北京市水资源短缺风险综合评价
论文编号3
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。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。
关键词：灰关联分析、关联度、综合风险系数、灰色模型 GM（1,1）
一、问题重述
1.1问题背景 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缺的可能性以及由此产生 的损失。
7.7
13.4 1493
21.4
2005 34.5 13.2
6.8
14.5 1538
23.2
2006 34.3 12.8
6.2
15.3 1581
24.5
2007 34.8 12.4
5.8
16.6 1633
23.8
2008 35.1
12
5.2
17.9 1695
34.2
2009 35.5 11.4
基于模糊数学的水资源短缺风险综合评价
基于模糊数学 的水资源短缺风险综合评价
陈宇翔 ， 潘海泽
［ 摘
ห้องสมุดไป่ตู้
要 ］ 文章将影响水 资源的因素划分为四个一级 因素 ， 十六个二级 因素（ 中五个定量 因素 、 其 十一个定性 因素 ） ，
建立 了水资源风 险评价指标体 系 ； 用层 次分析 法确 定 了各个指标的权重 ； 采 建立 了评价指标集 同时对评价指标进行量化 ， 构造 了五 区间评价指标 集， 对每 个指 标进 行 了五 区间的定性描述 ； 用模糊数学的方法对所建立的水资源风险评价数 学模 运
近年来 ，我 国特别是北方地区水资源短缺问 发展战略的实施具有重要的意义 ，为此有必要研 题 日趋严重 ，水资源成为焦点话题。以北京市为 究水资源短缺问题 。 例， 北京位于华北平原西部 ， 属暖温带半干旱半湿
润性季风气候 ， 由于受季风影响 ， 雨量年际季节分
一
、
指标体 系建立
（ ） 一 水资源短缺影响因素集合
［ 作者简介］ 陈字翔 ， 上海工程技 术大学城 市轨道交通学院 ， 交通工程专业本科 生 ， 海 ２ １２ ； 上 ０ ６０ 潘海泽 ， 上海工程技
术大学城 市轨道交通学院讲 师， 博士 ， 究方向 ： 下水环境效应研 究， 研 地 上海 ２１２ ０６０ ［ 中图分类号 ］ ２４ Ｆ２ ［ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ ０７ ７２（０１０— ００ ００ １０— ７３２ １）９ ０１— ０６
配极不均匀 ， 夏季降水量约 占全年的 ７ ％以上 ， ０ 全
通过资料查阅以及现场调研将水资源短缺风
市多年平均降水量 ５５ ｍ 属海河流域 ， ７ｍ 。 从东到西 险的因素概括为 ４ 因素集 ： 个 自然地理 因素 Ｉ； １ 社
北京市水资源短缺综合评价
水资源短缺风险综合评价摘要针对北京市水资源短缺的农业用水等九大主要因素，用熵权法得出人口数量和降水量的影响因素较大。
本文选取区域水资源短缺风险程度的风险率、脆弱性、可恢复性、重现期和风险度作为评价指标，构建了模糊综合评价模型，结论表明北京市水资源短缺现处于高风险状态，并建立多元线性回归和灰色系统GM 模型，预测北京市未来两年水资源短缺仍将持续处于高风险状态。
根据所建模型及预测结果向相关部门提出控制在京人口以及合理分配农业、工业、生态用水量来缓解北京水资源短缺现状。
一、问题重述1.1 问题的提出水资源，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 3 300m ，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。
《北京2009 统计年鉴》及市政统计资料提供了北京市水资源的有关信息。
利用这些资料和你自己可获得的其他资料，讨论以下问题：1 评价判定北京市水资源短缺风险的主要风险因子是什么？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。
北京市水资源现状
（二）北京市水资源现状
有计算表明，目前北京水资源储量为18.27亿立方米，外地入境水资源19.15亿立方米，合计北京水资源总量为年37.42亿立方米，人均拥有366.8立方米／年，仅占全国平均值的13.8％，在世界120个国家的首都中居百位之后。由于北京地下近似闭合流域，其地下出入境水量为零。北京地表水出境水量经多年观测约占年降水总量的14.28％，即为14.38亿立方，各种损耗为3.32亿立方米，因此北京水资源为实际可用水量仅为19.72亿立方米。所以北京是一座水资源严重短缺的城市。
3.开发新水源，实行水资源联合调度
重点要抓好污水处理回用和深度开发雨洪。本市目前污水集中处理率仅22%，要多方筹措资金，尽早完成规划中的30多座污水处理厂，提高污水处理率，同时要搞好配水专用管线和改造使用回水的配套设施。在调度上，丰水年优先安排利用地表水，后安排使用地下水；优先利用调节能力小的水库水源，后使用调节能力大的水库水源。在供水方面，首先保证生活用水、菜田用水，其次安排工业用水和城市环境用水，最后安排农业用水和地下水回灌。
要从根本上理顺水资源管理体制，强化政府的管理职能。水务局对防洪、水资源供需平衡和水生态环境，包括防洪、蓄水、供水、用水、节水、排水、水资源保护、污水处理及其处理回用等诸多方面，实行城乡统一管理和监督。水务局要实行政企分开、政事分开，不直接进行水的经营和水企业的管理，而是通过政策法规的制定实施对水企业监督管理。
