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本次设计在新屯水库坝址上游纳过水库调查到2011年历史洪水，洪峰流量为220m3/s，比拟到坝址处洪峰流量为243m3/s，重现期为20年一遇。根据雨洪法洪水计算成果，新屯水库坝址断面20年一遇洪水洪峰流量为247m3/s，比本次工作调查到20年一遇洪水大1.6%。由于设计流域集水面积小，洪峰流量不大，历史洪水位差异不大，洪水位的准确性及河道糙率的取值大小对洪峰流量的影响较大，本次设计采用雨洪法计算的20年一遇洪水洪峰流量比历史洪水大1.6%，本次洪水设计成果基本合理。
2工程建设规模符合性论证
2.1水资源利用规划符合性论证根据《望谟县国民经济和社会发展第十二五规划纲要》，人口自然增长率控制在9‰左右，因此本工程现状水平年2010年至规划水平年2020年供水区域内的人口自然增长率取9‰。经预测，规划水平年设计供水人口8万人。设计用水量按照《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）的规定进行计算。根据需水量预测，2020年新屯水库供应区内望谟镇人饮总需水量为3.667万立方米/天（最高日），年均总需水量为1338万立方米/年。人均需水量为167.25m3（/人•年），人均综合用水量458L（/人•天），日变化系数1.3。根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006），结合生活用水现状，综合考虑社会经济发展、居民生活消费水平提高、节水器具普及、水资源管理水平不断提高、水价政策及水价调整、暂住人口变化等因素，供水范围2020年综合生活人均净用水量为458L/人.d。用水定额在南方地区村镇是属于合理水平。因此新屯水库P=95%城镇供水488万立方米，纳坝水库P=95%城镇供水679万立方米，新屯水库和纳坝水库联合起来能满足望谟县城需水量，供水规模符合规划要求。
2.2防洪规划符合性论证望谟县防洪能力需达到50年一遇的防洪要求。橄榄桥～两库区间考虑为同频率洪水，新屯水库和纳坝水库考虑为相应洪水。区间50年一遇洪峰流量为653m3/s，故上游两库总安全控制下泄量为40m3/s。经计算，纳坝水库控制下泄流量为23.5m3/s，新屯水库下泄流量为16.5m3/s。根据本流域的洪水特性，本次拟定8月～次年5月为汛后洪水，正常蓄水位730m，对应的库容560万立方米，汛限水位720m，对应的库容321万立方米，防洪高水位731m，对应的库容589万立方米，防洪库容268万立方米，满足望谟县城市防洪要求。
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1.3GIS技术在防洪减灾中的应用防洪减灾是一项系统性较强的工作，其中主要包括对洪水风险特性的了解和认识、对水灾成灾机理的探讨以及对防洪减灾体系的完善等内容。GIS技术在防洪减灾中的应用体现在如下几个方面：①防洪决策支持系统。GIS在该系统中的应用有空间数据管理，如查询、检索、更新等，借助GIS的空间分析能力可以为防汛指挥决策提供决策支持，并为各种应用模型的构建提供数据支撑。②洪涝灾害风险分析。应用GIS技术可以将洪水的危险性和承灾体的易损性以及损失评估等几个方面的自然、地理、社会因子的相应权重进行空间叠加，这是分析洪涝风险及对其进行区划的有效手段之一。③防洪。GIS技术在城市防洪中主要有以下几个方面的应用：积水退水的预测预报、排水设施管理、暴雨分布的可视化显示、暴雨时空特征分析等等，这为城市防洪工作的有序进行提供了强有力的技术支撑。
2.GIS在水文水资源领域应用中的发展趋势展望
2.1GIS研发标准统一化当前，在GIS技术研发领域尚未建立统一的技术规范和标准，使得GIS开发平台和数据模式呈现出多样化的特征，缺乏对GIS技术在水文水资源领域研发的针对性。为有效解决这一问题，应当建立统一的GIS应用规范和研发标准，使GIS能够满足大范围内的水文信息交流，为构建水文水资源信息管理网络平台提供技术支撑。
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我市不仅水资源匮乏，水污染现象也及其严峻。在2013和2014年中国30个省份生态文明水平排名中，河北省连续排名位居最后，具体到城市，2007年度衡水市废污水排放总量为1．03亿吨。域内河流监测断面水质级别均为严重污染，没有任何利用价值;衡水湖洼内为轻污染，衡水湖冀州为中污染，衡水湖水库为重污染。地表水污染呈逐年加重趋势。衡水市、沧州市等全国6城市因水环境功能区水质达标率较低被国家环保部曝光批评。2008年度全市地表水质总体为重度污染，重污染河段是100%;衡水湖在河北省14个生活用水水源地(湖库)中，水质综合情况倒数第一。造成水质污染的主要原因有:一、工业污染。工业废水和生活污水通过渗坑、渗井渗入地下，是造成地下水中亚硝酸盐氮、氨氮、高锰酸盐指数超标的重要原因。二、农业面源污染。农业种植长期大量农药、化肥的施打使得残留物质经灌溉水或大气水的淋浇而渗入地下，造成地下水水质污染。三、工业废渣、生活垃圾等经处理堆放，降雨后有害物质带入地下;生活污水中含合成洗涤剂量大等，这些是造成水污染的重要途径。
三、水文化教育常驻学校，培养具有爱水意识的下一代
小到幼儿园的孩子，大到大学生，都应开展水文化教育。孩子是祖国未来的创造者，从娃娃抓起，教育下一代具有节水爱水意识，是保障水文化传承的关键。学生是最容易接受美好事物的，也不会受利益的影响。一旦在孩子从头脑中扎下根深蒂固的水文化，就会不自觉地从行为上惜水爱水。水文化校园教育可分为课上和课外两方面。一、课上:不同的课程都可以融入水文化教育。如:思想品德课讲节约水资源，语文课引导孩子写爱水的文章，生活与劳动课和孩子一起探讨费水再利用方法，美术课和学生用绘画语言表达爱水的情感，常识课根据水的专题进行爱水教育和行动宣传等;二、课外:开展丰富多彩的爱水活动，节水小调查、爱水标语设计、爱水自编报、黑板报评比等。大学生可开展更有深度的考察水利工程、开展水利调查、参观水利景观、采访水利名人等社会实践活动。
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1传统给水排水系统规划存在的问题
