水资源系统分析学习课件.ppt
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水资源精品PPT教学课件
2020/12/6
1
2020/12/6
2
2001.2
第二节 水资源和水能资源
2020/12/6
3
1.记住：
①我国水资源的空间分布不均。 ②三个跨流域调水工程：引滦入津、
引黄济青、南水北调。 ③我国水能资源的分布，三峡水电站
是世界上最大的水电站
2.理解：节约用水的意义。
3.能力：初步学会阅读和分析“中国水
2020/12/6
16
龙羊峡 三峡
插入主要水电站图
葛洲坝
请同学们说出A、B、C分别是什么水电站？
2020/12/6
17
讨论:
1.你能为节约用水做 点什么贡献？
2.读p86-6.3图利用前 面学过的知识评价 “南水北调”三个方 案的利弊。
2020/12/6
18
2020/12/6
19
农业：大水漫灌水资 源利用率仅40%，如 采用喷灌或滴灌可节 水 25%-90%。
7
2020/12/6
8
2020/12/6
9
2020/12/6
10
水的节约与污染 的例子图片
2020/12/6
11
？ 我们日常生活 和生产用水主 要是从哪里 来 的？
来自于河流和湖泊
2020/12/6
12
？ 请同学们读p85-6.2图 比较我国北方和南方 的河流径流量有何不 同？并讨论后回答： 我国水资源的时间和 空间分布特点。
我们天津市1999年共 计用水5.2亿吨，请 同学们算一算全国节 约的农业用水可让我 们天津市用多少年？
2020/12/6
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2020/12/6
21
感谢你的阅览
Thank you for reading
1
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2001.2
第二节 水资源和水能资源
2020/12/6
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1.记住：
①我国水资源的空间分布不均。 ②三个跨流域调水工程：引滦入津、
引黄济青、南水北调。 ③我国水能资源的分布，三峡水电站
是世界上最大的水电站
2.理解：节约用水的意义。
3.能力：初步学会阅读和分析“中国水
2020/12/6
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龙羊峡 三峡
插入主要水电站图
葛洲坝
请同学们说出A、B、C分别是什么水电站？
2020/12/6
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讨论:
1.你能为节约用水做 点什么贡献？
2.读p86-6.3图利用前 面学过的知识评价 “南水北调”三个方 案的利弊。
2020/12/6
18
2020/12/6
19
农业：大水漫灌水资 源利用率仅40%，如 采用喷灌或滴灌可节 水 25%-90%。
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10
水的节约与污染 的例子图片
2020/12/6
11
？ 我们日常生活 和生产用水主 要是从哪里 来 的？
来自于河流和湖泊
2020/12/6
12
？ 请同学们读p85-6.2图 比较我国北方和南方 的河流径流量有何不 同？并讨论后回答： 我国水资源的时间和 空间分布特点。
我们天津市1999年共 计用水5.2亿吨，请 同学们算一算全国节 约的农业用水可让我 们天津市用多少年？
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【课件】《水资源》课件(90张PPT)
大型蓄水工程：
黄河小浪底水库
缓解水资源的时间 （季节）分布不均
世界装机容量最大的水电站——三峡水电站
北京十三陵水库 高峡出平湖——长江三峡水库
解决水资源空间分布不均的措施 跨流域调水
解决水资源空间分布不均的措施 跨流域调水
华北
西北
长 江 流 域
水资源丰富
水资源缺乏
西北地区缺水的原因和北方地区缺水 的原因是否一样？
1、设计一句节水广告用语。
2、提一项节水建议。
3、画一幅节水主题画。
1.你刷牙的时候是否关闭水龙头？
A.总是
C.从不
B.有时候
小结
一、水是宝贵的资源 二、我国水资源现状 1、总量丰富 人均不足 2、时空分布不均匀 3、污染、浪费严重 三、节约用水 保护水资源
珍惜每一滴水 就是珍爱我们的地球
让我们行动起来吧！
水资源的空间分布不均：
夏 季 风 的 进 退
结 论
华北、东北
东部地区 雨带推移
7、 8月
长江中下游地区 6月 南部沿海地区 5月 10月 9月
