水利工程論文-水資源分配的研究論文關(guān)鍵詞：線性規(guī)劃logistic模型平均分配論文摘要：為了研究20個(gè)城市的分配水問題，首先我們假定生活，工業(yè)以及綜合服務(wù)業(yè)用水的增長率保持不變，然后使得每個(gè)城市個(gè)人生活用水標(biāo)準(zhǔn)都一樣，這樣可根據(jù)人口加權(quán)計(jì)算，即生活用水（r為2010年個(gè)城市的人口，Q為總的掉水量110億立方米，為第i個(gè)城市生活用水），為了讓北方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展盡量的快，我們?cè)诖税芽偟慕?jīng)濟(jì)效益當(dāng)成目標(biāo)函數(shù)，由此得第一種模型，然而考慮到污染的問題，設(shè)每種水的污染程度不同然后減掉污染情況，我們采用單位體積污染水的凈化成本來衡量每種水的污染程度，由此三者對(duì)單位體積的水所帶來的污染程度（污染后單位體積的水的凈化費(fèi)用）分別記為，則總的污染損失最后得到第二種模型的目標(biāo)函數(shù)結(jié)果證明這種方法能夠有效快速的算出分配水的方案。一.問題的提出水利工程建成后，預(yù)計(jì)2010年年調(diào)水量為110億立方米，主要用來解決沿線20個(gè)大中城市的生活用水、工業(yè)用水和綜合服務(wù)業(yè)的用水，分配分別為40%、38%和22%。這樣可以改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和投資環(huán)境，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。用水指標(biāo)的分配總原則是：改善區(qū)域的缺水狀況、提高城市的生活水平、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高用水效益、改善城市環(huán)境。根據(jù)2000年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，各城市的人口數(shù)量差異大，基本狀況和經(jīng)濟(jì)情況也不相同，各城市現(xiàn)有的生活、工業(yè)和綜合服務(wù)業(yè)的用水情況不同，缺水程度也不同（如表所示）表一2000年的基本情況城市代號(hào)城市人口工業(yè)產(chǎn)值綜合服務(wù)業(yè)總產(chǎn)值人均生活用水量（升/日）萬元綜合服務(wù)業(yè)用水量（）萬元工業(yè)增加值用水量（）總數(shù)（萬人）年自然增長率（%）增加值（億元）年增長率（%）人均產(chǎn)值（萬元）年增長率（%）12852.0473711.11.1613.23541601436823.0373911.70.8312.220914072569.1519310.00.3010.0245180102875.926812.50.2312.132536096465.874809.80.228.6185315110786.122567.60.27.61783181202185.1446410.20.4411.826723586524.518910.90.1512.0165315131813.6972110.00.2211.4230320126836.611106.90.1611.7320310186428.0369.60.1812.3220320210416.1978.70.1413.5174352170726.0110410.30.228.91602802051286.92678.00.189.42503101802205.1231012.90.5310.216422088786.567211.10.179.2180320210906.611148.80.188.4155310189326.4410610.00.1211.3165340210584.6839.00.1510.31482802001215.921110.40.138.8202320180二.問題的分析2.1關(guān)于背景的分析我國是一個(gè)水資源短缺且分布很不均勻，南方地區(qū)水資源較為豐富，占到全國的80%以上，而處于干旱半干旱的北方地區(qū)，水資源十分匱乏，許多學(xué)者調(diào)研提出要徹底解決中國北方水資源短缺的問題，不需采取跨流域調(diào)水，即“南水北調(diào)，南水北調(diào)工程2002年末正式動(dòng)工，此舉將極大化解北方城市的供水壓力，在為工業(yè)服務(wù)業(yè)提供水資源的同時(shí)，也將大大提高居民的生活和城市環(huán)境，它不僅可以長生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且其長遠(yuǎn)的社會(huì)和生態(tài)效益更無法估量。2.2問題一分析要綜合考慮各種情況，給出2010年每個(gè)城市的調(diào)水分配指標(biāo)，使得各城市的總用水量情況盡量均衡，我們考慮讓每個(gè)城市都能供上足夠的水，首先假設(shè)110噸全部用來解決這20個(gè)城市的用水問題（其中包括生活用水，工業(yè)用水及其服務(wù)業(yè)用水），“盡量均衡”的意思就是說讓更需要水的城市多得到供水。由此為了更好的分配110噸水資源我們分別預(yù)測(cè)2010年的人口，工業(yè)情況以及服務(wù)業(yè)情況，再假設(shè)人均生活用水量，萬元，服務(wù)業(yè)用水，萬元工業(yè)增加值用水，均保持不變，即可預(yù)測(cè)生活用水，工業(yè)用水及其服務(wù)業(yè)用水的情況，再根據(jù)相加求和即可得到該城市總用水量，再根據(jù)求權(quán)重依次分配。2.3問題二分析由于各城市的基本狀況和自然條件不同，對(duì)相同的供水量所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不同，從經(jīng)濟(jì)效益的角度，要注意到，每個(gè)城市的工業(yè)和綜合服務(wù)業(yè)的發(fā)展受產(chǎn)業(yè)規(guī)模的限制，不可能在短時(shí)間內(nèi)無限制的增長這一特點(diǎn)，我們采用logstic模型進(jìn)行分析。工業(yè)產(chǎn)值及其服務(wù)業(yè)均可用灰色系統(tǒng)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。三.模型的建立3.1預(yù)測(cè)2010年人口的模型3.1.1模型的假設(shè)1）假設(shè)各個(gè)城市人口自然增長率保持不變。2）假設(shè)個(gè)個(gè)城市間人口數(shù)相對(duì)平衡，相互獨(dú)立，互不影響。3.1.2符號(hào)說明1）x（t）為第t年某個(gè)城市的人口數(shù)2)r（x）為自然增長率，是自然資源和環(huán)境條件所能容納的最大人口數(shù)量。3.1.3模型的建立于是有：（1）對(duì)的一個(gè)最簡