2.地下水严重超采
北京市地下水平均补给量为37.80亿m3／年，地下水可开采量约为24.5亿m3年。由于种种原因，补给水并不能全部作为可利用水量。当开采量大于可开采量时，会引起一系列的水文地质环境问题。北京市地下水严重超采引起的主要问题是：①地面沉降。主要分布在城区的东部和东北部，八里庄－－大郊亭一带，沉降幅度最大。②水井供水衰减或报废。③水质发生变化，由于地下水资源超采。加上近年来污水、垃圾处理不能同步于增加量，致使地下水污染呈现逐年加重的趋势。
北京市水资源现状分析及建议
北京市水资源现状分析及建议一、北京市水资源（一）北京市水资源概况1.北京人均水资源占有量北京市地处海河流域，是一座人口密集，水资源短缺的特大城市，人均水资源占有量约285立方米，只有全国人均水资源占有量的七分之一；世界人均水资源占有量的三十分之一。
在世界120多个国家和地区的首都及主要城市中北京的人均水资源占有量居百位之后。
远远低于国际公认的人均一千立方米的下限。
而且人口、资源与环境之间的矛盾十分突出，水污染状况相当严峻。
2.北京的水资源北京市的水资源由入境地表水、境内地表水和地下水组成，地表水和地下水主要靠降雨补给。
北京市平均年降水量为64O毫米左右，一般干旱年景的降水量在500毫米以下特别干旱的年份在30O毫米以下。
北京的湖泊都很小，水量有限；所以地表水主要来自河水和人工修建的水库。
北京境内有大小河流100多条，分属永定河、北运河、潮白河、大清河和蓟运河五大河系，总长27O0公里，同属海河水系。
北京在平水年可利用的水资源为47.6亿立方。
随着改革开放和城市的发展，北京发生了巨大变化，城市用水量大幅度增加。
3.北京的地下水源北京有丰富的地下水资源，以往玉泉山泉水涌流，清河及莲花河一带也有不少自流井。
北京的地下水主要接受山区河谷潜流补给，同时还接受大气降水及河水入渗。
因此，北京一直以地下水为饮用水源。
但是，随着经济的快速发展，人口的增加，长期超量开采地下水的结果致使地下水位下降、水的硬度升高地面下沉，东郊已出现1000平方公里的漏斗区。
近年来，北京开展地表水和地下水联合调度、雨洪利用，地下水回灌、调控利用等措施，使地下水位的下降趋势初步得到了控制，为改善水环境，实现水资源的可持续利用奠定了基础。
4.北京的城市生活水源北京市区的自来水供应量为245万立方米／日，其中有7座自来水厂利用地下水作为水源，有2座利用地表水作为水源，其供水能力约各占50％。
密云、怀柔水厍是供应城市生活用水的主要来源。
密云水库是一座特大型水库，上游流域面积为1．58万平方公里，库区总面积224平方公里，总库容43.75亿立方米，相应水面面积约188平方公里。
水资源短缺风险综合评价
2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。
我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名) ：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：水资源短缺风险综合评价摘要水资源短缺问题是影响我国发展的重大问题，本文针对水资源短缺风险问题找出了主要风险因子，建立了水资源短缺风险评价模型，对水资源短缺风险进行等级划分，并提出相应的有效措施规避风险。
对于问题一，我们建立主成分和灰色关联度分析模型，分析附表和相关资料，先确立了北京市水资源短缺风险的风险因素主要包括自然因素，即降雨量和常住人口，和社会因素，即农业用水，工业用水，第三产业及生活其他用水，污水处理率，城市绿化覆盖率。
然后利用主成分分析得到个各个因子的贡献率，再利用灰色关联度分析，得到各个因子与缺水量的关联度的大小，基本与主成分分析一致，最后得到主要风险因子。
水资源短缺风险综合评价模型
年份 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
×
风险（R）=风险发生概（P）
×
损失度（C）
其中损失度C是指当水资源短缺以一定程度发生时，对受 威胁对象所造成的损失程度。
风险发生概率的量化
由问题一得到的主要风险因子反映了水资源短缺发生的 可能性，即风险发生的概率P，采用权重模型(各因子乘以权 重后相加)得到P的定量评估值：
P = w1 x1 + w2 x2 + w3 x3 + w4 x4 + w5 x5
1.问题的重述
由于气候变化和经济社会不断发展，水资源短 缺风险始终存在。本题以北京市为例，给出水资源 短缺风险的定义：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。附表中给出了1979年至2000 年北京市水资源短缺的状况，要求利用《北京 2009统计年鉴》和市政统计资料及可获得的其他 资料，解决如下问题： 1.评价判定北京市水资源短缺风险的主要风险因子 是什么？
年份 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
风险发生概率值P
0.424619 0.584017 0.374631 0.645965 0.414541 0.781777 0.654099 0.633751 0.568789 0.500923 0.427311 0.396989 0.41308 0.344142 0.227994 0.361434