开始迟 北方 结束早 雨季 雨季短
开始早 南方 结束迟 雨季 雨季长
我国东部地区主要雨带图
解决水资源季节分配不均的措施：
兴建水库（水利工程）
水库的重要功能是调控径 流和水量,即在洪水期蓄水， 在枯水期放水。它具有防 洪、发电、灌溉及城市供 水等综合效益。
解决措施—— 政府部门
• 修建水库 开渠引水 • 为水立法 • 有偿使用或提高水价 • 植树造林 退耕还林还草 退耕还湖
• 控制人口数量
措施：
• 修建水库 • 跨流域调水 开 • 合理开采地下水、 源 海水淡化、人工增雨 • 保护水资源， 防治水污染 • 水的时间分配不均 • 水的空间分布不均 • 人口增长和经济 发展需水量增加 • 水污染严重 • 水资源的浪费 推广节水灌溉； 提高水的重复利用率； 提高公民的节水意识
水资源学习课件PPT
二、了解水资源
我们应该怎样做呢？
三、珍爱水资源
时 空 不均
修建水库
跨流域调水
阅读图3.16“南水北调工程线路示意” 思考以下问题
①、南水北调工程有几条路线？ ②、哪条线距离最近，解决的是什么 地方的缺水问题？ ③、中线方案起点的水库是哪一座？ ④、沿京杭大运河的是哪条线？
三、珍爱水资源
蓝藻爆发污染太湖水源，无锡自来水无法饮用，市 民纷纷抢购纯净水。
C．修建水库
D．跨流域调水
评价园地
5．下列行为我们倡导的是（ D ）。 A． 大量使用农药化肥 B． 向河道中排放大量工业污水 C．生活中大量使用洗涤剂 D．一水多用，推广节水器具
条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。
节水标志
请每一位公民记住这个标志，像对待掌上
明珠一样珍惜每一滴水。
梳理归纳
概念
时间不均：
修水库
夏秋多，冬春少
水 分布
资
源
空间不均：
跨流域调水
南丰北缺
利用
家庭用水调查
1、刷牙或淋浴中抹香皂时，有没有关 上水龙头？ 2、淘米、洗菜的水，有没有用在别的 地方（浇花、冲厕所等）？ 3、有没有使用节水龙头或节水器具？ 4、水龙头有没有漏水？
三、珍爱水资源
触目惊心的水污染
三、珍爱水资源
什么原因造成水资源的污染呢？
全国生产、生活废水约有 一半未经处理排入河湖，导致 全国大部分地区的水环境恶化， 使本来就短缺的水资源变得更 加紧张。
三、珍爱水资源
从某种意义上说： 节水比调水更重要。
三、珍爱水资源
爱护生命之源，我们能为保护水资源做哪些努力？
100mm 我国降水量夏秋多，冬春少。 小结：我国水资源分布特点：时空不均。
《水资源及其利用》自然界的水PPT课件(第1课时)
探究新知 我国各地区人均水资源量
探究新知
我国的水资源特征
• 我国的水资源总量为3.0×1012 m3,但人均水资源量只 有2.1×103 m3，且低于差距很大。
• 我国水资源南丰北缺，人均水资源量少，特别是华北 和西北地区，缺水最为严重。
• 我国水资源时空分布不均。夏秋季我国大部分地区降 水丰沛，水资源较为丰富，但容易造成洪涝灾害；冬 春季降水少，水资源相对不足。
第四单元 自然界的水 课题1 水资源及其利用
第1课时 水资源及其保护
思维导图
学习目标
1.了解地球上的水资源状况；了解中国水资源现状。 2.了解保护水资源的措施。
探究新知
一、人类拥有的水资源
地
海洋水 湖泊水
球
河流水
水
地下水 大气水
生物水
探究新知
全球海水、陆地水储量比
海水 96.53%
淡水 陆地咸水 2.53% 0.94%
探究新知
二、保护水资源
1.合理利用水资源。 2.防治水体污染。
应用新技术、改进工艺、 改变用水习惯。
探究新知
我国的水利工程
都江堰
南水北调
探究新知
水污染的危害
影响工农业 破坏水生生态系统 直接危害人体健康
探究新知
防治水体污染
工业：重复使用， 污水分级处理。
探究新知 农业:改漫灌为喷灌或滴灌。
探究新知
生活： 节约用水， 一水多用。
课后作业
完成 练习与应用 4~6题。
水资源课件PPT
一、人类拥有的水资源 可利用淡水资源不到1%
我国的水资源状况
我国水资源总量居世界第六位，但人均水量 很少，只居世界八十几位，约为世界人均水 量的1/4。各地区差异很大，南方水资源较 丰富，北方水资源短缺。
讨论：
• 地球上71%覆盖着水，为什么还有许 多地区面临着缺水的危机？
淡水短缺的原因：
1.全球可真正利用的淡水资源少 2.分布不均（时间、空间） 3.人口增长、社会用水量增加 和人们对水的浪费! 4.水体污染严重
第四单元 自然界的水
课题1 爱护水资源
学习目标：
• 知道地球上水的存在和水在自然界 的分布情况;
• 了解世界和我国的水资源情况； • 初步掌握水体污染的来源、危害以
及防治水体污染的措施。
地球表面覆 盖71%的水 ,储量丰富 主要是: 海洋水、 湖96泊.5%水、 河流水、 地下水、 大气水
和生物水等 各种形态的 水.