目前，给水排水系统规划已从早期的以单一费用指标为目标，对单一设施或者个别河段进行中、短期的被动单一工程开发对策，发展到了多部门参与的以“净效益”为代表的以单指标为目标，对区(流)域进行长期、中期、短期一体化的多工程开发对策，并取得了巨大的进步。然而给水排水这2个领域规划的某些观念和方法仍然存在不足之处。过去几十年的发展，形成了城市建设注重给水、偏废排水，忽略生态用水，对有限的水资源一味开采、利用，却缺乏有效保护的现状，造成水资源短缺和水环境质量的不断恶化。而且由于缺乏区域统筹规划，各城市仅关注本城市可获取的水量、水质及水系的上下游问题，结果常常出现城市之间污染转嫁、上游城市过度开发形成断流，从而导致整个流域或区域用水日趋紧张的局面。由此可见，违背自然规律，不仅造成自然界水资源的恶性循环，同时也使人类对于水的开发利用陷于困境。
2树立区域(或流域)给水排水工程综合规划的观念
2．1提高对水资源的认知水平进人21世纪，我国的资源、环境问题中，水问题尤为突出。长期以来对水资源过度无序地开采，对水体循环任意的干扰和破坏，已造成很多地方在水量和水质两方面失去动态平衡，出现了水少与水浪费并存、水多与生态失衡并存、水脏与水管理不善并存的严峻局面，严重地制约了社会经济的发展。
为了实现社会可持续发展，必须呼吁全社会提高对水资源的认知水平，改变长期以来人们关于水取之不尽、用之不竭的观念。水作为人类及一切生物不可代替的生存要素，既应有足够的数量，也要有可用的质量，有“量”无“质”，或有“质”无“量”，都将制约人类社会的可持续发展；改变城市建设偏废排水，城市规划中给水，排水各行其是、互不约束的现象，将给水排水视为水体循环系统中的一个子系统，是相互依存、相互制约的2个过程。一个城市给水排水工程的规划、建设，应充分体现出给水排水内在的统一性，通过协调开采与补给，破坏与恢复之间的动态平衡，确保水体始终处于良性循环，长久地供给人类利用。
2．2树立区域、流域观念。形成区域、流域给水排水工程建设的整体协调发展纵观世界各国发展历程，当工业化和社会城市化急剧发展，使原有的经济结构、社会结构和生活环境迅速改变，工业、人口、资源等各类矛盾日益尖锐时，各国便纷纷步人了区域经济发展阶段，进行工业结构的调整和合理布局，规划、开发新区，控制疏散大城市人口以及自然资源的开发与环境保护等，在此期间，区域规划被广泛地推行采用，成为实现区域经济发展的重要前提。区域规划中有一项很重要的专业规划即水资源综合利用规划，其主要内容之一就是给水排水工程规划。
区域性的给水排水工程规划，应根据区域水资源时空分布特点或河流水体上、下游的水文水利关系，进行水资源开发和水污染控制，在区域范围内通过水资源的合理调配，平衡供需矛盾，通过协调污水处理程度、排污口及水体自净容量之间的关系，维系河流水资源的供给能力，保证下游城市的生存和发展，维护区(流)域生态平衡。除此之外，区域给水排水规划还应根据区域内水资源可供量及分布特点、水环境承载力，对区域内各城市用地布局、产业结构、发展需求进行分析评价，限制大耗水工业与重污染工艺的发展，提倡建设节水工业和采用清洁工艺，从而促进区域经济一水资源一环境的共同协调发展。
2．3保障区(流)域生态环境需水。提倡水资源综合利用忽视水资源与生态环境系统之间的关系是20世纪水资源管理的失误，直接导致了生态环境的恶化，引发出河道断流、地下水位下降、森林退化和生物多样性减少等诸多问题。要解决这些问题，必须重新审视水资源管理策略，强调水资源、生态系统和人类社会的相互协调，重视生态环境和水资源的内在关系，遵循“必须首先满足基本生态需水”的原则，对供水、用水、节水、排水、污水处理及其回用等的统一管理方式进行重点改革。此外，还需充分考虑水资源的合理永续利用。提倡一水多用，提高生活用水的重复使用率，工矿企业实行循环用水、分质用水、回收利用污水，将以往对水污染的消极治理变为积极预防，这样才能促进水环境质量向着有利于人类当今和长远利益的方向发展。
3以系统分析方法进行给水排水工程规划
系统分析方法是解决社会用水供需矛盾以及水体环境恶化与恢复的平衡矛盾的比较科学的、有效的方法之一。其主要特点是研究问题时重点把握问题的整体性、相关性以及对周围环境的适应性。区域性给水排水工程规划不仅涉及的问题庞大而复杂，而且工程耗资大、周期长，常常需要对众多可行方案的优劣进行评价和判断。在区域或流域范围内，采用系统分析方法对规划方案进行深层次论证，可以保证各类水资源的合理利用以及各类给水排水设施的合理布局，为日后区域给水排水设施的统一调度、优化运行奠定良好的基础。
采用系统分析方法建立的给水排水综合规划优化的概念模型如下：目标为水资源量使用最少、水处理设施费用最少、COD排放量最少，约束条件为水资源可供给量约束、用水与排水系统内水量平衡约束、再生水利用约束、环境最大承载力约束。
式中：为生活用水；W，为生产用水；W为生态用水；W为排水量；W为再生水量；W为水资源可利用总量；为污水排放系数；为再生水利用系数；or为再生水占水资源总量的比例；MaxCOD为环境COD最大允许排放量。
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2002年编撰的《中华人民共和国水法》已明确规定，我国的水资源隶属国家所有。虽然法律这样规定，但水资源却只归属国家政府机关，致使水资源所有者利益缺失。使每一份水系资源拥有真正的产权所有人，进行分级处理是解决这一问题的有效方法。水资源的国有资产公司负有相当大的责任，其中如何治理江河水污染、控制水资源环境的2次污染和保护水资源至关重要。这种职责就是要实时监控水环境的变化，也要对已发生污染的水资源及时治理。公司可将这些治理情况实时到网上，让群众监督，也可以向市场拍卖税务污染治理项目。治理污染的资金来源一方面是国家政府的财政补贴，另一方面由包揽水资源进行管理从而获取利益的水公司拨付。我国水资源的治理到现在都没有取得实质性成绩的根本原因就是没有调动群众积极性，如果有群众参与，一切事情都会有事半功倍的效果。治理水资源是利国利民的事情，全民有参与的必要性。可加大治理水资源重要性的宣传力度，争取更多的民众参与其中。
3水资源污染治理与水环境保护市场化运营的意义