2.建立一个数学模型对北京市水资源短缺风险进行 综合评价， 作出风险等级划分并陈述理由。对 主要风险因子,如何进行调控，使得风险降低？ 3.对北京市未来两年水资源的短缺风险进行预测， 并提出应对措施。 4.以北京市水行政主管部门为报告对象，写一份建 议报告。 5. 提示信息：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。
北京主要的环境问题
北京主要的环境问题：水资源短缺，风沙危害严重；环境污染等。
水资源短缺原因：降水少，地表径流少；人口稠密经济发达，需水量大；水资源污染严重，浪费严重。
措施：调整工农业生产结构；节约用水；防治水污染；跨流域调水；开发雨季洪水。
风沙危害原因：冬春季风力强盛，距沙源地近措施：营造防护林环境污染原因：工业生产和人们生活排放大量污染物措施：调整能源结构，使用清洁能源限制重工业和高耗能工业，搬迁排污量大的企业，发展环保产业北京是我国的首都，全国的政治与文化中心。
北京的环境状况是国内外人士一直关注的焦点。
北京城市环境的好坏直接反映了国家对城市环境问题的重视程度和解决力度。
目前北京城市环境问题主要存在于以下几个方面：城市土壤污染，城市垃圾污染，大气污染，水体污染等几个方面，在各种环境要素污染中，水体和大气的污染由于其自身介质的特殊性显得更加突出。
一、北京水环境现状（二）北京市水环境污染状况1、城市水污染城市的快速发展使得污水排放量急剧增加，全市每年仍有4亿m3污水直接排放，再生水利用率也不足40%；大量宝贵的水资源还未有效利用，不仅污染城乡环境，也加剧了水资源紧缺的局面。
北京市环境状况的发展趋势及对策自1993 年至今，北京市供水厂出水、管网水的余氯、浊度、细菌总数、总大肠菌群4 项监测指标的综合合格率为100 %。
随着我国饮用水质标准的提高，主要关注点由建国初期的感观指标、金属毒理学指标向有机污染物，微生物安全方向转变。
1985年卫生部饮用水标准共35项，而1993年建设部制定的《2000年城市供水行业技术进步规划》规定生活饮用水质标准1 类89 项，2 类51 项，3 类和 4 类35项。
值得注意的是我市大部分行业的用水基本上采用的是饮用水，这造成了资源的巨大浪费，分质供水迫在眉睫。
表1中所列为2000－2008年全市废水及COD排放量。
在该统计年段内，全市废水排放总量呈现出明显的上升趋势，其中生活废水呈现出明显的上升趋势，而工业废水排放量却显著下降，这和工业废水的处理率提高有关。
北京水资源短缺风险综合评价
北京水资源短缺风险综合评价首先，北京市的地理位置决定了其水资源的困境。
北京位于华北平原，地势平坦，地下水资源有限。
长期以来，北京市主要依靠外部供水来满足其水需求。
然而，受制于外部水源的限制，北京市的供水能力受到了极大的制约。
据统计，截至2019年，北京市目前的供水能力仅为每年35亿立方米，而实际需求量已经超过了40亿立方米。
这意味着，北京每年都面临着近5亿立方米的水资源缺口。
其次，北京市的水资源利用效率低下也加剧了水资源短缺的风险。
近年来，随着城市建设的不断扩张，大量的水资源被浪费在高耗水率的建筑、农田灌溉和生产制造等领域。
同时，由于缺乏有效的水资源管理和水资源利用规划，水资源分配不均衡、浪费现象普遍存在。
数据显示，北京市水资源利用效率仅为40%左右，远远低于发达国家的水资源利用标准。
再次，气候变化对北京水资源的影响也带来了进一步的风险。
随着全球气候变暖的趋势加剧，北京市的水资源供应将面临更多的不确定性。
气温升高导致水蒸气的含量增加，降水量和降雨强度也会发生变化。
这将导致北京地区的水资源供应不稳定，增加旱灾和水灾的风险。
综上所述，北京市的水资源短缺风险是一个复杂的问题，涉及地理位置、水资源利用效率和气候变化等多个因素。
为了缓解水资源短缺风险，北京市需要加强水资源管理，提高水资源利用效率，积极推广节水措施，并在应对气候变化方面采取相应的措施。
只有这样，北京市才能实现可持续发展，确保人民的水安全和社会的稳定。
近年来，北京市的水资源短缺问题已经引起了政府和公众的高度关注。
虽然政府采取了一系列的措施来缓解水资源短缺的风险，但问题依然存在并且不断加剧。
因此，对北京市的水资源短缺风险进行综合评价是非常必要的。
首先，从供需关系角度来看，北京市的水资源供求矛盾日益加剧。
随着城市化进程的加快，人口增长和经济发展带来了不断增长的用水需求。
与此同时，地下水的开采量逐年增加，加重了地下水资源的利用压力。
据统计，北京市地下水资源开采量在过去30年中翻了两番，导致下降了几十米的地下水位，甚至出现了地面塌陷的情况。
针对北京水资源短缺建议报告
针对北京水资源短缺建议报告沈阳药科大学 77K 中药学院中药（二）刘佳杜倩范英一问题分析1.北京市水资源短缺严重影响和制约首都社会和经济的发展。
2.判定评价北京水资源短缺风险的主要因子。
3.对北京市水资源短缺风险进行综合评价，作出风险等级划分。
4.调控北京市水资源短缺风险的主要因子，降低北京市水资源短缺风险。
5.预测北京市未来两年水资源短缺风险情况，制定相应措施。
北京市多年平均降水量585mm，年均降水总量98.28亿m3，形成地表径流17.72亿m3，地下水资源25.59亿m3，当地自产一次水资源总量37.39亿m3.境内五大水系除北运河发源于本市外，其他四条水系均发源于境外的河北、山西和内蒙古。
多年平均入境水量16.06亿m3，出境水量14.52亿m3.北京属资源型重度缺水地区，属111个特贫水城市之一，是水库存水量全国下降最快的三个城市之一。