（2）来源
工业污染 废渣、废液、废气的任意排放 农业污染 农药、化肥的不合理 施用 生活污染 生活污水的任意排放、垃圾随处堆
积
工业废水经处理后排放
农业上提倡使用农家肥， 合理使用农药化肥
生活污水集中处理后排放
请别让我们的眼泪成为地球上最后一滴水！！！
而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护 地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起 一滴水，手是拼音字母 JS的变形，寓意节水，表 示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动 手节约每一滴水；手又象一条蜿蜒的河流，象征滴 水汇成江河。
水体污染
（1）概念
指大量污染物质排入水体，超过水体 的自净能力使水质恶化，水体及其周围 的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生 活和生产活动等造成损失和威胁的情况。
水资源系统分析第2章线性规划与单纯形法ppt课件
原材料的合理利用等生产组织问题。 – 二战期间开始应用于军事规划
(英、美)。1947年， Dantzig 美国空军----斯坦福大学教授，
提出了单纯形法求解线性规划问题。 “线性规划之父”。
精选编辑ppt
10
Dantzig 「配餐问题」
美国空军为了保证士兵的营养，规定每餐的食 品中，要保证一定的营养成份，例如蛋白质、 脂肪、维生素等等，都有定量的规定。
x11,x12…x23≥0
精选编辑ppt
8
1.2 数学模型
规划模型的要素 决策变量：规划的措施、方案，是需要 确定的未知变量。 目标函数：规划的目的和用要求 约束条件：决策变量的取值范围 线性目标和约束组成线性规划模型
精选编辑ppt
9
产生和发展
– 19世纪，法国科学家Fourier提出线性规划。 – 1939年苏联数学家康托维奇：机器负荷分配、
这些营养成份可以由各种不同的食物来提供 (例如牛奶提供蛋白质和维生素，黄油提供蛋 白质和脂肪，胡萝卜提供维生素，等等)。
由於战争条件的限制，食品种类有限，又要尽
量降低成本，於是在一盒套餐中，如何决定各
种食品的数量，使得既能满足营养成份的需要，
又可以降低成本----最佳的配餐方案。
精选编辑ppt
11
线性规划一般形式:
第二章 线性规划
精选编辑ppt
1
1 一般数学模型
1.1 问题的提出
例1 长度100米的钢材，需要截成3 米、8米、11米短材。如何截取使剩料 最少？要求：3米的最少2根，最多9根； 8米的最少4根，11米的最少1根，最多 8根。
精选编辑ppt
2
例2 某灌区在年初估算可供水量为360万m3, 计划灌溉小麦、玉米两种.总面积1000hm2,
(英、美)。1947年， Dantzig 美国空军----斯坦福大学教授，
提出了单纯形法求解线性规划问题。 “线性规划之父”。
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10
Dantzig 「配餐问题」
美国空军为了保证士兵的营养，规定每餐的食 品中，要保证一定的营养成份，例如蛋白质、 脂肪、维生素等等，都有定量的规定。
x11,x12…x23≥0
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8
1.2 数学模型
规划模型的要素 决策变量：规划的措施、方案，是需要 确定的未知变量。 目标函数：规划的目的和用要求 约束条件：决策变量的取值范围 线性目标和约束组成线性规划模型
精选编辑ppt
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产生和发展
– 19世纪，法国科学家Fourier提出线性规划。 – 1939年苏联数学家康托维奇：机器负荷分配、
这些营养成份可以由各种不同的食物来提供 (例如牛奶提供蛋白质和维生素，黄油提供蛋 白质和脂肪，胡萝卜提供维生素，等等)。
由於战争条件的限制，食品种类有限，又要尽
量降低成本，於是在一盒套餐中，如何决定各
种食品的数量，使得既能满足营养成份的需要，
又可以降低成本----最佳的配餐方案。
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线性规划一般形式:
第二章 线性规划
精选编辑ppt
1
1 一般数学模型
1.1 问题的提出
例1 长度100米的钢材，需要截成3 米、8米、11米短材。如何截取使剩料 最少？要求：3米的最少2根，最多9根； 8米的最少4根，11米的最少1根，最多 8根。
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2