进行水资源污染治水管理和水环境保护措施计划十分必要。一方面，中国国情造成独有的水资源特性，这种特性会模糊承担河流湖泊治理环境保护项目的责任，因为如今社会主义市场化的发展要求，会对水资源治理产生消极影响。所以，采用合适的治水模式，达到对水资源的合理使用和有效保护，提高水资源用水率，让水资源真正循环利用，这便是水资源治理与水环境保护市场化运营的意义所在。我国各地水资源分布不均，有的地方水资源丰富，存在水资源浪费现象，而有些地方严重缺水，以至于生活用水都十分困难，这种水资源现状的差异让人们对水资源产生误解。因为用水效率不高，水资源污染严重，水环境保护欠缺，节约水的潜力非常大，却很少有人有这种意识。水资源污染治理与水环境保护市场化运营的有效作用是：
1）保证水资源合理利用，避免水资源浪费的情况发生，促进实现水资源的可持续发展；
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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
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1．2抓好中长期供求规划
各县要在水资源评价的基础上，结合县级经济发展五年、十年规划和城市规模的发展及县域人口迁移状况，合理规划中长期供水计划，并及时修正，严格执行，杜绝水资源利用上的随意性。保障工农业、服务业均衡发展。对一些先上马，再找水的项目坚决制止，提前介入，及时引导，对水资源利用中将要出现的矛盾、纠纷进行预判，未雨绸缪。
1．3抓好水质调查的基础工作
2010年以来，随着各地经济迅猛发展、工业化的普及和人民生活水平的提高，为国家创造了巨大的财富，同时也为人民群众物质文化生活带来了极大便利，但同时不可否认的是，在一些地方对资源和环境的污染和破坏也达到历史极致。因此，从2009年起，中央提出实行最严格的水资源管理制度，建立3条红线，即：①建立水资源开发利用控制红线，严格用水总量控制；②建立用水效率控制红线，坚决遏制用水浪费；③建立水功能区限制纳污红线，严格控制入河排污总量。为此，要求县级水行政主管部门，在县一级政府主导下，进一步明确责任，进行水质调查工作，是切实做好水资源管理，控制指标分解落实的基础。没有科学的水质化验调查，3条红线的落实只是一句空话。县级水行政主管部门，要在严格落实水质调查的基础上，逐步开展3条红线的落实，以水资源的可持续利用支撑和保障经济社会的可持续发展，切实加大水行政执法检查、惩处工作力度，对那些违反《水法》的人和事予以严处，只有这样才能还老百姓的碧水蓝天。在各县水质调查的工作中，建立健全水质调查的规范制度。比如，农业灌溉水质、生活用水水质、工业用水水质要求化验的项目有哪些，多长时间化验一次，什么时候安排，什么时候落实，什么时间检查，一定要建立健全一整套操作性强的规范制度。
2以取水许可年审为突破口，全面加强监督管理
自2008年4月中央《取水许可监督管理办法》以来，各县一级水行政主管部门，结合取水许可年审，积极进行了取水单位的年度用水和用水定额考核，核定年度取水量；结合取水许可年审，开展计划用水，节约用水工作；对未安装量水设施的取水单位，分期分批逐步安装了量水设施。但同时也存在一些问题。诸如年审存在走过场，计量设施不合理，甚至一些企业没有安装计量设施，水资源行政主管部门以水资源费的征收为一票否决等一些伴生问题，严重制约水资源管理工作水平的提升。针对这些问题，就要求我们按法律办事，按规范工作。各县要对本辖区的取水户进行一次清查，以取水、用水、排污3个环节逐步建立台账，执法过程要敢于亮红牌，让取（用）水户自行规范，不敢犯，不想犯。在监督管理中，要认真查处一批擅自取水、拒绝办理取水许可证的案件，在新闻媒体上广泛进行宣传曝光，切实加强水行政主管部门对水资源管理的力度，同时，也提高水行政主管部门的取水监督管理在社会上的影响力。水资源管理从粗放型方式向集约型管理转变，要通过以上几个方面逐步加强。使广大用水户树立依法取水、节约用水的观念，同时使县一级水资源管理水平在实践中提高，以人为本，使水资源的使用和管理成为同一个目标，就是可持续利用，人水和谐。
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1.3区域水资源状况及其开发利用分析分析范围内主要河流有团山水库所在河流石梁河、工程受水区绥阳县中心城区退水所涉及的洋川河。石梁河系芙蓉江右岸一级支流，属长江流域乌江水系，全流域面积239km2，主河道全长32.2km，主河道加权平均坡降为11.9‰，流域形状系数0.231，多年平均径流量15000万m3。洋川河系洛安江左岸一级支流，全流域面积126km2，河长28.9km，主河道平均比降11.8‰，流域形状系数0.151，多年平均径流量7900万m3。分析范围内已建成灌溉水库工程2处，小型引水灌溉工程42处，提水灌溉工程30处。灌溉面积22182亩(其中水田20339亩，旱地1843亩)。分析范围内水资源总量22900万m3，现状开发利用水量1786万m3，水资源开发利用率7.80%；耗水量1079万m3，占水资源总量的4.7%。分析范围内水资源开发利用程度一般，水资源具有一定开发利用潜力，为促进区域经济发展，有条件和必要对石梁河水资源进行进一步的开发利用。
1.4取用水合理性分析城市生活用水方面：绥阳县城市生活用水量预测主要根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）采用分类预测法进行预测，远期规划水平年（2030年）采用180L/(人•d)；供水管网损失10%；未预见水量按10%考虑；水厂自用水量按总用水量的5%计。由于县城工业用水单独考虑，故上述所取定额符合一般城市生活用水规律。农田灌溉用水方面：根据当地灌溉习惯结合现状灌溉渠系实际情况，下游农田灌溉P=80%保证率灌溉用水定额水稻取320m3/亩、玉米56.4m3/亩、辣椒45.9m3/亩、油菜59.3m3/亩基本合理。用水总量控制指标方面：绥阳县现状用水量1.787亿m3，2015用水指标1.812亿m3、2020用水指标1.985亿m3、2030用水指标2.041亿m3，分别比现状增加0.025亿m3、0.198亿m3和0.254亿m3，团山水库供水量仅0.0599亿m3，而且主要是用于绥阳县城生活用水，符合《遵义市实施最严格水资源管理制度指标方案》对用水总量控制指标的要求。
