水资源规划与管理教材(PPT 92页)
合集下载
水资源规划与管理
利和国防等各个方面，所以，水资源规划的任务在于统筹兼顾、合理安排，从整体 上制定流域开发治理的战略方案、步骤和某些关键性的措施，以达到协调自然和社 会之间的矛盾，满足各部门的要求。 • 若对于中、小河流规划，多以服务于农业发展为主要对象，包括制定地表水与地下 水联合利用，水土资源平衡以及灌溉、排涝、水土保护和生态环境等有关的统筹规 划。 • 若是大江大河的支流，其规划应与整个河流总体规划一致。 • 2）中观层次的水资源持续利用规划——它是以行政区或经济区为对象的水资源规划。 • 依据地区范围的大小、特点、经济发展方向以及对资源开发治理的要求，或以防洪、 • 灌溉、排水为重点；或以工业和城市供水，改善地区水患、航运和环境为重点；或 以水力发电为重点；或兼而有之等。规划的基本内容可与宏观层次规划相类似。 • 3）微观层次的水资源持续利用规划——它是以流域或地区某项专业任务为对象的水 资源规划。如流域或地区的防洪规划、水力发电规划、灌溉规划、航运规划以及综 合利用枢纽或单项工程的规划等。它常在以上宏观和中观规划基础上进行。
• ③经济发展资源影响分析——应分析水资源工程开发活动 对周围工、农、林、畜牧、水产养殖业及旅游资源、城市 市政设施、能源等的影响。
• ④生活质量影响分析——应侧重总体发展规划对人口数量 和结构变化、人体健康、安全状况、居住环境、就业和工 资收入、社会福利、移民、文化教育、宗教信仰、环境美 学、商业服务、娱乐及公众参与意识的影响。
建水库、堤坝等；非工程手段有加强监测、预报等。 • 4、水资源系统结构与功能之间的关系 • 结构决定功能，功能反作用于结构，二者互为影响的关系。 • 一般结构比较稳定，而功能易受外界影响而发生变化；而一旦系统功
能发生变化，必然反作用于结构，二者不断协调，使系统永远处于最 佳状态。
• ③经济发展资源影响分析——应分析水资源工程开发活动 对周围工、农、林、畜牧、水产养殖业及旅游资源、城市 市政设施、能源等的影响。
• ④生活质量影响分析——应侧重总体发展规划对人口数量 和结构变化、人体健康、安全状况、居住环境、就业和工 资收入、社会福利、移民、文化教育、宗教信仰、环境美 学、商业服务、娱乐及公众参与意识的影响。
建水库、堤坝等；非工程手段有加强监测、预报等。 • 4、水资源系统结构与功能之间的关系 • 结构决定功能，功能反作用于结构，二者互为影响的关系。 • 一般结构比较稳定，而功能易受外界影响而发生变化；而一旦系统功
能发生变化，必然反作用于结构，二者不断协调，使系统永远处于最 佳状态。
城市水源规划 ppt课件
3．综合开发地下水和地表水资源
ppt课件
25
4．强化地下水资源的人工补给
借助某些工程设施将地表水自流或用压力注入地下 含水层，以便增加地下水的补给量，达到调节控制和改 造地下水体的目的。地下水人工回灌能有效的防止地下 水位下降，控制地面下降；在含水层中建立淡水帷幕， 防止海水或污水入侵；改变地下水的温度，保持地热水、 天然气含水层或石油层的压力；处理地面径流，排泄洪 水；利用地层的天然自净能力，处理工业污水，使废水 更新。
ppt课件
3
一．城市水资源概况
广义概念：水资源指包括海洋、地下水、冰川、 湖泊、土壤水、河川径流、大气水在内的各种水体。
狭义概念：水资源指上述广义水资源范围内逐年 可以得到恢复更新的那一部分淡水。
工程概念：水资源指上述狭义水资源范围内可以 恢复更新的淡水量中，在一定技术经济条件下，可以 为人们所用的那一部分水以及少量被用于冷却的海水。
2．时空分布不均，受季节影响大； 3．保护能力差，容易受污染； 4．泥沙和悬浮物含量较高，常需净化处理后才能使用 5．取水条件及取水构筑物一般比较复杂。
ppt课件
10
（三）海水
含盐量很高，淡化较困难，耗资巨大。一般用在工业用 水和生活杂用水，如工业冷却、除尘、冲灰、洗涤、消 防、冲厕等。
（四）低质水（边缘水）
ppt课件
7
第二节 城市水源选择
水源选择是给水工程规划的关键。 确保水源水量和水质符合要求是水源选择的 首要条件。因此必须有可靠的水资源勘察或分析 研究报告作依据，为防止对后续的规划设计工作 和城市发展产生误导作用，应进行必要的水资源 补充勘察。
ppt课件
8