例2 某灌区在年初估算可供水量为360万m3, 计划灌溉小麦、玉米两种.总面积1000hm2,
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函数。
②决策变数是连续分布的，它的解xI可以是整
数、分数或小数。 ③目标函数的单一性。 ④线性规划模型是确定型的，即模型的参数和
系数cj、aij、bi都是已知的，确定的。
13:06
8
建立优化模型的步骤为：
1）根据研究问题的性质决定决策变量； 2）根据问题的目标，列出与决策变量有关
13:06
10
3)基可行解与可行基：满足非负条件的基解 称为基可行解；基可行解对应的基B即为可 行基。
4)最优解
13:06
11
简单线性规划的求解—图解法
求解模型：
max z 6 x1 4 x 2 ; 2 x1 3x 2 100 ; 4 x1 2 x 2 120 ; x1 , x 2 0
13:06
5
1、线性规划的基本形式
线性规划模型的基本数学形式为：
式中xj为决策变量，cj、aij、bi-为已知常数。 cj为目标函数的系数，又称价值系数； bi为资源约束常数； aij为技术系数。
括号中表示取三种约束不等式中一种，对一 个具体问题来说它将是唯一的。
13:06
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3
1、线性规划的基本形式
线性规划模型的基本数学形式为：
max
z c1x1 c2 x cn xn
a11x1
a12
x2
a1n
xn
b1
a21x1 Leabharlann a22x2
a2n
xn
b2
第三讲 水资源系统优化问题
（线性规划）
13:06
1
课程内容
回顾线性规划的基本概念 水资源规划中的几个优化应用实例 线性规划问题的求解介绍
13:06
2
1、线性规划的基本形式
线性规划广泛用于水资源的开发利用规划， 工程的设计和施工，水资源系统的管理。
线性规划模型的特点是在满足一组已知约 束条件下，使决策目标达到最优。
的目标函数；
3）根据问题的限制条件，列出与决策变量 有关的约束条件。
13:06
9
几个概念
1）可行解与可行域：在标准lps中，满足约束 条件和非负条件的解称为可行解，可行解的集 合 D {X AX b, X 0} 称为可行域。
2）基.基变量与基解：对于LPS的约束方程 AX=b的秩r（A）=m，B是A的m阶可逆子阵， 则称B是LP的一个基。其中B的任一列向量Pj称 为向量机，对应的决策变量xj称为变量基，变 量基之外的决策变量称为非变量基。
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3)基可行解与可行基：满足非负条件的基解 称为基可行解；基可行解对应的基B即为可 行基。
4)最优解
13:06
17
2、应用一：供水合理分配问题
设有甲、乙两个水厂同时向某城市A、B、C 三区供水。
13:06
18
2、应用一：供水的合理分配问 题
甲水厂的日供水量为28万立方米/日，乙水厂的日 供水量为35万立方米/日；
i 12,, m
j 1,2,n
am1x1
am2
x2
amn xn
bm
x 1 , x 2 , x n 0
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4
其它形式：
1）求和形式 2）矩阵形式 3）集合形式 4）标准形式 一般形式与标准形式之间的转化
（2）如果线性规划问题有最优解存在，它只能在可行 域的凸点上找到，如图中的A、B、C、D点。每一个凸 点都对应一组解，称之为基础可行解。使目标函数值 最大（或最小）的基础可行解称为线性规划问题的最 优解。
（3）若可行域为有界，则线性规划问题一定有最优解， 且必定在某顶点处得到；若可行域为无界，则不一定 有最优解存在。当目标函数可能在多于一个顶点处达 到最大值时，则该线性规划问题有无穷多个最优解。
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几个概念
1）可行解与可行域：在标准lps中，满足约束 条件和非负条件的解称为可行解，可行解的集 合 D {X AX b, X 0} 称为可行域。
2）基.基变量与基解：对于LPS的约束方程 AX=b的秩r（A）=m，B是A的m阶可逆子阵， 则称B是LP的一个基。其中B的任一列向量Pj称 为向量机，对应的决策变量xj称为变量基，变 量基之外的决策变量称为非变量基。
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8、简单线性规划的求解—图 解法
图解法基本原理介绍
（1）求满足约束条件的可行解区。以变量x1，x2为坐标 轴，作2x1+3x2=100和4x1+2x2=120的直线，找出满足约束 条件的可行解域，如图中的阴影区域即为解的可行域。