1.5取水水源论证团山水库坝址以上流域面积14.7km2，多年平均径流量922万m3，经长系列调节计算，团山水库坝址处流域水资源量可满足团山水库设计供水量599万m3/a（P=95%城市供水588万m3/a、P=80%农田灌溉用水10.8万m3/a）的要求。至规划水平年（2030年）上游流域内用水较现状增加耗水量仅占来水量的0.03%。因此，团山水库工程取水在水资源量方面是可靠的。根据坝址河段水样水质检测结果，现状水质能满足集中式供水水源地和农田灌溉水质要求。取水口以上流域内无工矿企业，主要污染源为少量农田灌溉用水退水，农村生活用水基本无退水，今后水质下降的可能性不大。取水口以上流域今后将划为水源地保护区，农田灌溉用水退水量将进一步削减，同时严禁新设排污口等活动，取水水源水质可得到保障并有改善的可能。取水口河段具备成库建坝的地形地质条件，同时取水口的设置也能够满足水库泥沙淤积需求和取水量的需求，且坝址下游农田灌溉用水今后由团山水库生态放水管一并下放，管道尺寸满足放水要求，取水口设置合理可行。
1.6取水和退水影响分析团山水库取水对区域水资源量虽有一定影响，但按多年平均径流量的10%(0.029m3/s)下放生态流量，对区域水资源及下游河道的生态影响较小。水库下游有农田灌溉工程，灌溉设计流量为0.021m3/s，下游灌溉用水量由生态放水管统一下放，对下游农田灌溉取水影响不大。同时，建议在初蓄期积极引导灌区群众进行适度水改旱，尽可能减少灌溉用水量，确保水库尽早正常蓄水，正常发挥效益。团山水库工程在建设期其污废水按退水处理方案处理达标后排入石梁河，坝址河段枯季情况下接纳排放的污废水后悬浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)浓度均小于《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)Ⅳ类水质要求。施工期对河道水功能区造成一定影响，但该影响将随着施工的结束逐渐减弱直至消失。运行期影响较大的绥阳县中心城区城市用水退水。退水影响的洋川河属“洛安江绥阳遵义县保留区”，由于纳污河流洋川河退水口来水量较大，只要对城市用水产生的污废水处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)“一级标准A标准”后排放，退水对水功能区的影响较小，加之影响河段无其他用水户取水，故绥阳县中心城区城市用水退水对水功能区和第三者的影响不大。
1.7水资源保护措施项目建设过程中，要对生产废水和生活污水采取有效措施处理后达标排放，严禁将污废水直接排入河道；作好水土保持工作，对弃渣进行妥善处理，对项目施工造成的地表恢复植被[6]。对水库大坝、泵站及库尾河段进行水质监测，遇异常情况要查明原因并报告当地水行政主管部门，同时停止供水并采取措施即时解决。水库蓄水前，必须对淹没区进行库底清理，以免蓄水后淹没区内植物腐烂、农厕中粪便等造成二次污染。水库管理站修建化粪池处理生活污水，污水经处理后用于浇灌农田和绿地，生活垃圾拟与当地生活垃圾一同处理。加大水土保持工作力度，植树种草、对库区25°以上坡耕地实行退耕还林、坡改梯等水保工程，缓解库内泥沙淤积，逐步恢复库区库周生态环境的同时，提高水库自身运行年限。合理安排水库蓄水计划，通过下泄一定流量等措施来减小水库蓄水和运行对下游河段生态环境和农田灌溉的影响。建立一个自上而下的水资源保护领导小组，主要负责水库在运行过程中，实施水资源保护的领导、管理和监督实施工作。配合涉及县、乡、村对负责范围内水资源保护措施实施情况进行监督管理，搞好工程水资源保护工作。
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一、我国水污染的状况
1.1地表水体污染。我国污水的年排放总量已达600多亿吨，其中80％以上是没有经过任何处理就直接排入水域的污水。污水排放量的加快，使地表水体环境质量急剧恶化，江河湖海普遍受到污染，全国7大河流经过的主要大城市的河段，大部分水质污染严重，75%的湖泊出现了不同程度的富营养化，有的已经不适宜作为饮用水源。
1.2地下水体污染。地下水污染的特点“三氮”污染，硬度升高，酚、氰化物、砷、汞、铬、氟等有毒有害物质含量升高。这类物质不易分解，不易沉淀，并且容易被生物体富集转化成毒性更强的有机化合物，对人体健康有严重危害。
1.3降水酸化日趋突出。全国已有不少地区降落酸雨，并呈由北向南扩展之势。近年来，全国降水年平均PH值低于5.6，导致酸雨地区城市地下水的PH值也明显下降。水质酸化造成地下水总硬度增加、重金属污染和有机物污染加剧。
1.4饮用水安全问题日益凸显。按照国家卫生部颁布的《生活饮用水水质规范》和国家建设部颁布的行业标准《城市供水水质标准》，我国有近一半的城市居民在使用不合格的饮用水。饮用水安全问题严重威胁到居民身体健康，成为急需解决的重大问题。
二、造成我国水资源破坏和水污染的原因
2.1工业废水污染水在工业上主要是用于洗涤产品、冷却设备、产生蒸气、输送废物和作为生产原料以有稀释等方面，几乎没有一种工业能够离开水。而且工业的用水量非常大，要占人类整个用水量的80%左右，这么大量的工业用水，相应也有大量的废水产生，工业废水排放量约占总废水量的三分之二左右。
2.2城市污水污染随着工业的发展又带来了城市化，大量人口和工业高度集中于一些很小的地区，人们日常生活所产生的生活污水，据统计每人每天约有数百升左右，污浊负荷量为几十克BOD。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质和氨基酸、动植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。
2.3农业回流水污染农业上最大用水是灌溉，其中60%-90%蒸发损失，其余10%-40%渗入地下或从地表流走。由于耕种、喷洒农药、施肥等工作，使这种灌溉回流水中含有较高尝试的矿物质、富养肥料的有毒农药，也会使水体污染。
2.4固体废物污染及其它污染农业废物、工业废物和城市垃圾的数量和种类都非常多，如果转入水中，也会污染水质，这类污染情况相当复杂。
三、针对原因采取的对策
