水资源分配的研究

时间:2017-11-30 我要投稿

  论文关键词: 线性规划 logistic模型 平均分配

  论文摘要:为了研究20个城市的分配水问题,首先我们假定生活,以及综合服务业用水的增长率保持不变,然后使得每个城市个人生活用水标准都一样,这样可根据加权计算,即生活用水 (r为2010年个城市的人口,Q为总的掉水量110亿立方米, 为第i个城市生活用水),为了让北方的发展尽量的快,我们在此把总的经济效益当成目标函数,由此得第一种模型 ,然而考虑到污染的问题,设每种水的污染程度不同然后减掉污染情况,我们采用单位体积污染水的净化来衡量每种水的污染程度,由此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 最后得到第二种模型的目标函数

 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

  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和环境,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)

  表一 2000年的基本情况

  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

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