（2）令目标函数z 6x1 4x2 d ,d 0 ，显然目标函数z是随着d 值而变化的一组平行线。变量d值，使z在可行域内平行移 动求出z的最大值，即可行域的凸点C，z=200，x1=20， x2=20。C点即为最优解。
三个区的日需水量分别为A≥10万立方米/日， B≥15万立方米/日，C≥20万立方米/日。
各输水单位水费分别为c11=1.2，c12=1.5，c13=1.1， c21=1.1，c22=1.3，c23=1.4。试作出在满足对三个区 供水的情况下，输水费用最小的方案。
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19
2、应用一：供水的合理分配问 题
13:06
13
8、简单线性规划的求解—图 解法
图解法基本原理介绍
E=6x1+4x2=200 4x1+2x2=120
E=2x1+3x2=100
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8、简单线性规划的求解—图 解法
从上述求解过程，可得到以下几点：
（1）线性规划所有可行解组成的集合的凸集，没有凹 入和孔洞部分，是一个实心域，如图的阴影部分。
6
1、线性规划的基本形式
线性规划模型的基本结构包括有：
①决策变量xi，它反映了所研究问题需要控
制的因素。 ②目标函数，它反映了决策者对所研究问题
的追求。 ③约束条件，它是实现追求目标的限制条件。
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1、线性规划的基本形式
线性规划模型具有哪些特点？ ①线性规划的目标函数和约束方程必须是线性
建立的数学模型如下：
②决策变数是连续分布的，它的解xI可以是整
数、分数或小数。 ③目标函数的单一性。 ④线性规划模型是确定型的，即模型的参数和
系数cj、aij、bi都是已知的，确定的。
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建立优化模型的步骤为：
1）根据研究问题的性质决定决策变量； 2）根据问题的目标，列出与决策变量有关
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3)基可行解与可行基：满足非负条件的基解 称为基可行解；基可行解对应的基B即为可 行基。
4)最优解
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简单线性规划的求解—图解法
求解模型：
max z 6 x1 4 x 2 ; 2 x1 3x 2 100 ; 4 x1 2 x 2 120 ; x1 , x 2 0
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1、线性规划的基本形式
线性规划模型的基本数学形式为：
式中xj为决策变量，cj、aij、bi-为已知常数。 cj为目标函数的系数，又称价值系数； bi为资源约束常数； aij为技术系数。
括号中表示取三种约束不等式中一种，对一 个具体问题来说它将是唯一的。
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1、线性规划的基本形式
线性规划模型的基本数学形式为：
max
z c1x1 c2 x cn xn
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a12
x2
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a21x1 Leabharlann a22x2
a2n
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第三讲 水资源系统优化问题
（线性规划）
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课程内容
回顾线性规划的基本概念 水资源规划中的几个优化应用实例 线性规划问题的求解介绍
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2
1、线性规划的基本形式
线性规划广泛用于水资源的开发利用规划， 工程的设计和施工，水资源系统的管理。
线性规划模型的特点是在满足一组已知约 束条件下，使决策目标达到最优。
的目标函数；
3）根据问题的限制条件，列出与决策变量 有关的约束条件。
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9
几个概念
1）可行解与可行域：在标准lps中，满足约束 条件和非负条件的解称为可行解，可行解的集 合 D {X AX b, X 0} 称为可行域。