3.1减少耗水量当前我国的水资源的利用，一方面感到水资源紧张，另一方面浪费又很严重。同工业发达国家相比，我国许多单位产品耗水量要高得多。耗水量大，不仅造成了水资源的浪费，而且是造成水环境污染的重要原因。
3.2建立城市污水处理系统为了控制水污染的发展，工业企业还必须积极治理水污染，尤其是有毒污染物的拜谢必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善，可逐步实现城市污水的集中处理，使城市污水处理与工业永治理结合起来。
3.3产业结构调整水体的自然净化能力是有限的，合理的工业布局可以充分利用自然环境的自然能力，变恶性循环为良性循环，起到发展经济，控制污染的作用。关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业。也要对耗水大的农业结构进行调整，特别是干旱、半干旱地区要走节水农业与可持续发展的道路。
3.4控制农业面源污染农业面源污染包括农村生活源、农业面源、畜禽养殖业、水产养殖的污染。要解决面源污染比工业污染和大中城市生活污水难度更大，需要通过综合防治和开展生态农业示范工程等措施进行控制。
3.5开发新水源我国的工农业和生活用水的节约潜力不小，需要抓好节水工作，减少浪费，达到降低单位国民生产总值的用水量。南水北调工程的实施，对于缓解山东华北地区严重缺水有重要作用。修建水库、开采地下水、净化海水等可缓解日益紧张的用水压力，但修建水库、开采地下水时要充分考虑对生态环境和社会环境的影响。
3.6加强水资源的规划管理水资源规划是区域规划、城市规划、工农业发展规划的主要组成部分，应与其他规划同时进行。
四、结束语
水是一种资源，取之于自然，用之于社会。过去由于人类活动的规模小，因而水资源相对较丰富，使人们认为水是取之不尽，用之不竭的。但是，由于经济建设的发展，人类活动的规模的范围扩大，水资源短缺与需求日益增长之间的矛盾日趋突出，无偿采取，用之弃之，既是一种落后的社会观念，也是对资源的一种浪费。人类依赖水而生存，水环境亦需要人类的保护而完成循环，两个方面相互依存。保护水环境、珍惜水资源就是保护人类自己。
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人均水资源占有量十分有限据世界银行1998年对132个国家的统计,我国水资源总量占世界第4位,但人均水资源占有量却排到了82位。按照国际标准,人均水资源量2000立方米为严重缺水边缘,人均1000立方米为人类生存起码要求。目前我国有15个省、区、市人均水资源严重低于缺水线,有7个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、辽宁、江苏)人均水资源量低于生存的起码要求。
水污染程度严重,损失巨大据水利部对全国700余条河流约10万公里河长开展的水资源质量评价,46.5%河长受到污染;10.6%的河长严重污染,水体己丧失使用价值。90%以上的城市水域污染严重。在全国七大流域中,太湖、淮河、黄河流域均有70%以上的河段受到污染;海河、松辽河流域污染也相当严重,污染河段占60%以上,全国有1/4的人口饮用不符合卫生标准的水。水污染直接影响着我国民众生活、生存环境。
河湖萎缩,黄河断流黄河从1972年开始出现断流到1998年的27年间,黄河利津站共有21年发生断流,断流频率已达四年五断,共计断流1050天,平均每个断流年份50天,其中1997年断流226天,断流河段长达704公里,占下游河段总长的90%。海河流域中下游平原地区的河流基本干涸,河口淤积加剧,生态环境破坏严重。由于径流剧减,城镇排出的污水得不到稀释。形成不少污水河,被形象地称为:“无河不干,有水则污。”调查表明,近30年来,我国湖泊水面面积已缩小了30%。
西北地区水环境恶劣目前,我国西北干旱、半干旱地区湖泊于涸现象十分严重,部分湖泊含盐量和矿化度明显升高,特别是西北湖泊咸化趋势更为明显。新疆博斯腾湖,由于上游修建灌溉工程,导致人湖水量锐减,含盐高的灌区退水又不断入湖,因此,该湖在短短的10多年内就由淡水湖演变成咸水湖,湖水矿化度上升了6倍,水面减少120平方公里,水位降低3.54米。素有“绿色迷宫”之称的准噶尔盆地西部的艾比湖,因60年代在湖区毁林开荒,70年代截流断水,至今艾比湖湖面已由过去的1300平方公里减至600平方公里,干涸的湖盆已沦为盐漠。曾为我国历史上最大的咸水湖--罗布泊也已干涸。
湿地面积萎缩,生态蜕化由于人口增长,耕地扩大,生态类型擅变,我国湿地面积严重萎缩。北大荒的连年垦荒使这块我国最大的湿地面积缩小了60%,三江平原的湿地面积已由建国初期的443万公顷下降到190万公顷。如不采取紧急保护措施,十几年内三江平原的湿地将丧失殆尽。
南方围湖造田后果严重围湖造田是导致南方湖泊面积萎缩的首要原因。曾经蔚为壮观的江汉湖群因围垦而消失湖泊983个,面积减少2041平方公里,目前仅存湖泊83个,浩浩荡荡的800里洞庭在不到40年的时间内,围垦面积达226万亩,淤积与围垦互为因果,导致湖区生态恶性循环。
地下水超采过量,引发环境问题由于地表水资源贫乏和水污染加剧,致使一些地区对地下水进行掠夺式开发,地下水超采十分严重。据不完全统计,目前全国已形成地下水域性降落漏斗149个,漏斗面积15.8万平方公里,其中严重超采面积6.7万平方公里,占超采面积的42.3%。多年平均超采地下水67.8亿立方米,有的漏斗中心水位埋深已达60--80米,有些城市还出现了地面沉降,造成严重后果。
水土流失面广量大,后果堪优我国己成为世界上水土流失最严重的国家之一,全国水土流失面积达367万平方公里,占国土面积的38%,其中水力侵蚀面积179万平方公里。此外,每年流失土壤50多亿吨,全国每年因水土流失新增荒漠化面积2100平方公里,因同样原因而损失的耕地面积达7万多公顷。黄土高原每年水土流失带走的氮、磷、钾就达4000万吨,相当于全国一年的化肥产量。赢水污染事故频发。近些年,全国各地水污染事故频繁发生,平均每年在1600起以上。1994年淮河特大污染事故,造成苏皖两省150万人饮水困难。1996年春节后,淮河再次发生污染事故,使蚌埠市70万人陷入水荒。近10年来,仅海河流域的水污染事故就达数百起,由水污染导致的地区间纠纷不断发生,严重影响社会稳定。
阅读一份沉甸甸的水资源报告。
读了这篇文章,你有什么感想?你觉得我国的水资源存在那些问题?