人均水资源占有量不足300立方米，是世界上人均水资源量的1/30、全国水资源量的1/8、远远低于国际人均1000m3的缺水下限。
水资源紧缺已成为制约经济社会可持续发展的第一瓶颈。
北京处于华北平原，是人口密度极大的生活区。
近年来，上游来水衰减趋势明显，长期超采地下水导致地下水位下降，水污染加重了水危机，人口膨胀和城市化发展加大了生活用水需求，诸多的因素导致了北京水资源短缺。
影响北京水资源短缺风险的因素可归纳为以下两个方面：（1）自然因素：（a）人口规模（b）入境水量(c)水资源总量(d)地下水位埋深（e）气候条件。
（2）社会经济环境因素：（a）水利工程设施（b）工业污染（c）污水处理率（d）生活用水量（e）农业用水量。
二模型建立与求解针对影响北京水资源短缺的因素建立模糊模型，对北京水资源短缺风险进行综合评价，得出风险等级划分，制定相应措施。
1评价指标1 风险率根据风险理论，荷载是使系统“失事”的驱动力，而抗力则是对象抵御“失事”的能力。
如果把水资源系统的失事状态记为F∈（λ＞ρ）。
北京市水资源现状分析及对策研究
北京市水资源现状分析及对策研究一、北京市水资源(一)北京市水资源概况1.北京人均水资源占有量北京市地处海河流域，是一座人口密集，水资源短缺的特大城市，人均水资源占有量约285立方米，只有全国人均水资源占有量的七分之一;世界人均水资源占有量的三十分之一。
在世界120多个国家和地区的首都及主要城市中北京的人均水资源占有量居百位之后。
远远低于国际公认的人均一千立方米的下限。
而且人口、资源与环境之间的矛盾十分突出，水污染状况相当严峻。
2.北京的水资源北京市的水资源由入境地表水、境内地表水和地下水组成，地表水和地下水主要靠降雨补给。
北京市平均年降水量为64O毫米左右，一般干旱年景的降水量在500毫米以下特别干旱的年份在30O毫米以下。
北京的湖泊都很小，水量有限;所以地表水主要来自河水和人工修建的水库。
北京境内有大小河流100多条，分属永定河、北运河、潮白河、大清河和蓟运河五大河系，总长27O0公里，同属海河水系。
北京在平水年可利用的水资源为47.6亿立方。
随着改革开放和城市的发展，北京发生了巨大变化，城市用水量大幅度增加。
3.北京的地下水源北京有丰富的地下水资源，以往玉泉山泉水涌流，清河及莲花河一带也有不少自流井。
北京的地下水主要接受山区河谷潜流补给，同时还接受大气降水及河水入渗。
因此，北京一直以地下水为饮用水源。
但是，随着经济的快速发展，人口的增加，长期超量开采地下水的结果致使地下水位下降、水的硬度升高地面下沉，东郊已出现1000平方公里的漏斗区。
近年来，北京开展地表水和地下水联合调度、雨洪利用，地下水回灌、调控利用等措施，使地下水位的下降趋势初步得到了控制，为改善水环境，实现水资源的可持续利用奠定了基础。
4.北京的城市生活水源北京市区的自来水供应量为245万立方米,日，其中有7座自来水厂利用地下水作为水源，有2座利用地表水作为水源，其供水能力约各占50,。
密云、怀柔水厍是供应城市生活用水的主要来源。
数学建模论文水资源短缺风险综合评价
答卷编号：答卷编号：论文题目：B题：水资源短缺风险综合评价组别：本科生参赛队员信息(必填)：指导教师：王莉参赛学校：沈阳航空航天大学答卷编号：答卷编号：评阅情况：学校评阅1.学校评阅2.学校评阅3.评阅情况：联赛评阅1.联赛评阅2.联赛评阅3.B题：水资源短缺风险综合评价摘要本问题主要讨论北京市水资源短缺风险，我们首先确定影响水资源短缺的主要风险因子，评价水资源短缺的风险等级,并对风险进行预测，最后为水利部门提出合理适当的解决方案，使风险降低，将可能的经济损失降到最低。
1.我们根据北京市的统计资料，分析了北京市自上个世纪8O年代以来水资源承载力变化的总体趋势和驱动因子．结果表明：人口和GDP是影响北京市水资源承载力变化的主要驱动因素．对于主要风险因子的确定，我们运用了主成分分析法，得到了水资源变化驱动力变量相关系数矩阵，并加以分析，得到主成分载荷矩阵，通过比较相关系数的大小，从而得出5个主要风险因子：“总人口数”“固定资产值”“目标国内生产总值GDP”“社会总产值”和“日生活用水量”。
2.在选出的几个主要风险因子中，我们运用层次分析法，以“北京市水资源”作为目标层，以“总人口数”“固定资产值”“目标国内生产总值GDP”“社会总产值”“日生活用水量”等五个因子作为准则层，以风险等级“轻度”，“中度”和“重度”作为方案层，得出北京市风险等级。
结果表明，北京市水资源短缺情况属于重度缺水。
3.根据人口的GDP增长率，通过多元线性回归模型，预测出了2015年北京市水资源的供需状况，结果表明北京市水资源短缺呈愈加严重的态势：2015年北京市的供水量约为43.5423亿立方米，而需水量为48.6391亿立方米，缺水量达5.0968亿立方米，因此采取必要的措施刻不容缓。
4.最后我们在报告中，建议水利部门采取开源节流并重的政策：南水北调工程可以有效的缓解北京市水资源的短缺情况，而严格控制北京的流动人口，减少日生活用水和工业用水，可以减小水资源的消耗。
北京市水资源
水资源短缺风险综合评价摘要水资源短缺问题是我国现阶段经济社会可持续发展所面临的严峻生态和环境问题，其已严重影响了正常的经济社会活动和广大人民的健康水平。
目前我国水资源情况仍处于严重恶化的境地，污染物排放量呈增长趋势，水质恶化趋势尚未得到有效控制。
因此对水资源短缺风险进行合理评价并寻找到有效的解决方案是当务之急。