一．城市水源的种类与特点
城市给水水源，狭义上指清洁淡水，即传统意义的 地表水和地下水；广义上指除上面提到的清洁淡水外， 还包括海水和低质水（微咸水、再生污水和暴雨供水 等）。
ppt课件
25
4．强化地下水资源的人工补给
借助某些工程设施将地表水自流或用压力注入地下 含水层，以便增加地下水的补给量，达到调节控制和改 造地下水体的目的。地下水人工回灌能有效的防止地下 水位下降，控制地面下降；在含水层中建立淡水帷幕， 防止海水或污水入侵；改变地下水的温度，保持地热水、 天然气含水层或石油层的压力；处理地面径流，排泄洪 水；利用地层的天然自净能力，处理工业污水，使废水 更新。
ppt课件
3
一．城市水资源概况
广义概念：水资源指包括海洋、地下水、冰川、 湖泊、土壤水、河川径流、大气水在内的各种水体。
狭义概念：水资源指上述广义水资源范围内逐年 可以得到恢复更新的那一部分淡水。
工程概念：水资源指上述狭义水资源范围内可以 恢复更新的淡水量中，在一定技术经济条件下，可以 为人们所用的那一部分水以及少量被用于冷却的海水。
2．时空分布不均，受季节影响大； 3．保护能力差，容易受污染； 4．泥沙和悬浮物含量较高，常需净化处理后才能使用 5．取水条件及取水构筑物一般比较复杂。
ppt课件
10
（三）海水
含盐量很高，淡化较困难，耗资巨大。一般用在工业用 水和生活杂用水，如工业冷却、除尘、冲灰、洗涤、消 防、冲厕等。
（四）低质水（边缘水）
ppt课件
7
第二节 城市水源选择
水源选择是给水工程规划的关键。 确保水源水量和水质符合要求是水源选择的 首要条件。因此必须有可靠的水资源勘察或分析 研究报告作依据，为防止对后续的规划设计工作 和城市发展产生误导作用，应进行必要的水资源 补充勘察。
ppt课件
8
一．城市水源的种类与特点
城市给水水源，狭义上指清洁淡水，即传统意义的 地表水和地下水；广义上指除上面提到的清洁淡水外， 还包括海水和低质水（微咸水、再生污水和暴雨供水 等）。
水资源管理与保护PPT
水资源。
主要内容
包括水资源规划、水资源调度、水资源节约使用等方面。
目的
实现水资源的优化配置和高效利用，促进经济社会的可持 续发展。
03
水资源管理与保护的实践应用
节约用水
推广节水型器具
鼓励居民使用节水型洗衣机、马桶等，减少家 庭用水量。
农业节水
采用滴灌、喷灌等节水灌溉方式，提高农业水 资源利用效率。
应对气候变化
水资源的保护可以应对气候变化带来 的挑战，减轻洪涝、干旱等自然灾害 的影响。
02
水资源管理与保护的核心概念
水资源管理
定义
水资源管理是指通过法律、行政 、经济、技术等手段，对水资源 的合理规划、开发、利用、保护 和防治水害等活动进行组织、协 调和监督。
主要内容
包括水资源的调查评价、规划、 配置、调度、节约使用、保护和 防治水害等方面。
2023
水资源管理与保护
汇报人：代用名
contents
目录
• 水资源现状及其重要性 • 水资源管理与保护的核心概念 • 水资源管理与保护的实践应用 • 水资源管理与保护的挑战与解决方案 • 案例分析 • 总结与展望
01
水资源现状及其重要性
水资源的现状
总量有限
全球水资源总量有限，且分布不均，一些地区水资源 匮乏。
污染严重
工业废水、农业污染等导致水资源污染严重，影响人 类健康和生态环境。
过度开采
一些地区过度开采地下水，导致地下水位下降，地面 沉降等问题。
水资源的重要性
生命之源
水是生命之源，是人类生存和发展的重要基 础。
农业灌溉
水资源是农业灌溉的重要来源，对农业生产 具有重要意义。
工业发展
主要内容
包括水资源规划、水资源调度、水资源节约使用等方面。
目的
实现水资源的优化配置和高效利用，促进经济社会的可持 续发展。
03
水资源管理与保护的实践应用
节约用水
推广节水型器具
鼓励居民使用节水型洗衣机、马桶等，减少家 庭用水量。
农业节水
采用滴灌、喷灌等节水灌溉方式，提高农业水 资源利用效率。
应对气候变化
水资源的保护可以应对气候变化带来 的挑战，减轻洪涝、干旱等自然灾害 的影响。
02
水资源管理与保护的核心概念
水资源管理
定义
水资源管理是指通过法律、行政 、经济、技术等手段，对水资源 的合理规划、开发、利用、保护 和防治水害等活动进行组织、协 调和监督。
主要内容