地球的储水量是很丰富的,共有14.5亿立方千米之多。地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%,而在这极少的淡水资源中,又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。按地区分布,巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等9个国家的淡水资源占了世界淡水资源的60%。约占世界人口总数40%的80个国家和地区约15亿人口淡水不足,其中26个国家约3亿人极度缺水。更可怕的是,预计到2025年,世界上将会有30亿人面临缺水,40个国家和地区淡水严重不足。
中国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.83万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为严重缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。中国水资源总量并不算多,排在世界第6位,而人均占有量更少,2240立方米,在世界银行统计的153的国家中排在第88位。中国水资源地区分布也很不平衡,长江流域及其以南地区,国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;其以北地区,国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国的19%。面临这严峻的水资源形势,我们是该做些什么了:
1、要有惜水意识,长期以来,人们普遍认为水“取之不尽,用之不竭”,不知道爱惜,有的甚至将水白白浪费。应当知道我国水资源人均量并不丰富,地区分布也不均匀,而且年际差别很大,年内也变化莫测,再加上污染,使水资源紧缺,自来水更加来之不易。爱惜水是节水的基础,只有意识到“节约水光荣,浪费水可耻”,才能时时处处注意节水。
2、养成好习惯,据分析,家庭只要注意改掉不良的习惯,就能节水70%左右。与浪费水有关的习惯很多,比如:用抽水马桶冲掉烟头和碎细废物;为了接一杯热水,而白白放掉许多冷水;先洗土豆、胡萝卜后削皮,或冲洗之后再择蔬菜;用水时的间断(开门接客人,接电话,改变电视机频道时),未关水龙头;停水期间,忘记关水龙头;洗手、洗脸、刷牙时,让水一直流着;睡觉之前、出门之前,不检查水龙头;设备漏水,不及时修好。
3、使用节水器具,家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。为了省钱,很多人宁可放任自流,也不肯更换节水器具,其实,交这么多水费长期下来是更不合算的。使用节水器具,既省钱,还能保护环境,岂不是一举两得?节水器具种类繁多,有节水型水箱、节水龙头、节水马桶等。随便用上几个就为节水做出了不少贡献啊!
4、查漏塞流,在家中“滴水成河”并非开玩笑。要经常检查家中自来水管路。防微杜渐,不要忽视水龙头和水管节头的漏水。发现漏水,要及时请人或自己动手修理,堵塞流水。一时修不了的漏水,干脆用总开关暂时控制水流也好。管好水龙头,把水龙头的水门拧小一半,漏水流量自然也小了,同样的时间里流失水量也减少一半。
就生产而言,特别对一些高消耗水的行业,我们要围绕如何优化水系统的运行,如何提高循环水的浓缩倍数,如何提高水资源的循环利用等作为节水工作的重点,积极组织技术攻关,提高水的综合利用率;同时制定切实可行的操作制度,对产品水消耗实行定额管理,并作为一项技术经济指标进行考核,减少浪费现象。
长期以来,大多数人有节约用水的理念,但缺少具体的行动,大手大脚的现象还比较普遍。一些人认为家大业大,再加上身处长江边,总认为这源泉取之不尽,用之不竭,缺少节水的紧迫感和忧患意识。如果真正到了“水比油贵”之时,我们再抓节水工作就悔之晚矣。
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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
篇12
一、从最优税制理论看资源税改革的难点
最优税制就是在税收总额和公共支出一定的前提下，怎样征税才能使社会福利损失最小或者税收的超额负担最小。拉姆塞(Ramsey，1927)认为，为使超额负担最小，税收应当使所有商品需求量以同一比例减少。罗森认为，如果在对所有商品课税的同时，也能够对人们拥有的闲暇课税，就不会产生超额负担。狄格特商品税的最优结构(《美国经济评论》1970年第6期)对拉姆赛规则作了另一种表述，为使税收的扭曲程度最小，应对需求价格弹性较低的商品课以较高的税率。狄格特认为，因为商品的需求弹性越高，对其课税所造成的扭曲程度也就越大，所以，对需求弹性高的商品，应课以较低的税收。这种反弹性规则其实与拉姆塞法则的结论是相同的。科特勒和哈格认为，当存在3种商品时(不课税的劳动和两种消费品)，应该对与闲暇互补性很强的那种商品课征较高的税率，对与闲暇互补性较差的另外的商品征收较低的税。
通过分析，我们发现最优税制理论主要体现在税收效率原则与公平原则上。这是因为：社会经济资源的最佳配置和有效使用是人类谋求可持续发展的要求，而人在社会生产中的起点、机会、过程和结果的公平，也是人类经济活动追求的目标。作为政府所追求的目标，这两者间的内在关联和制度安排，必然会在国家上层建筑包括税收中加以表现。一个良好的税收制度，也应当充分体现效率原则和公平原则。
(一)效率原则
税收效率原则，就是政府征税，包括税制的建立和税收政策的运用，应讲求效率，遵循效率原则。对于效率原则，从历史的发展看，先后有两种认识。最初的效率原则是指中性原则，即要求税收不干预资源配置，以免扭曲当事人的经济行为。从税收效应的角度讲，就是税收只产生收入效应，而不产生替代效应。如果税收只产生收入效应，则税收的课征只是资源由私人部门向政府部门的转移，是资源转移的零和情形，但如果还存在替代效应，则还会由于对个人行为的扭曲而产生效率损失，出现负数和的情形。即对纳税人而言，还会发生消费者剩余的净损失，这一损失称作超额负担(excessburden)(见图)。
假设在资源税改革之前，某人有一定的货币收入，其预算线用XY表示，说明他最多可能消费数量X的商品A，或者数量y的商品B，或者AB两种商品的一部分(数量轨迹为直线XY)。直线XY的斜率表示商品B和商品／A的相对价格。消费者的偏好可以由一组无差异曲线表示。其中商品A和商品B，表示两种资源产品。在资源税改革之前，这条无差异曲线为L1L1和XY的切点为A1，A1，点就为商品的消费组合。当对商品／A征收或者提高资源税时，这时候消费者消费组合为A2点。其中，QA3QA2为收入效应，QA3QA1。为替代效应。而消费者无差异曲线由L1，减少为L2，说明消费者的效用减少。QA2QA1为效用减少量，即税收的超额负担。
基于效率中性认识的最优税收，就最初的含义而言，所谓税收中性是指在不存在收入分配问题或该问题已经解决了的前提下，探讨征税如何不构成对人们行为的扭曲。那些不会引起商品相对价格发生变化从而不改变纳税人行为的税收被认为是中性的。其目的在于使超额负担最小化。从其政策主张看，它相信个体的选择是有效率的，主张减少来自税收的外部干预。从经济学上讲，在市场有效运行的前提下，不影响人们的行为，意味着不破坏现实中资源配置已经达到的一系列帕累托最优条件。那么，有没有这样一种理想的最优税收呢?
