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。这也是本文研究北京市水资源短缺风险的现实意义和本文这篇论文的最终目的。

关键字：风险因子风险度调控建议报告

一、问题重述

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，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。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。

本文根据《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，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。

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,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。

二、问题假设

1. 假设北京市的降雨地区分布是近似均匀的。

2. 假设北京地表水主要来源为五大河流。

3. 假设水资源总量全部为北京市地表水地下水量没有外部供水影响。不考虑南

水北调影响等其他水资源供给影响、

4．假设北京市不存在重大自然灾害的影响。

5. 在分析期内，没有气候的大变化，水资源规律不发生根本性偏离。

6. 分析期内，没有突发政策性影响，从而用水规律可预估。

7. 本文收集到的数据均真实可靠；

8. 假设除了本文所考虑的风险因子外其他的风险因子不考虑

三、符号说明

t2-统计量-----主成分分析结果

PF------------风险率

PD------------风险度

σ ----------为标准差

E（X）--------为各项数据的平均值

四、模型建立和求解

4、1、1 评价判定北京市水资源短缺风险的风险因子：

在查找相关文献资料后，本文将把北京市水资源短缺的风险因子归类为自然风险因子、经济风险因子、社会风险因子三个方面：

自然风险因子：（1）降水量（2）蒸发量（3）水汽量（以水汽输送总量表示）（4）水源涵养指标（以植被覆盖率表示）（5）地下水天然补给量。

经济风险因子：（1）工业用水总量（2）农业用水总量（3）第三产业用水总量（4）单位GDP 产值污水排放量（5）污水处理率。

社会风险因子：（1）人口密度（2）居民生活用水总量（3）地表水控制率（4）环境用水总量（5）水循环利用率（6）人均用水量（7）跨流域调水率（调入的水量与原有水量之比） (8)大中型水库蓄水总量。

4、1、2 简化风险指标体系：

由于掌握的数据和资料有限，又不可能作实地的调查研究，上述指标体系中的一部分风险因子无法量化分析，本文将根据现有数据对上述体系进行了简化，简化后的水资源短缺风险因子体系如图1 所示，分为3个层次，共由8个指标组成。

图1 简化后的北京市水资源短缺风险因子图

4、1、3 主成分分析法：

主成分分析法是指标筛选最常用的方法之一，该方法的本质目的是对高维变量系统进行最佳综合与简化，同时客观地确定各个指标的权重，从而筛选出权重大的指标，确定敏感因子。该方法较层次分析法和专家打分分析法的好处是避免了主观随意性。因此，本文采用主成分分析法来确定主要风险因子。通过查询相关信息容易查询以下数据：