包括水资源的调查评价、规划、 配置、调度、节约使用、保护和 防治水害等方面。
2023
水资源管理与保护
汇报人：代用名
contents
目录
• 水资源现状及其重要性 • 水资源管理与保护的核心概念 • 水资源管理与保护的实践应用 • 水资源管理与保护的挑战与解决方案 • 案例分析 • 总结与展望
01
水资源现状及其重要性
水资源的现状
总量有限
全球水资源总量有限，且分布不均，一些地区水资源 匮乏。
污染严重
工业废水、农业污染等导致水资源污染严重，影响人 类健康和生态环境。
过度开采
一些地区过度开采地下水，导致地下水位下降，地面 沉降等问题。
水资源的重要性
生命之源
水是生命之源，是人类生存和发展的重要基 础。
农业灌溉
水资源是农业灌溉的重要来源，对农业生产 具有重要意义。
工业发展
水资源规划与管理
第一章绪论1、水资源的概念（广义水资源和狭义水资源）2、水资源的自然属性和社会属性3、我国采取哪些措施解决水资源在时空分布及水资源不足的问题？4、水资源开发利用面临的主要问题5、水资源利用的类型第二章水资源评价1、水资源评价的对象、原则及内容2、地表水资源量一般用什么来表示？河川径流的表示方法？3、地下水均衡4、水资源总量估算方法5、水质评价的主要指标、分类第三章水资源开发利用1、地表水资源开发的主要途径?2、地表水取水构筑物按其构造形式不同可分为那几种类型？各自的适用条件如何？3、江河取水构筑物位置的选择4、岸边式取水构筑物和河床式取水构筑的结构5、常见的地下水取水构筑物有哪些？管井是由哪几部分组成的？大口井是由哪几部分组成的？第四章水资源规划1、水资源规划的类型2、水资源合理配置的目标、实质及模式3、水资源供需平衡分析的概念、目的及分析方法4、洪灾的形成及洪灾的类型5、城镇防洪的工程措施和非工程措施6、给水系统的定义、组成、分类、布置形式7、输配水管网的布置形式、水力计算8、常规水处理工艺9、排水系统规划的对象、内容10、排水体制及其选择11、雨污水管道系统规划布置的要点、水力计算参数第五章水资源管理1、水资源管理的内涵及原则2、我国所采取的水资源管理组织体系3、水资源管理法规的特点4、简述我国水资源管理的法规体系构成5、水资源管理的经济措施6、水资源管理的技术措施第六章水资源保护1、水体污染源2、我国的水功能区划分级体系3、什么是水环境容量？为什么要计算水环境容量？计算方法？4、什么是水环境容量的分配？常用的水环境容量分配方法？5、水资源保护的工程措施第七章建设项目水资源论证1、建设项目水资源论证包括那些论证项目？第八章水资源系统分析方法简介1、水资源系统分析方法的步骤？2、水资源系统分析方法的内容？考试题型：名词解释、选择、填空、问答。
水资源规划和利用
把问题中的可控变量、参数和目标与约束之间的关系用数学模型表示出来；
■ 求解数学模型 选择适当的方法求解数学模型，其解可以是最优解、次优解、满意解；
■ 模型的验证 首先检查求解步骤和程序有无错误，然后检查解是否反映实际问题；
■ 灵敏度分析。 研究模型中所含参数的变化范围及其对解的影响；
■ 系统可行方案的综合评价
库的日供水量分别为30万m3/d、32万m3/d，二城市的最 小日需水量分别为25万m3/d和27万m3/d。由于水库与各 城市的距离以及输水方式上的差别，因此单位输水费用也 不同。各单位输水费用分别为C11，C12，C21，C22。试作 出 在满足A、B二城市供水需求的情况下，输水费用最小的方 案。
第十页，共四十五页。
PPT内容概述
第九章 水资源系统分析。精品PPT·可编辑借鉴。某工厂计划生产Ⅰ、Ⅱ两种产 品，生产单位产品所需原材料消耗见表9－1。试作出在满足A、B二城市供水需求 的 情况下，输水费用最小的方案。可行解，最优解。S3={C1,C2,C3}。dN为决策变量
，fN(sN,dN)即第N阶段的管线方案。γN(sN,dN)为N阶段处于状态SN，采用决策 dN
13
精品PPT·可编辑借鉴
第十三页，共四十五页。
第二节 水资源系统分析的模型与方法
解: 设甲、乙水库向A、B二城市日供水量分别为x11，
x12，x21，x22，则最佳方案为，在满足城市需水量和 甲、乙两水库供水量约束的情况下，使输水费用为最小， 即： 目标函数： 约束条件：
14
精品PPT·可编辑借鉴
第二节 水资源系统分析的模型与方法