1．拉姆塞法则
最优商品课税问题的最早分析研究要算拉姆塞。他假设政府的全部收入只能以扭曲性的商品税筹集，为使效率损失最小，就必须做到边际税收的效率损失相等，即从每个商品筹集到的最后一单位税收的超额负担相等。
即保证：MC1=MC2=………=MCn(1)
(1)式中，MC1表示第1种商品的边际超额负担；MC2表示第2种商品的边际超额负担，MCn表示第n种商品的边际超额负担。
不妨假设人们面对以下两种选择：
(1)在两种商品A与B之间选择，其中，A、B两种商品都是资源产品或者资源加工产品；
(2)在闲暇x与工作y之间选择。
相应的帕累托最优条件为：
MRSAB=MRTAB=pA/pB(1)
MRSXY：MRTXY(2)
若只对A或B征收从价税，或同时对A、B征收税率不等的从价税，即选择性资源税，必将在生产者与消费者之间加人一个税收楔子。由于这一楔子的存在，将使条件(2)不成立，从而破坏了帕累托最优；若同时对A、B征收同一税率的从价税(一般资源税)，则条件(2)仍然成立。由此可见，一般资源税看起来是一种比较理想的最优税收。但是，如果考虑一般资源税要做到对所有资源产品都一视同仁，就需要考虑对闲暇等特殊物品征税，而这一般情况下是不可能的。另外，如果上述A、B两种资源产品与闲暇有关，也必将影响到人们在工作与闲暇间的选择。即使不考虑闲暇问题，一般资源税也显然有失公平。如果对与闲暇有关的资源产品课税呢?则会影响人们
在闲暇与工作间的选择，也就是使条件(3)不成立。
由上述简单分析可以得知，基于效率原则即中性认识的理想最优税收，在现实世界中是无法做到的。并且拉姆塞法则与税收公平原则相违背。因为高收入阶层偏好商品的需求价格弹性比较高时，按照拉姆塞法则应该征收较低的税率，低收入阶层偏好的商品需求价格弹性较低时应该征收较高的税率，这样才容易保证每个商品筹集到的最后一单位税收的超额负担相等。
2．斯特恩法则
所谓斯特恩法则就是斯特恩(Stern，1987)结合公平原则，对拉姆塞法则作了修改，他认为处于公平的考虑，对于高收入阶层偏好的商品，无论其弹性多高也应该征收一个较高的税率，对于低收入阶层偏好的商品即使弹性很低也应该征收一个较低的税率。斯特恩法则的思想就是将高收入者收入通过税收转移给低收入者，实现收入均等的结果。但是，这种斯特恩法则最大的缺陷是忽略了个人被课税之后在行为上做出的反弹，即忽略了税收在激励上的代价。
(二)公平原则
税收公平原则，就是政府征税，包括税制的建立和税收政策的运用，应确保公平，遵循公平原则。在现代社会，税收公平原则更是各国政府完善税制所追求的目标之一。税收的社会公平，最早是税收的绝对公平，即要求每个纳税人都应缴纳相同数额的税。从理论上说，绝对公平，无论是税收的绝对公平，还是税负的绝对公平，都要求普遍征税，正是从这种意义上考虑，瓦格纳在其社会公正原则中，首先提出普遍原则，即征税要普及到每个人，不应存在享有免税的特权阶层。同时，瓦格纳将公平的标准从绝对公平发展到相对公平，即征税要考虑纳税人的纳税能力，也就是支付能力原则。如今，在理论上，相对公平又分为“横向公平”和“纵向公平”。所谓横向公平，简单地说，就是纳税能力相同的人应负担相同的税；而纵向公平，就是纳税能力不同的人，负担的税负则不能相同，纳税能力大者应多纳税，纳税能力小者应少纳税，无纳税能力者则不纳税。
在西方经济学界，这是迄今为止公认的比较合理也易于实行的标准。但同意按照纳税能力征税是一回事，怎样测度纳税人的纳税能力又是另外一回事，毕竟经济学是以经济人假设为基础的，社会上的每个人每家企业不可能主动说出自己的纳税能力。西方经济学界对纳税能力如何测度的问题说法不同，主要存在着主观说和客观说的争议。
1．客观说
主张以纳税人拥有财富的多少作为测度其纳税能力的标准。由于财富多用收入、财产和支出来表示，纳税人的纳税能力的测度，也就具体可以分为收入、财产和支出三种尺度。
2．主观说
主张以纳税人因纳税而感受的牺牲程度大小作为测定其纳税能力的尺度。而牺牲程度的测定，又以纳税人纳税前后从其财富的得到的满足(或者效用)的差量为准。这种说法认为，对纳税人而言，纳税无论如何都是经济上的牺牲，其享受与满足程度会因纳税而减少。从这个意义上讲，纳税能力也就是忍耐和承担的能力。如果税收的课征，能使每一纳税人所感受的牺牲相同，那么可说的数额也就同各自的纳税能力相符，即满足了税收公平原则。否则就不公平。
在西方税收中，公平通常是指社会公平，瓦格纳就称之为社会公正原则。而在现实中，政府征税，不仅要遵循社会公平的要求，而且要做到经济上的公平，也就是说，在现代经济中，税收原则事实上不仅包括社会公平，还包括经济公平。税收的经济公平包括两个层次的内容：首先是要求税收保持中性，即对所有从事经营的纳税人，包括经营者和投资者，要一视同仁，同等对待，以便为经营者创造一个合理的税收环境，促进经营者进行公平竞争。其次是对于客观上存在不公平的因素，如资源禀赋差异等，需要通过差别征税实施调节，以创造大体同等或者说大体公平的客观的竞争环境。这两个层次，也相当于社会公平中的横向公平和纵向公平。但是，现实生活中的资源由于储藏在地下，具体的矿山资源的禀赋差异是多少，很难确定。
因此，通过以上分析，我们发现资源税改革中，具体的税率如何调整，等等，对以前的资源税是一种恶化，还是一种改善，我们很难加以确定。唯一比较明确的一点是，由于现行粗放型的经济增长方式，是以资源高速消耗、环境急剧恶化为代价的，因此资源税改革势在必行。
二、从博弈论看资源税改革的难点
博弈论，是研究决策主体间的行为发生直接相互作用时的决策以及这种决策的均衡问题。一般认为，博弈理论始于1944年。最早最清楚而且全面认识到必须考虑经济行为者之间决策的“互动”性质的是奥斯卡·摩根斯坦。在他的《经济论著》中就提到了博弈论，说少数权势人的行为能够影响均衡那结果的情形。1944年，他与冯·诺依曼合作的《博弈论和经济行为》出版，使博弈论在经济学中产生了深刻的影响。1951年在他们两人的基础上，约翰·纳什引入了合作博弈和非合作博弈，并为非合作博弈提出了著名的“纳什均衡”的一般性解概念，从而为博弈论奠定了基础。20世纪60年代，泽尔滕将纳什均衡的概念引入了动态分析，提出了“精练纳什均衡”的概念。在经济学界，博弈论已逐渐成为经济学中应用特别广泛的理论。本文试图通过博弈论对资源税改革的难点进行分析。