本文就首都北京的水资源短缺问题做出研究调查，分为以下三步给出我们的解决方案：一、首先从自然、经济、社会三个方面寻找相关的水资源短缺风险因子，然后结合所掌握的有关数据运用事故树分析法筛选出八个风险因子，然后使用使用主成分分析法，通过MTALAB软件编程得到各个风险因子的风险度进而通过各个风险因子的风险度来量化各个风险因子的风险度。
二、本文先利用风险率分析法对北京市水资源现状进行总体评价，再通过计算不同分先度因子的风险度值，根据风险等级划分来确定不同的风险度因子对北京市水资源的影响。
针对得出的结论，本文给出了一些可以降低北京市水资源短缺风险因子的调控措施。
三、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1994年到2008年的15年数据来预测未来两年北京市水资源的风险程度。
本文利用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，算出北京市未来两年的风险度，预测出未来两年北京市水资源的风险程度为可接受风险程度到约束性风险程度。
在问题三的最后本文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。
四、本文综合从问题一、二、三中的出的结论联系北京市最近几年的实际情况详细地给出对北京市水行政主管部门的一份建议报告，其中主要的建议有以下5点：1、水利工程设施的时间和空间上的调节；2、合理开发利用地下水资源；3、重视污水处理及循环使用；4、对第三产业及居民的生活用水方面进行调控；5、综合管理。
水资源短缺风险综合评价探讨
１ ７ １ ８ １ ８ １ ８ １ ８ １ ８ １ ８ １ ８ １ ８ １ ８ ９９ ９０ ９ １ ９２ ９３ ９４ ９ ５ ９ ６ ９７ ９ ８
４ ７ ０ ． ４ ８ ５ ４ ０ ． ０ ７５ ８ ０ ． ０ ８ ７ ４ ７ ． ２ ７ ８ ３ ８ ． ６ ４ ． ０ ８５ ２ ２ ． ２ ４５ ３ ５ ． ３ ４７ ５ ８ ． ６ １８ ４ ４ ． ２ ５ ８ ４ ８
１ ９ ２ ０ ２ ０ ９９ ００ ０ ｌ
２ ０ ２ ０ ２ ０ ２ ０ ２ ０ ０ ２ ０ ３ ０ ４ ０５ ０６
ｃ一是・ Ｍ （） １
（） １ 进一步确立节水农业的重点 ； （） ２ 建立完善的用水计量体系 ； （） ３ 建立长效的节水农业 机制 ；
（） １式中， Ｃ为水资源短缺风险指数 ； Ｐ为人 口（ 万人）Ｇ ； 为 Ｇ Ｐ国内生产总值（ Ｄ 亿元） Ｍ 为总用水量（ ｍ ）Ｋ 为 ； 亿 Ｓ； 与降水量有关 的系数 （ 见公式 ２ 。 ）
关 键 词 ： 险 指 Ｅ ｃｌ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈｅ ａ ｅ ｅ ｐｌｒ ｓ ｎ ｅ ａｕ ｔ ｓ ｐ ｐ ｒ ｘ ｏ ｅ ａ ｄ ｖ ｌ ａ ｅ
水 资 源 短 缺 风 险评 价
应对 措 施
工 ＞ ３ ０
无 法 承 受 控 制 人 口和 经 济规 模 ， 的 风 险 丰 水 年 需要 调水 控制人口和经济规模 ， 平 水 年 以上 需 要 调 水
Ｋ一． ． —０ ２Ｒ一４０ ／ ０ ｛ ９ ．（ ０ ０ ）４ ０
Ｊ． —０ ２Ｒ－ ８０ ／ ０ ７ ． （ － ０ ）８ ０ ０
４ ０ ≤８ ０ （ ） ０ ＜Ｒ ０ ２
８ ０ ≤ １０ ０ ＜Ｒ ６ ０
Ｉ５ ｏ ．
水资源短缺风险评价模型
北京水资源短缺风险综合评价
1、引言
2、判定北京市水资源短缺风险的主要影响因子
3、北京市水资源短缺风险评价模型的建立
2.1基于模糊概率的水资源短缺风险
2.2水资源短缺风险的模拟概率分布
2.3Logistic回归模型拟合度检验和系数检验
2.4基于聚类分析的水资源短缺风险分类
2.5判别分析
4、北京市未来水资源短缺风险预测
5.1Logistic回归模型的建立
5.2水资源短缺风险评价过程
5.2.1水资源短缺风险计算分析
5.2.2水资源短缺风险分类
5.2.3水资源短缺影响因子分析
5.3北京市2012、2013水平年水资源短缺风险预测5、北京市应对水资源短缺风险具体措施
水资源短缺风险评价模型：模糊概率（时间序列数据）
支持向量机（横截面数据）。
北京市水务安全生产风险评估规范-V9
北京市水务安全生产风险评估管控规范（试行）北京市水务局二〇二三年前言为贯彻落实《中华人民共和国安全生产法》《北京市实施<中华人民共和国突发事件应对法>办法》《北京市公共安全风险管理办法》（京应急委发〔2021〕2号）《北京市公共安全风险管理总体实施指南》（京应急委发〔2021〕3号）《北京市自然灾害风险管理实施指南（试行）》（京应急办发〔2021〕13号）《北京市安全生产风险管理实施指南（试行）》（京安办发〔2021〕15号）《构建水利安全生产风险管控“六项机制”的实施意见》（水监督〔2022〕309号）《北京市水务局关于开展水务安全生产风险评估及管控工作的通知》（京水务安〔2019〕31号）等相关法律、法制和文件要求，准确把握水利安全生产的特点和规律，坚持风险预控、关口前移、分级管控、分类处置、源头防范、系统治理，提升风险管控能力，有效防范遏制生产安全事故，规范指导北京市水务安全生产风险评估管控工作，细化安全生产风险评估管控工作流程，编制本规范。
在本规范修订过程中，工作组广泛调查、分析和总结了近年来北京市水务安全生产工作方面诸多的经验，并广泛征求了有关专家和单位的意见。