1 N＝4时，由初状态D1或D2到终点E，只有一条路线 ，故f4(D1)=8，f4(D2)=4 。 相应地d4(D1)=E , d4(D2)=E 。
■ 求解数学模型 选择适当的方法求解数学模型，其解可以是最优解、次优解、满意解；
■ 模型的验证 首先检查求解步骤和程序有无错误，然后检查解是否反映实际问题；
■ 灵敏度分析。 研究模型中所含参数的变化范围及其对解的影响；
■ 系统可行方案的综合评价
库的日供水量分别为30万m3/d、32万m3/d，二城市的最 小日需水量分别为25万m3/d和27万m3/d。由于水库与各 城市的距离以及输水方式上的差别，因此单位输水费用也 不同。各单位输水费用分别为C11，C12，C21，C22。试作 出 在满足A、B二城市供水需求的情况下，输水费用最小的方 案。
第十页，共四十五页。
PPT内容概述
第九章 水资源系统分析。精品PPT·可编辑借鉴。某工厂计划生产Ⅰ、Ⅱ两种产 品，生产单位产品所需原材料消耗见表9－1。试作出在满足A、B二城市供水需求 的 情况下，输水费用最小的方案。可行解，最优解。S3={C1,C2,C3}。dN为决策变量
，fN(sN,dN)即第N阶段的管线方案。γN(sN,dN)为N阶段处于状态SN，采用决策 dN
13
精品PPT·可编辑借鉴
第十三页，共四十五页。
第二节 水资源系统分析的模型与方法
解: 设甲、乙水库向A、B二城市日供水量分别为x11，
x12，x21，x22，则最佳方案为，在满足城市需水量和 甲、乙两水库供水量约束的情况下，使输水费用为最小， 即： 目标函数： 约束条件：
14
精品PPT·可编辑借鉴
第二节 水资源系统分析的模型与方法
1 N＝4时，由初状态D1或D2到终点E，只有一条路线 ，故f4(D1)=8，f4(D2)=4 。 相应地d4(D1)=E , d4(D2)=E 。
水环境规划与管理PPT学习教案
第13页/共74页
2、水环境规划与管理目标与指标框架
2.1 目标框架 1） 具有一般规划目标的共性 2 ）与涉及社会经济活动相协调 3 ）保证可操作性 4 ）满足先进性与前瞻性的要求
2.2 指标体系框架 第14页/共74页
社会、经济、自然
3. 水环境功能分区
(1)集3中. 1 式水环饮境用功水能分源区地原与则 敏感水域优先保护；
清洁生产工艺，提高水资源利用 率，充分利用水体的自净能力和 增加污水处理设施等。
首先采取措施保护饮用水源。邕江上已有四座饮用水厂，
其中，凌铁水厂处在水质较差的支流大坑入口下游、亭子 冲入口对面，受污染威胁较大，水质较差。拟对排入大坑 支流的污水采取截流措施，将污水引至下游，经处理后排 入邕江；亭子冲入口的污染带，形成的原因，是南宁电厂 的锅炉冲灰水、南宁制糖厂和造纸厂的工业污水，拟采取 工程措施，要求其削减第排10页污/共量74。页 为满足水体其它功能要求， 拟通过各个河段的水环境容量的计算，确定相应污染源的 污染物削减量。
所能容纳污染物的量。 在理论上，水环境容量是环境的自然规律
参数与社会效益参数的多变量函数。它反映污染物 在水体中的迁移、转化规律，也满足特定功能条件 下，水环境对污染物的承受能力；
在实践上，水环境容量是环境目标管理的 基本依据，是水环境规划的主要环境约束条件，也 是污染物总量控制的关键参数。
第17页/共74页
第二，确定规划目标。 使经济与水环境协调发展 通常包括水环境质量目标
和水污染物总量控制目标两类
到2010 年, 长春市城区主要地表 水体按功能区达标, 其中, 城镇集 中式饮用水水源地水质达标率力 争达到100 %第;9页城/共74区页 污水集中处 理率大于70% 。
2、水环境规划与管理目标与指标框架
2.1 目标框架 1） 具有一般规划目标的共性 2 ）与涉及社会经济活动相协调 3 ）保证可操作性 4 ）满足先进性与前瞻性的要求
2.2 指标体系框架 第14页/共74页
社会、经济、自然
3. 水环境功能分区
(1)集3中. 1 式水环饮境用功水能分源区地原与则 敏感水域优先保护；
清洁生产工艺，提高水资源利用 率，充分利用水体的自净能力和 增加污水处理设施等。
首先采取措施保护饮用水源。邕江上已有四座饮用水厂，