2）基.基变量与基解：对于LPS的约束方程 AX=b的秩r（A）=m，B是A的m阶可逆子阵， 则称B是LP的一个基。其中B的任一列向量Pj称 为向量机，对应的决策变量xj称为变量基，变 量基之外的决策变量称为非变量基。
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3)基可行解与可行基：满足非负条件的基解 称为基可行解；基可行解对应的基B即为可 行基。
4)最优解
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2、应用一：供水合理分配问题
设有甲、乙两个水厂同时向某城市A、B、C 三区供水。
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2、应用一：供水的合理分配问 题
甲水厂的日供水量为28万立方米/日，乙水厂的日 供水量为35万立方米/日；
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j 1,2,n
am1x1
am2
x2
amn xn
bm
x 1 , x 2 , x n 0
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其它形式：
1）求和形式 2）矩阵形式 3）集合形式 4）标准形式 一般形式与标准形式之间的转化
（2）如果线性规划问题有最优解存在，它只能在可行 域的凸点上找到，如图中的A、B、C、D点。每一个凸 点都对应一组解，称之为基础可行解。使目标函数值 最大（或最小）的基础可行解称为线性规划问题的最 优解。
（3）若可行域为有界，则线性规划问题一定有最优解， 且必定在某顶点处得到；若可行域为无界，则不一定 有最优解存在。当目标函数可能在多于一个顶点处达 到最大值时，则该线性规划问题有无穷多个最优解。
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几个概念
1）可行解与可行域：在标准lps中，满足约束 条件和非负条件的解称为可行解，可行解的集 合 D {X AX b, X 0} 称为可行域。
2）基.基变量与基解：对于LPS的约束方程 AX=b的秩r（A）=m，B是A的m阶可逆子阵， 则称B是LP的一个基。其中B的任一列向量Pj称 为向量机，对应的决策变量xj称为变量基，变 量基之外的决策变量称为非变量基。
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8、简单线性规划的求解—图 解法
图解法基本原理介绍
（1）求满足约束条件的可行解区。以变量x1，x2为坐标 轴，作2x1+3x2=100和4x1+2x2=120的直线，找出满足约束 条件的可行解域，如图中的阴影区域即为解的可行域。
（2）令目标函数z 6x1 4x2 d ,d 0 ，显然目标函数z是随着d 值而变化的一组平行线。变量d值，使z在可行域内平行移 动求出z的最大值，即可行域的凸点C，z=200，x1=20， x2=20。C点即为最优解。
三个区的日需水量分别为A≥10万立方米/日， B≥15万立方米/日，C≥20万立方米/日。
各输水单位水费分别为c11=1.2，c12=1.5，c13=1.1， c21=1.1，c22=1.3，c23=1.4。试作出在满足对三个区 供水的情况下，输水费用最小的方案。
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2、应用一：供水的合理分配问 题
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8、简单线性规划的求解—图 解法
图解法基本原理介绍
E=6x1+4x2=200 4x1+2x2=120
E=2x1+3x2=100
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8、简单线性规划的求解—图 解法
从上述求解过程，可得到以下几点：
（1）线性规划所有可行解组成的集合的凸集，没有凹 入和孔洞部分，是一个实心域，如图的阴影部分。
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1、线性规划的基本形式
线性规划模型的基本结构包括有：
①决策变量xi，它反映了所研究问题需要控
制的因素。 ②目标函数，它反映了决策者对所研究问题
的追求。 ③约束条件，它是实现追求目标的限制条件。
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1、线性规划的基本形式
线性规划模型具有哪些特点？ ①线性规划的目标函数和约束方程必须是线性
建立的数学模型如下：