本规范包括总则、基本规定和安全风险评估管控和附件。
本规范从风险查找、风险研判、风险预警、风险防范、风险处置、风险责任等环节，详细介绍了风险评估与管控工作内容和工作方法，附件分别列出了水务工程施工、水利工程运行、城镇公共供水运行、城镇排水和污水处理运行四类水务安全生产风险研判方法，为北京市水务安全生产风险评估管控工作的开展提供了详细的技术指导。
本规范由北京市水务局安全监督管理处负责管理与解释，日常管理机构为北京市水务局安全监督管理处。
在实施过程中如发现问题及需要修改和补充之处，请将意见和建议发至：安全监督管理处（邮箱*****************），以供修订参考。
目录第一章总则 (1)1 适用范围 (1)2 术语定义 (1)3 编制依据 (3)第二章基本规定 (6)第三章安全风险评估管控 (7)1 风险查找 (7)2 风险研判 (12)3 风险预警 (15)4 风险防范 (17)5 风险处置 (24)6 风险责任 (25)附件 (27)1 风险评估管控工作流程图 (27)2 水务工程施工风险分析 (28)3 水利工程运行风险分析 (37)4 城镇公共供水运行风险分析 (46)5 城镇排水和污水处理运行风险分析 (52)6 安全风险矩阵图判定风险等级 (59)第一章总则为加强北京市水务安全生产风险管理工作，规范水务安全生产风险评估与管控程序，根据水利部安全生产风险管控“六项机制”要求和《北京市安全生产风险管理实施指南（试行）》（京安办发〔2021〕15号）《北京市安全生产风险评估规范》等，制定本规范。
水资源短缺风险与预测
水资源短缺风险与预测李航1宋雨宸2金恩慧3摘要：以北京市1979-2008年130年间水资源的相关数据作为研究依据，建立了对水资源短缺风险综合评价的数学模型，并对未来两年北京市水资源情况作出合理预测。
首先建立了水资源短缺风险综合评价模型来评价水资源系统的模糊性2，并利用LOGISTIC 回归模型3来模拟水资源短缺风险发生的概率，计算出水资源风险率等评价指标4，最终得到水资源短缺风险评价值，再通过K-均值聚类分析方法5划分风险等级。
其次跟据柯布-道格拉斯6原理预测未来两年北京市的水资源短缺风险并做时间序列预测分析。
关键词：模糊概率；聚类分析；柯布-道格拉斯原理；时间序列分析一、模型假设1）在预测未来两年水资源短缺风险的过程中，由于污水处理与缺水量的相关性很小，故在计算中忽略。
2）在确定柯布-道格拉斯回归方程系数时，由于工业用水因子的系数太小，故在计算中忽略。
二、模型建立1水资源短缺风险综合评价模型1.1风险度的计算由于水系统是一个很复杂的系统，区域水资源系统发生供水短缺的概率以及相应的缺水影响程度具有广泛的随机性和不确定性。
基于上述理由建立的模糊概率模型来描述缺水风险度的模糊性和随机性。
在0~1上取值的隶属函数就描述了这种模糊性。
对邻近边际的现象用升岭形分布描述。
将水资源短缺风险定义为模糊事件A 发生的概率，即模糊概率为：∫=dx x f x A P )()()(µ(1.1)隶属函数)(x µ为已确定的升岭型分布函数，下面确定概率密度函数f（x）：采用Logistic 回归模型来模拟缺水量系列的概率分布，此处利用一个自变量的Logistic 回归模型。
Logistic 回归的参数估计可以采用最大似然估计法，则可得到参数的估计值。
从Hosmer and Lemeshow 检验结果知，置信概率为0.662>0.001，拟合良好。
由最终模型统计量表得出一个自变量的Logistic 回归模型的两个常量分别为-204.101,-0.31。
水资源短缺风险综合评价
2011西京学院数学建模模拟竞赛题目：水资源短缺风险综合评价参赛队员：姓名：贺海龙学号：0912020102 参赛院系：经济系姓名：钱晓东学号：0912020112 参赛院系：经济系姓名：张大伟学号：0912020120 参赛院系：经济系2011年06月27日摘要：本文基于模糊概率理论建立了水资源短缺风险评价模型 ,可对水资源短缺风险发生的概率和缺水影响程度给予综合评价。
首先构造隶属函数以评价水资源系统的模糊性;其次利用 Logistic回归模型模拟和预测水资源短缺风险发生的概率;而后建立了基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型 ;最后利用判别分析识别出水资源短缺风险敏感因子。
并且针对风险因子进行调控降低了北京水资源短缺的风险并对未来北京市的水资源情况进行预测，为建议北京市水行政主管部门提出了解决水资源短缺的措施，降低了北京市发生水资源短缺的风险，指导北京未来的规划和建设。
关键词:模糊概率；Logistic回归模型；判别分析；水资源短缺风险；敏感因子1 问题分析影响北京水资源短缺风险的因素可归纳为以下两个方面 :(1)自然因素 :①人口数;②入境水量;③水资源总量 ;④地下水位埋深 ;(2)社会经济环境因素 :①工业用水量;②污水排放量 ;③COD 排放总量;④第三产业及生活用水量 ;⑤农业用水量。
2 水资源短缺风险评价指标2.1风险率根据风险理论，载荷是造成系统非正常状态的动力，抗力是维护系统正常的能力。
如果把水资源系统的失事状态记为F R>ρ∈（），正常状态记为S R<ρ∈（），那么水资源系统的风险率为[1]{}()t r p R p x F ρ=>=∈ (1)其中，t x 为水资源系统状态变量。