其中，凌铁水厂处在水质较差的支流大坑入口下游、亭子 冲入口对面，受污染威胁较大，水质较差。拟对排入大坑 支流的污水采取截流措施，将污水引至下游，经处理后排 入邕江；亭子冲入口的污染带，形成的原因，是南宁电厂 的锅炉冲灰水、南宁制糖厂和造纸厂的工业污水，拟采取 工程措施，要求其削减第排10页污/共量74。页 为满足水体其它功能要求， 拟通过各个河段的水环境容量的计算，确定相应污染源的 污染物削减量。
所能容纳污染物的量。 在理论上，水环境容量是环境的自然规律
参数与社会效益参数的多变量函数。它反映污染物 在水体中的迁移、转化规律，也满足特定功能条件 下，水环境对污染物的承受能力；
在实践上，水环境容量是环境目标管理的 基本依据，是水环境规划的主要环境约束条件，也 是污染物总量控制的关键参数。
第17页/共74页
第二，确定规划目标。 使经济与水环境协调发展 通常包括水环境质量目标
和水污染物总量控制目标两类
到2010 年, 长春市城区主要地表 水体按功能区达标, 其中, 城镇集 中式饮用水水源地水质达标率力 争达到100 %第;9页城/共74区页 污水集中处 理率大于70% 。
水环境保护规划与管理 ppt课件
水环境保护规划的经济评价
（3）当污水处理厂的规模固定时，处理效率与费用
如图A中 C 1,C 2,C 3；也可表示为图B。
也就是当处理效率提高时，总费用随之增加，但处理污水 的单价，即图B中曲线段斜率却迅速增长。
图A
图B
水环境保护规划的经济评价
（4）在一定限度内，水体具有同化污染物质而保证 水质满足某种功能要求的能力，即水体的自净能力。
➢ 设施规划
设施规划的目的是按照区域规划的结果，来选择合理的污 水处理设施，所选的污水处理设施既要满足污水处理效率的要 求，又要使污水处理的费用最低。
水环境保护规划的分类
从不同管理目的来划分 针对水质管理的不同目的，水环境规划可以分为水
环境综合整治规划、水污染物总量控制规划、水污染 系统规划、城市饮用水源保护规划等类型。
串联系统，或者说是一个序列系统，对于序 列系统寻求目标函数最优的方法应用动态规 划是能收到满意的效果的。
二、最优化均匀处理
在实际的河流污水系统中常与城市污水系 统（或工业区）联系在一起，需均衡考虑污 水处理厂规模及经济效益问题，也就是一个 小区的污水可能进行处理，也可能输往另一 个小区后作集中处理，这就出现最优化均匀 处理问题。
污水处理费用的规模与处理效 率的经济效应
水环境保护规划的经济评价
（2）当污水处理去除效率固定时，规模的经济效应 如下图所示。
也就是当处理水量增加时， 总费用随之增加，但处理污水 的单价却降低，相当于图中曲 线C(Q）的斜率随Q的增加而 减小。
污水处理费用的规模与处理效 率的经济效应
水环境保护规划的经济评价
水环境保护规划的分类
从范围和层次来划分: ➢ 流域规划
任务：在一个流域范围内确定水污染控制的战略目标，包 括环境质量目标和经济目标。
水资源管理概述PPT(共42页)
于维持生命、发展和环境必不可少。
• （二）水的开发与管理应建立在共同参与 基础上，包括各级用水户、规划者和政策 制定者。
• （三）妇女在水的供应、管理和保护方面 起着中心作用。
• （四）水在其各种竞争性用途中均具有经 济价值，因此应被看成是一种经济商品。
5
• 三、水资源管理的目标 • 联合国环境与发展大会（UNCED）通过的《2的行政管 理权力，正、副主任由国务院任命，计划 单列，不仅有工程项目的审查权，而且有 资金的分配权；技术力量比较集中时的流 域机构还拥有流域规划、防汛调度、水工 程勘测设计施工及部分工程的管理运行等 职能，实行高度集中的江河治水管理模式。 在特定的历史条件下，这种高度集中的流 域管理模式是卓有成效的，各流域治理取 得了显著的进展。
• 4、在自然、社会和经济的制约条件下，实行最适 度的水资源分配。
10
• 5、通过需求管理、价格机制和调控措施，实行对 水资源合理分配的政策。
• 6、加强水旱灾害的预防工作，包括对灾害的风险 分析，以及对环境和社会影响的分析。
• 7、通过不断提高公众的觉悟，加强宣传教育，征 收水费以及其他经济措施，以推广合理用水的方 法。
17