(一)企业与企业之间的博弈分析
假设有同样条件的两个企业A和B，都面临着进行税收筹划和“寻租”。他们通过估计得出，如果两个企业都不进行税收筹划和“寻租”，则他们各自的收入为30个单位，缴纳10个单位的税收后，各自的净收益为20个单位；如果他们都进行税收筹划和“寻租”，各分得的收入为25个单位(因为税收筹划和“寻租”，所缴纳的税收减少，收人增多，缴纳税收为5个单位)，各自付出的税收筹划和“寻租”成本为5个单位。如果一个企业进行税收筹划和“寻租”，另一个企业不进行税收筹划和“寻租”，则进行税收筹划和“寻租”的企业所获得的利益还是25个单位，但是没有进行税收筹划和“寻租”的企业所获得的利益只有20个单位。
博弈矩阵如下：
如果上述博弈中信息是完全的，A和B都知道双方的行为和可能的选择，对双方都有充分的了解，他们都是选择自己的行动且只选择一次。这样，文中所列模型符合完全信息静态博弈的特征，博弈的最-优解(25，25)，即是模型的最优解，也就是达到了纳什均衡。也就是说，处于竞争的需要，双方都有进行税收筹划和“寻租”的动机。
(二)企业与税务机关的博弈分析
国家一旦选择提高资源税税率，必然会与相关利益企业之间发生利益博弈。这种博弈假设是征管部门先行的动态博弈。有些税收筹划活动可能完全在税收契约约束下展开，但是，有些税收筹划活动，其合法性需要由税务机关来界定。另外，进行“寻租”活动，由于“寻租”活动本身就具有违法性，因
此，进行“寻租”活动获得的收益也变得具有风险。企业是否进行税收筹划需要依赖于对税务机关行动信息的判断，本文仍然用模型进行分析。
现在假设：
1．征管部门加大征收力度的额外增加成本为C1通过加大征收力度所能获得的增缴税收为R1，通过加大征收力度所能获得的增缴税收R1的概率为(1－p)，则征管部门预期收益为：U=R1x(1-p)-C1
2．相关利益企业进行税收筹划和“寻租”的成本为G2税收筹划和“寻租”所获得的少交纳税收利益为R2，通过税收筹划和“寻租”所获得的少交纳税收利益的概率为P，外部环境变化的风险成本为C3(外部环境变化的风险成本，主要是因为征管部门加大征收力度所增加的税收)，外部环境变化的风险概率为(1-p)。则相关利益企业的预期收益为：
U=R2xP-C2-C3×(1-p)
如果相关利益企业发现其预期收益大于零，则发现自己有利可图，于是会不顾一切的与税务机关进行博弈，而且这种博弈会一直持续下去。
因此，通过博弈论分析，我们很容易发现国家进行资源税改革，即使知道具体对资源税进行如何调整，但是资源税改革的效果不见得十分明显，因此，这也是资源税改革的难点之一。
三、资源税改革的其他难点分析
篇13
1.2招生宣传导向不利于电子专业
调查显示，初中毕业生受到父母、老师或者朋友、同学影响而选择专业的占60%以上。而水利院校以水利专业为特色，国家又对水利类中职生提供助学金的政策，导致学生扎堆于所谓的热门专业，冲击了电子与其它专业的招生。
2水利院校电子专业发展机遇
2.1开拓新产业
传统的电子行业不断萎缩，产业的升级转型注定电子专业的发展要适应新兴产业。现在的汽车电子、LED照明、智能防盗、物联网技术等都是未来发展的方向，这些行业吸收消化职业院校电子专业学生的能力较强。因此我们要认准方向，与时俱进，在专业方向、课程设置、人才培养方向上往这些方面靠拢。
2.2立足于传统产业
传统产业没有消亡，机器代替人工是一项高投入的行为，动辄上千万，并非是每个企业能够承受的，故机器代替人工目前仍然是大型企业才能做到的。中小型电子企业仍然需要大量的技术人员来满足生产需求。比如电子玩具产业，需要较多具有电子专业能力的人才。近年来，电子专业的毕业生到中小企业就业，受企业管理层重视，岗位较好，有发展前景。打铁还需自身硬，提高自身职业能力完全可以在传统产业中占有一席之地。
2.3自主创业
为支持学生创业，国家和各级政府出台了许多优惠政策，涉及融资、开业、税收、创业培训、创业指导等诸多方面。电子产业分工的精细化，产品加工成本的下降，使学生有机会在电子产业链中的一环立足，开创事业。一种电子产品从方案设计，项目推广，元件采购，电路加工，产品组装，产品营销一整套完整的生产链中，每个环节都孕育着巨大的商机，可以吸纳大量的学生自主创业。学生所学的电子技术知识完全可以胜任创业需要。在深圳，笔者调研过两个人的微型电子公司，该公司的经营模式是接收产品方案，根据需方要求设计电路板，采购元件，外包完成产品贴装，返回公司经过调试完成产品的初级加工，再销售给下游企业。这种模式投入小，见效快，对专业技术要求不高，非常适合学生创业。
3水利院校电子专业发展之路
3.1服务于社会、服务于本地、服务于水利行业
电子信息业是全国五大支柱产业，在珠三角、长三角、闽三角地区及杭州、宁波等沿海地区广泛建设了电子产业群，吸引了大量的电子专业的技能人才。随着产业的转移，内地经济区引进一大批的高端新型电子信息企业，使培养的人才更方便地服务于江西，服务于本地，能为本地经济发展做出贡献。电子信息技术越来越多地应用于水利工程、水土保持等水利领域。比如水土保持科研项目，水利枢纽建设中就大量应用了电子传感器、智能自动控制等电子信息技术。随着物联网的推广应用，未来在水利类专业开设电子信息课程将更有利于培养出更多的具备电子信息技术知识的水利人才。
3.2加强校企合作
电子行业分工精细，每个企业对专业技术的需求都是不同的，对于学生来讲，在学校学习的课程广泛，在校学习时间短，针对性不强，会造成工作后专业技术不够用，满足不了企业对专业技术的需求。故校企合作、订单式培养是专业发展的出路，有利于学生的自身发展。江西水利职业学院电子专业一直在探索校企合作的模式，通过订单培养或定向培养的形式为企业培养和输送人才，让更多的学生能够对口就业，提高毕业生的就业质量。
3.3进一步推动教学改革
笔者认为改革的方向和重点应该是确定专业培养方法，提升学生职业能力。首先，教师要注意追踪产业革命带来的新技术新成果，更加努力学习新知识新理论，以提高自身的职业能力。二是整理以往教学改革的成果，形成一套行之有效的教改理论。三是形成一套教学质量评价体系，促进学生职业能力的培养。
3.4引进高端综合性人才
引进在电子技术硬件和计算机软件方面有一定造诣电子信息高端人才，可以满足未来电子信息技术的发展需要。这些人才经过几年的教学实践，锻炼、成长为专业带头人，带动电子专业团队的发展。