如果水资源系统的工作状态有长期记录风险率也可以定义为系统不能正常工作的时间和整个系统工作时间的比值，即：11NSt t a I NS ==∑ (2)其中:NS 为水资源系统工作的总时间；t I 为水资源的状态变量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
北京市水资源短缺风险综合评价西南财经大学田乐蒙、唐志、淮琳摘要：本文通过对北京市30多年来的水资源状况的分析，运用相关分析法和逐步回归分析法，在从《北京市统计年鉴》中查得的众多指标中找出了影响北京市水资源短缺风险的主要指标；运用因子分析法建立了北京市水资源短缺风险的综合评价模型，即设计了用水风险因子和供水风险因子这两个新变量，将其作为北京市水资源短缺的主要风险因子，并运用这两个变量建立二维坐标系，在坐标系上划分出了风险等级区域。
通过判断各年计算所得的这两个变量的值在坐标系上的位置，我们确定了北京市各年的水资源短缺风险等级。
据此，我们对北京市未来两年水资源的短缺风险进行了预测，得出了北京市未来两年仍处于水资源短缺的高风险状态的结论，并提出了应对措施。
此模型对水资源短缺问题的解释十分精确，运用此模型得到的综合评价结果具有相当高的可信程度。
此模型可以广泛运用于各个地区的水资源短缺综合评价，还可运用到空气质量的风险测评，水污染风险测评等各个领域，具有广泛的推广价值。
关键词：水资源短缺风险人均缺水量逐步回归因子分析一、研究的背景和意义 (2)二、研究的现状 (2)三、本文研究的思路 (3)四、模型的建立及风险因子的确定 (4)（一）影响水资源风险指标的选择 (4)（二）北京市水资源短缺风险的综合评价 (8)五、北京市水资源短缺风险预测 (13)（一）对三个主要风险因子的预测 (13)（二）2010～2013年北京市水资源短缺风险等级预测 (16)（三）应对措施 (17)六、模型的评价与推广 (18)参考文献 (18)附录 (19)一、研究的背景和意义近年来，我国北方地区的水资源短缺问题十分严重，作为首都的北京也面对着严重的缺水问题。
北京的人均水资源占有量为300立方米左右，仅为全国人均占有量的1/7，为世界人均占有量的4％，在世界各国首都中居百位之后。
有数据称，2010年，北京平常年份缺水9.9亿立方米，枯水年缺水近20亿立方米。
由于气候的变化，近年来旱灾严重，北京地表水越来越稀缺，作为北京主要供水来源的密云水库蓄水量仅为常年一半。
再者，水体污染日益严重，增加水资源的供给的压力。
北京市社科院长期研究水资源供应与城市人口容量的关系后得出结论：北京市总人口早已超过水资源供给能够负荷的水平，而北京的总人口数将以每年20万人的惊人速度继续增加。
水资源问题是城市发展的重要问题。
首先，水资源问题是影响和制约经济发展的主要因素。
据推算，全国每年因缺水造成的经济损失达到2500亿元，其中工业产值2300亿元，农业产值200亿元，并且随着经济的发展，这两类经济损失都会呈上升趋势。
北京作为我国的经济中心，对全国的经济发展有重大贡献，北京市的缺水问题会对北京以及全国的经济造成巨大的不利影响。
其次，缺水引发的饮用水缺乏也会对人民的生活产生巨大影响。
另外，在大量地下水长期超采之后，北京形成了2000多平方公里的地下漏斗区，最严重的东部地区过去40年已下沉了700多毫米。
专家们指出，地面大面积下沉最终会影响整个城市建设，导致地基不稳，墙壁开、裂，道路中断等严重后果。
以上说明解决北京市缺水问题的迫切性及其重大意义。
我们希望通过对过去北京市的用水情况找出影响北京市水资源短缺的主要因子，并预测未来几年北京市的水资源情况，根据研究结果提出解决水资源短缺问题的建议，以应对未来水资源短缺的风险，保证北京市的平稳发展。
二、研究的现状根据世界卫生组织统计，全球约又12亿人口缺乏安全饮用水，三分之一的人口面临水资源短缺的问题，水资源危机已经成为全球性的问题[4]。
20世纪80年代以来，国际上开展了大量有关水资源短缺(Water Scarcity)研究。
水资源的短缺表现为生活、工业、农业、环境等用户的用水需求得不到保障，与水资源数量及其时空分布、气候条件、经济结构、用水习惯、用水水平、管理水平等因素有关。
Falkenmark指数[5]、社会水资源压力指数(SWSI)[6]、IWMI 模型[7]、水匮乏指数(WPI)[8]等指数和模型，先后应用于全球尺度的水资源短缺风险评估。
水资源短缺风险问题也日益得到国际社会及学术界的关注，2003年成立的国际综合风险防范理事会(IRGC)将水资源短缺风险作为其关注的焦点之一。
随着社会经济的发展，特别是城市化水平的提高，对水资源短缺的评估要求也日益提高。
近年来，特别是国内学者得出了很多有意义的成果。
阮本清和韩宇平[9]等人最早探讨水资源短缺风险评价理论与方法，认为水资源短缺风险是指在特定的时空环境下，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概率以及由此产生的损失。
再此基础上，以首都为例，研究了水资源短缺风险的模糊中和方法，并在水资源短缺风险分析的基础上，构建了区域水资源短缺的多目标风险决策模型[10]。
引用了多个评价指标对水资源短缺风险进行描述，更进一步采用综合评价法对区域水资源短缺情况进行判别。
马黎和汪党献[11]，在对风险理论及水资源风险研究进展回顾和展望的基础上，探讨了水资源短缺风险主导因子的辨识方式，提出了采用缺水率、人均缺水量和缺水边际损失3个指标的缺水风险评价指标体系，采用模糊层次分析评价方法对全国二级水资源分区的缺水风险进行了综合评价。