• 在这一阶段，中国流域水资源管理的目标 主要集中于流域水土保持，流域综合资源 开发和宏观经济布局研究，流域水资源规 划、工程开发与管理等，没有将水资源保 护放到重要位置。由于20世纪50年代至70 年代我国工业生产相对落后，污染物排放 总量较少，水污染问题和水资源保护矛盾 并不突出。因此，各流域均未重视水资源 保护管理。这一时期，国家投入很大的人 力、物力和财力，在各流域修建了一大批 水利工程，加固了堤防，江河流域治理取 得了一定成效。
（1992年）提出的水资源管理内容 • 1、制订目标明确的有关水资源的国家实施计划和
• （二）水的开发与管理应建立在共同参与 基础上，包括各级用水户、规划者和政策 制定者。
• （三）妇女在水的供应、管理和保护方面 起着中心作用。
• （四）水在其各种竞争性用途中均具有经 济价值，因此应被看成是一种经济商品。
5
• 三、水资源管理的目标 • 联合国环境与发展大会（UNCED）通过的《2的行政管 理权力，正、副主任由国务院任命，计划 单列，不仅有工程项目的审查权，而且有 资金的分配权；技术力量比较集中时的流 域机构还拥有流域规划、防汛调度、水工 程勘测设计施工及部分工程的管理运行等 职能，实行高度集中的江河治水管理模式。 在特定的历史条件下，这种高度集中的流 域管理模式是卓有成效的，各流域治理取 得了显著的进展。
• 4、在自然、社会和经济的制约条件下，实行最适 度的水资源分配。
10
• 5、通过需求管理、价格机制和调控措施，实行对 水资源合理分配的政策。
• 6、加强水旱灾害的预防工作，包括对灾害的风险 分析，以及对环境和社会影响的分析。
• 7、通过不断提高公众的觉悟，加强宣传教育，征 收水费以及其他经济措施，以推广合理用水的方 法。
17
• 在这一阶段，中国流域水资源管理的目标 主要集中于流域水土保持，流域综合资源 开发和宏观经济布局研究，流域水资源规 划、工程开发与管理等，没有将水资源保 护放到重要位置。由于20世纪50年代至70 年代我国工业生产相对落后，污染物排放 总量较少，水污染问题和水资源保护矛盾 并不突出。因此，各流域均未重视水资源 保护管理。这一时期，国家投入很大的人 力、物力和财力，在各流域修建了一大批 水利工程，加固了堤防，江河流域治理取 得了一定成效。
（1992年）提出的水资源管理内容 • 1、制订目标明确的有关水资源的国家实施计划和
水资源配置与规划PPT课件
（2）农业灌溉定额 的影响因素
作物需水量、有效降雨量、作物 生育期内的地下水补给量等
需水预测结果的 影响因素
①不同经济社会发展情景； ②不同产业结构和用水结构； ③不同用水定额和节水水平。
第14页/共61页
各行业需水预测
1.生活需水预测 2.农业需水预测 3.工业需水预测 4.建筑业需水预测 5.第三产业需水预测 6.生态需水预测
测
方
常用的有：趋势外推法、多元
法
回归法、经济计量模型
2．用水定额的预测方法
通常情况下，需要预测的用水定额有各行业的净用水定额和毛用水定额， 可采用定量预测方法，包括趋势外推法、多元回归法与参考对比取值法 等。
第13页/共61页
用水定额的 影响因素
（1）工业用水定额 的影响因素
①生产性质与产品结构 ②生产工艺、生产设备与技术水平 ③生产规模 ④用水水平与节水程度 ⑤用水管理水平与水价 ⑥自然因素与供水条件
抑制需求方案
节水量
需水量
用水需求
水量
工程措施实施方案
保护生态环境方案
纳污 排污 保护 能力 总量 生态
控制目标
水资源合理配置 各种组合方案供需分析
方案比较与判别 推荐配置方案
特殊干旱情景下的对策
总体布局
第8页实 /共施6效1果页评估
水资源保护 水功能区划 总量控制与生态保护
供水预测 开发可能与潜力 地表水、地下水供水方案 其他水源开发潜力与方案 可能增加供水的措施和方案
（6）实现经济社会、资源和环境的协调可持续发展。
第6页/共61页
第三节 水资源规划的工作流程
目标
内容
为国家或地区水资源可持续利
用和管理提供规划基础，要在
水资源规划与管理教材(PPT 92张)
参考书目2
• 1、付国伟，程声通．水污染控制系统规划 ．北京：清华大学出版社，1985 • 2、付国伟，程声通．水质管理信息系统的 系统分析．北京：中国环境科学出版社， 1988 • 3、朱党生，王超，程晓冰．水资源保护规 划理论及技术．北京：中国水利水电出版 社，2001
第五章 水资源系统分析方法
模拟：时间里一个反映实际的数学模型，然后在模型上实验。 根据实验条件，确定实验结果。 系统识别：确定模型结构和参数。
