合水质要求。

此外，由于黄河水资源的波动性和污染物的含量，对引水渠道和水源进行持续监测和调控也是非常重要的。

2.2 黄河水资源保护为了确保黄河水资源的可持续利用和保护，南水北调工程采取了多种措施。

如加强对黄河的水质监测和治理，减少工业废水和农业面源污染的排放，提高黄河水资源的利用效率等。

3. 调水措施调水措施是南水北调工程的最终实施过程，通过调节和优化水资源的分配和利用，解决华北地区的水资源不足问题。

南水北调简介

南水北调简介


练一练：读下图回答问题
7、解决北方缺水的措施中，除跨流域调水外， 还有 节约用水；修建水利工程；防治水污染等。
练一练：读下图回答问题
7、缓解天津和青岛两市的水资源紧张的局面，我国已 成功地建成了引滦入津工程和 引黄济青 工程。
优点
东线工程
中线工程
有京杭运河可 虽地形较复杂， 以利用，工程 但地势南高北低 量较小 ，前期 可自流供水,水质 投资少，工期 较 好 短
资源的跨区域调配 ——以南水北调为例
探究问题1：为什么要建设“南水北调”工程？ 中国水资源的特点：不平衡
数量上：
空间分布上：
“总量多，人均少” “东多西少，南多北少”
时间分配上： “夏秋多，冬春少， 年际变化大”
探究问题1：为什么要建设“南水北调”工程？ 中国水资源的特点：不平衡
• 数量上： “总量多，人均少”
81.0%
4180立方米
探究问题1：为什么要建设“南水北调”工程？
总结： 问题探究一我国为什么要实施南水北调工程？
结论：南方水资源丰富而北方水资源不足， 北方人口众多，工农业发达，需水量大。
我国水资源分布不均和水资源供需矛盾是
决定南水北调的根本原因。
自然原因：
属于半湿润地区，降水少蒸发量大， 且降水集中在7、8月份，河流湖泊少， 积蓄水量少,许多雨水都以洪水形式流入 海洋；特别是春季干旱严重。
• 社会效益：改善调入区的投资环境，吸引更多 的国内外资金，为经济的发展创造良好社会条 件，同时可以缓解城乡争水、地区争水、工农 业争水的矛盾，有利于社会安定。
• 经济效益：促进调入区经济的发展。
• 生态效益：增加调入区城市生活用水和工业用 水，美化环境，改善城乡居民的卫生条件。缓 解地下水位大幅度下降趋势和漏斗面积进一步 扩大，控制地面沉降。
南水北调的原理

南水北调的原理

南水北调的原理
南水北调是中国国家重大的水利工程，是为了解决中国南方水资源相对丰富，
而北方水资源相对匮乏的问题而实施的一项重大工程。

南水北调工程的原理主要是通过引水工程将长江、汉江的水资源调配到黄河、海河流域，从而解决北方地区的用水需求。

南水北调工程的原理主要包括三个方面，一是水源的选取，二是水的输送，三
是水的利用。

首先，南水北调工程需要选取充足的水源，以保证北方地区的用水需求。

其次，需要设计输水的管道和渠道，以确保水资源能够顺利输送到北方地区。

最后，需要对输送来的水资源进行合理的利用，以满足北方地区的农业、工业和生活用水需求。

南水北调工程的实施需要克服许多困难和挑战。

首先，需要克服地理环境复杂
多变的挑战，包括山地、平原、湖泊等地形的克服。

其次，需要克服水资源调配过程中可能出现的水质污染、水资源浪费等问题。

最后，需要克服工程建设和维护过程中可能出现的资金、技术等方面的困难。

南水北调工程的实施对中国国家的经济发展和社会稳定具有重要意义。

一方面，南水北调工程可以解决北方地区的用水需求，保证了北方地区的农业生产、工业生产和居民生活用水需求。

另一方面，南水北调工程可以促进南北地区的经济协调发展，实现资源的合理配置和利用，推动中国国家的经济社会发展。

总的来说，南水北调工程是中国国家实施的一项重大的水利工程，其原理是通
过引水工程将南方水资源调配到北方地区，以解决北方地区的用水需求。

南水北调工程的实施需要克服许多困难和挑战，但是对中国国家的经济发展和社会稳定具有重要意义。

希望南水北调工程能够顺利实施，为中国国家的可持续发展做出更大的贡献。