评价结果表明，全国现有33个二级水资源分区面临着不同程度的水资源短缺风险，必须采取工程和非工程等防范措施和有效调控，方可减轻缺水风险对我国经济社会发展的危害程度。
陈继光[12]主要对水资源短缺风险评价的层次分析决策中应用协商评价确定各属性的权重进行了研究。
对评价者给出的区间赋值信息进行分类，确定各类信息的协商区间和协商值；然后利用所导出的有序加权平均(IOWA)算子对各类信息的协商区间和协商值进行集成，在此基础上提出了一种确定协商评价问题属性权重的方法。
三、本文研究的思路现有的研究方法大都运用了复杂深奥的数学知识，结果不够直观，虽然得到的结果有足够的科学依据，但是实际应用中难以直接运用这些方法对水资源的短缺风险做出有效的评价或预测。
所以，我们希望可以找到一套便于计算，得到的结果直观易懂，且可以保证准确度的水资源短缺风险综合评价方法，并将这套方法运用于水资源短缺风险的预测中。
具体思路如下：1.我们希望可以通过对便于观测的量进行分析，得到水资源短缺风险情况，所以，我们首先要合理地选出对水资源短缺风险影响较大的指标，作为备选的风险指标。
2.运用相关分析，逐步回归分析等方法，从我们选出的备选风险指标中选出对水资源短缺风险影响最大的主要风险指标。
3.用因子分析法对主要风险指标进行提炼，得到新的因子，并建立评价北京市的水资源短缺风险的模型。
4.对风险指标用适当的方法进行预测，应用所建立的水资源短缺风险模型，预测北京市未来的水资源短缺风险。
运用此方法，相关部门只需要用经过简单的计算，便可以得到准确的当地水资源短缺风险情况，并且便于预测。
相较于其他的方法，我们的模型具有更强的实用性和推广价值，并且运用我们的模型得出的结果也相当准确。
四、模型的建立及风险因子的确定为了使研究的方法严谨，研究的结果可用，本文对相关问题的做如下的假设：1.假设数据真实可靠。
2.假设北京近几年内不会发生重大自然或人为灾害。
3.考虑到北京市的水资源情况、人口情况和水资源相关的国际标准，引入了一个新变量：北京市人均缺水量Y，该变量是指国际人均水资源占有量标准底线与北京市人均水资源占有量的差值。
假设此变量可以准确反应北京市的缺水情况。
4.北京市居民对水资源的需求与世界水平相当。
（一）影响水资源风险指标的选择1.指标的选择与符号定义首先，我们需要一个变量来准确衡量北京市的缺水风险情况。
那么什么是缺水的风险？笔者认为，缺水的风险应该体现为民众对水资源的需求与他们得到的实际的水资源供应量的缺口。
考虑到中国人均水资源占有量在国际上处于较低水平，我们根据国际人均水资源占有量标准正常范围的底线，将北京市居民的人均水资源年需求量确定为1000立方米/人。
然后，我们用北京市的水资源总量除以北京市的总人口数，得到了北京市人均水资源的年供给量。
最后，将这两个变量做差，便可以得到一个新的变量，我们将其定义为北京市的人均缺水量，其计算公式如下：北京市总人口数北京市水资源总量-标准底线国际人均水资源占有量北京市人均缺水量 1 接下来，笔者将把北京市人均缺水量作为衡量北京市缺水风险情况的标准。
为了使我们的风险评价结果准确有效，我们需要全面可靠指标数据作为基础。
所以，我们需要选出多项对北京市的缺水风险情况有着重大影响的指标作为备选风险指标。
为了保证模型的准确性和可靠性，我们选择备选风险指标的标准是：a.备选指标应该对北京市的水资源短缺情况有明显的影响；b.备选指标的来源应真实可靠；c.备选指标应便于观测；d.备选指标应有足够久的历史资料，以支持我们接下来将要进行的相关分析等运算。
比如，北京市的年降水量，该变量明显会对北京市的人均水资源占有情况造成影响从而影响北京市的人均缺水情况，气象局会定期用科学的方法对该指标进行观测，而且，在北京市统计局发布的统计年鉴中，我们可以找到30余年来北京市的降水量的精确数值，所以，北京市年降水量符合我们规定的备选风险指标的要求，我们可以将其选为备选风险指标。
根据上述标准，我们选出了10项反映北京市缺水风险情况的备选风险指标（均以北京市为范围，时限为年），它们分别是：污水处理量、生产总值、年降水量、平均气温、年工业用水量、第三产业及生活等其他用水量、总人口数、水资源总量、年农业用水量。
在我们的模型中，涉及到的各变量用符号表示如下：年污水处理量(万立方米)生产总值(亿元)年降水量(mm)平均气温(摄氏度)年工业用水量(亿立方米)第三产业及生活用水等其他用水量(亿立方米)总人口数(万人)水资源总量(亿立方米)年农业用水量(亿立方米) 年用水总量(亿立方米)人均缺水量(立方米/人) 国际人均水资源占有量标准底线(1000立方米/人)年份 n: 总年数2.运用相关分析确定主要风险指标根据北京市1979～2009年的水资源状况及其影响因素的相关数据（见附表1），可以计算各指标(t=1,2,3,…,n)与人均缺水量的相关系数，以判断各缺水风险指标与人均缺水量之间1人均缺水量的计算结果见附表1.的关系密切程度,相关系数的计算公式为：)()(,)i j x x x x x x ρ--=（（4.1）相关系数计算结果如表4.1所示。
表4.1 相关系数输出结果按照相关系数常用的四级划分标准，相关系数的绝对值大于0.5表明两变量存在显著线性相关，从表4.1可以看出，，，，，，，，与均存在显著线性相关关系，说明这些变量对北京市水资源的短缺风险存在显著影响。
3.运用逐步回归筛选主要的风险指标根据相关分析结果，尽管，，，，，，，与之间存在显著相关关系，但是它们与表现出何种规律，还需要通过回归方程来解决。