dD ( t ) ＝ K 1 L (t ) K 2 D (t ) dt L ( t 0 ) L0 D (t0 ) D 0
5.2 动态规划
5.2.1 动态规划概念
动态规划是用来解决多阶段决策过程最优化的一种数量方法 。其特点在于，它可以把一个n 维决策问题变换为几个一维最优 化问题，从而一个一个地去解决。 决策 状态 状态 1 决策 状态 2 3 C1 B1 2 4 渠道最短路径问题 B2 1 3 1 C3 状态 1 3 4 D 决策
水资源管理学
（水资源规划与管理）
课程大纲
• 硕士研究生课程大纲--水资源管理学
• 硕士研究生课程简介--水资源规划与管理
水资源管理
水资源规划1
水资源规划2
教材书目
• 1、 李广贺、刘兆昌、张旭，水资源利用 工程与管理，清华大学出版社，2002 • 2、汪承杰．水资源计算与评价．南京：南 京大学出版社，1992
5.1 模型化和最优化
5.1.1 数学模型 （一）数学模型是一组描述和代表真实系统的方程。
动 力 学 方 程 定 解 条 件
dD ( t ) ＝ K 1 L (t ) K 2 D (t ) dt L ( t 0 ) L0 D (t0 ) D 0
水资源规划课件
谢谢
Hale Waihona Puke 水资源规划目录 一．水资源含义及特点 二．水资源规划的概念、意义、流程及分类 三．水资源规划的评价因子和评价方法
一．水资源含义及其特点
二．水资源规划的概念、 意义、流程及分类
三．水资源规划的评价因子和 评价方法
1、一般河流水质评价因子包括： 感官性因子：如味、臭、颜色、透明度、浑浊度、悬浮物、总固体
等； 氧平衡因子：如DO（溶解氧）、COD（化学耗氧量）、BOD（生
化需氧量）、TOC（有机碳总量）、TOD（氧总消耗量）等； 营养盐因子：如氨盐NH3-、硝酸盐、磷酸盐PO4-等等； 毒物因子：如酚、氰化物、汞、铬、砷、镉、铅、有机氯等； 微生物因子：如大肠杆菌等
2、水资源规划常用评价方法： 单因子法 综合评价法 BP神经网络法 支持向量机法进行仿真比较
- 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)。
s1
u1 1
s2
u2 2
s3
sk
uk k
sk+1
式中 : 阶段变量k﹑状态变量sk﹑决策变量uk; 能用动态规划方法求解具有无后效性的多阶段决策过程。
无后效性(马尔可夫性)
如果某阶段状态给定后，则在这个阶段以后过程的发展不受这 个阶段以前各段状态的影响；
过程的过去历史只能通过当前的状态去影响它未来的发展；
s2 T1(s1,u1) s3 T2(s1,u1, s2,u2)
sk1 Tk (s1,u1, s2,u2,
状态转移方程是确定过程由 一个状态到另一个状态的演变 过程。
如果第k阶段状态变量sk的 值、该阶段的决策变量一经确
, sk ,uk )
定，第k+1阶段状态变量sk+1的 值也就确定。
图示如下：
（二）数学模型分类
线性模型和非线性模型
线性方程 y5x16x27x3
T (H)＝SH r r t
非线性方程 y5x126x2x3 (Dc)＝RcE r r t
线性模型和非线性模型。 确定性模型的概率模型 静态模型和动态模型 集中参数模型和分散参数模型
T1()＝St Q
5.1.2 最优化
（一）最优化过程：选择一组决策变量，在系统的约束条件 控制下，使目标达到极值的过程。
最优目标函数值
fk(sk)optVk,n(sk,uk,
s , ) n1
uk, ,un
5.2.2 渠道最短路径问题
从水库A的调水到水库D，可以经过B、C水库调节。图示输水 渠道情况下，确定最短供水渠道。
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
C3
解: 整个计算过程分三个阶段，从最后一个阶段开始。
5.2.1 动态规划概念
动态规划是用来解决多阶段决策过程最优化的一种数量方法 。其特点在于，它可以把一个n 维决策问题变换为几个一维最优 化问题，从而一个一个地去解决。
决策
决策
状态 1
状态
2 状态
状态 决策 n
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
渠道最短路径问题
C3
状态转移方程如下（一般形式）
第五章 水资源系统分析方法
5.1 模型化和最优化
5.1.1 数学模型
（一）数学模型是一组描述和代表真实系统的方程。
动力学方程 定解条件
dD (t dt
)
＝
K
1L
(t
)
K
2
D
(t)L(t0 ) L0D(t0 ) D0
式中：D(t)—时间t后溶解氧的饱和差； L(t)—有机质的需氧量； K1—脱氧率； K2—复氧率；
d( B1,C3 ) + f1 (C3 )
1+4
4
= min 6 = 4
5
(最短路线为B1→C1 →D)
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
C3
d( B2,C1 ) + f1 (C1 )
2+1
f2 ( B2 ) = min d( B2,C2 ) + f1 (C2 ) = min 3+3
第一阶段（C →D）： C 有三条路线到终点D 。
f1 (C1 ) = 1 ； f1(C2 ) = 3 ； f1 (C3 ) = 4
3
C1
2 B1 3
1
A
1 2
3
C2
3
D
4 B2 1
4
C3
第二阶段（B →C）： B 到C 有六条路线。
d( B1,C1 ) + f1 (C1 )
3+1
f2 ( B1 ) = min d( B1,C2 ) + f1 (C2 ) = min 3+3
动态规划中能 处理的状态转移 方程的形式。
状态转移方程
指标函数
sk1Tk(sk,uk)
V k ,n V k ,n ( s k ,u k ,s k 1 ,u k 1 , ,s n 1 )
指标函数可递推
V k ,n (s k ,u k ,s k 1 ,u k 1 , ,s n 1 )
k [ s k , u k , V k 1 , n ( s k 1 , u k 1 , , s n 1 ) ]
构造动态规划模型时，要充分注意是否满足无后效性的要求；
状态变量要满足无后效性的要求；
如果状态变量不能满足无后效性的要求，应适当地改变状态的 定义或规定方法。
状态具有无后效性的多阶段决策过程的状态转移方程如下
s2 T1 (s1, u1 ) s3 T2 (s2,u 2 )
sk1 T k (sk , u k )
（二）最优化技术分类
微分法。 线性规划 非线性规划 动态规划 分解和多级分析法 模拟 （三）模拟
模拟：时间里一个反映实际的数学模型，然后在模型上实验。
根据实验条件，确定实验结果。
系统识别：确定模型结构和参数。dD (t dt
)
＝
K1L
(t
)
K
2
D
(t
)
L(t0 ) L0
D(t0 ) D0
5.2 动态规划
• 3、Adamson，A．W．水资源系统规划与分 析．北京：科学出版社，1984
参考书目1
• 1、 现代水资源管理概论。吴季松。2002 年10月第1版。北京：中国水利水电出版社
• 2、 水资源学。陈家琦，王浩，杨小柳。 2002年4月第1版。北京：科学技术出版社
• 3、 水资源管理。赵宝璋。1994。中国水 利水电出版社
• 4、 水资源持续利用与管理导论。2000年7 月第1版。冯尚友。北京：科学技术出版社
参考书目2
• 1、付国伟，程声通．水污染控制系统规划 ．北京：清华大学出版社，1985
• 2、付国伟，程声通．水质管理信息系统的 系统分析．北京：中国环境科学出版社， 1988
• 3、朱党生，王超，程晓冰．水资源保护规 划理论及技术．北京：中国水利水电出版 社，2001
水资源管理学
（水资源规划与管理）
2008年9月
课程大纲
• 硕士研究生课程大纲--水资源管理学 • 硕士研究生课程简介--水资源规划与管理
水资源管理
水资源规划1
水资源规划2
教材书目
• 1、 李广贺、刘兆昌、张旭，水资源利用 工程与管理，清华大学出版社，2002
• 2、汪承杰．水资源计算与评价．南京：南 京大学出版社，1992
目标函数 约束条件
m ax
x1 , x2 , , xn
f ( x1, x2 ,
, xn)
g 1 ( x1, x2 , , xn ) b1
g 2 ( x1, x2 , , xn ) b2
g m ( x1, x2 , , xn ) bm
式中：x1,x2,…,xn—决策变量； f(x1,x2,…,xn)—目标函数； b—已知值；