（农业水土工程专业论文）富阳市投入产出模型和水资源优化配置模型.pdf

渐江土学硕士学位论文富阳市授八产出模型和水资源优化配置研究 f f t , t - 萍 摘要 水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是人类社会赖以生存和发 晨的物质基础，也是农业、工业、城市和国民经济建设与生态建设的共同命脉。 随着人口的增长，污染的增多，水资源日益宝贵，如何实现水资源的优化配置问 题日益显示出其重要性。针对富阳市的水资源特点和缺水特性，本文对富阳市进 行了不同方式的水资源配置，构建了水资源宏观经济模型和水资源系统优化配置 模型。 本文共包含六章，各章节主要内容如下： 第一章：明确了水资源优化配置的概念、作用与内涵，分析了国内外水资源 配置的研究进展，并在此基础上总结了水资源优化配置可能的发展趋势；对各种 水资源配置方式有了全面了解后，用可持续的观点概括了现行水资源配置存在的 不足之处提出了本文的研究内容。 第二章：介绍了富阳市的基本情况，包括自然、经济、水文、水资源及供水 用水和水质情况，明确本文进行水资源配置的水平年及配置范围。 第三章：利用2 0 0 2 年富阳市7 部门经济资料，建立富阳市7 部门价值型投 八产出表，根据该表计算各经济部门直接消耗系数，著建立富阳市投入产出模型。 对象模型进行分析，得出各企业的平均技术含量偏低，高新技术产业不够，需要 调整产业结构，才能实现富阳市的可持续发展。该模型为建立富阳市水资源宏观 经济模型作准备。 第匹章：在投入产出模型与线性模型相结合的基础上，引入水资源、生产力 等约束条件，导出富阳市水资源宏观经济模型。模型以经济发展为目标，利用单 纯形法进行求解，预测2 0 1 0 年富阳市经济发展状况和供水量，实现7 个经济部 ? 闯的水资源配置，总结了3 种水资源开发利用程度评价方法，提出水资源消耗 睾作为富阳市对当地水资源开发利用程度评价指标，其值为1 4 6 ，属于正常的 j j 、h 。 、 h ：! 嚣 崩 釜曩 * 硇 ! ： g ： 掣 、 、 、 、 格毯 熬 =乏 ： = ： ：； 是 e d 爿 采 = 煞 z 爿 i i l 一 爿 洛 剞 占 ： ： r： 罗善 f # ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： 丁， 手 ： ： ： h =；茁三 ： ； ： ： _ ： 手_ o 量 姜盈 乓。 藿磊 、i 寻 娶 七 爿 善。 莓；司 嫠爿 爿爿 爿疆玺 霉一 d 蘧 添 球 走 艘塔 帝蔷 5 汪一 1捌嬗 e 丝 如 亘生 款警 压 一喧广1 口 子匾掣蟛s 裂 吖盘“廿母-下辱如3善 z - - - 一 、 啪 = q 蜂j 莩 目 ：三 交 嵇 莘暴 祷凄 魑槎 密 雩 孟 a 鲁 球 _ 1 拄 鲁 j ； 藩 剁 ? o 粤_ 篷鼍 亡 1 、 主爿 驻一 _卜 譬 二 一 爿差爿 岳】。 璺割 爿爿割 坛 翅罢 露吾 薹 七 一 娶 谴掣 蝼了 嚣 蛏球 删氅 疆 _ 。 剖 遵 t 岜如歌氅 句 辎日基，l 蹈 导量帮蹈幂氧 0 4 4 富阳市水资源宏观经济模型计算成果 ：仨模型采用的是线性规划模型，线性规划是用途最为广泛的一种系统分柝 方浮：它是研究在人力和物力资源一定的情况下，如何恰当地运用这些资源， 以达到最有效的目的。也就是研究在一组线性等式及不等式的约束条件下，寻 求某线性函数极值问题的数学理论和方法。线性模型的标准形式为： l a 目标函数：m a x ( r a i n ) z = e j x j j - 1 n 约束条件：x j = b 。 j 。1 x j o ( j = 1 ，2 ，n ) 4 4 1 单纯形法 几何上，线性约束条件的集合相当于个凸包或凸集，叫做可行域。因为 目标函数亦是线性的，所以其极i 直点会自动成为最值点。线性目标函数的最优 解只会出现在其可行域的边界点中。 2 4 晰江大学硕士学位论文 富阳市投八产出模型和水资源优化配置研究姚水萍 线性规划问题最常用的解法是单纯形法，从几何意义上讲，它是利用多面 体的顶点构造一个可能的解，然后沿著多面体的边走到目标函数值更高的另一 个顶点，直至到达最优解为【e ，单纯形法实际上就是求解线| 生方程组的一种迭 代过程。 为了使迭代过程的工作量减少，计算更为简便，一般都采用单纯形表格计 算，单纯形表格形式见表4 _ 1 。表中x 。“为：降约束条件化为线性规划标准形式引 入的松弛变量，m 为松弛变量的个数；a j l 中的l 是迭代中需要换出的那列的 编号，利用单纯形表格计算步骤如下： 1 ) 在z j c j o 为止。此时基这 一列x i ( i - l ，2 ，n ) 对应的b 。值即为变量的最优解；b 列对应的z 即为目 标函数的最优值。 单纯形法的迭代过程可简略归纳如下： 1 ) 令全部n 个决策变量( 本模型中为7 个部门的增加值) 等于零，余下m 个决策变量等于相应的约束条件中的常数值，于是得出了一个基可行解，第一 个基可行解也称为初始基本解。 2 ) 利用代数方程组运算的基本理论，来开发一套计算步骤，把能给目标函 数篮以最大增量的那个决策变量换入日标函数中，换出能导致换入变量获得最 大值的那个变量【2 3 】。 3 ) 利用新的基本解代入目标函数中，并观察目标函数值是否已为最优，如 果不是，则分析目标函数式，确定下一次需要换入和换出的变量，继续演算， 直至得出最优解为止。 利用单纯形法的这一迭代过程，可以写成流程框图4 1 ，并编制计算机程序。 2 5 澌江土学硕士学位论文宙阳市投八产出模型和水资源优化配置研究姚书萍 袁4 - 1单纯形表 迭代 j 12n c t q c 1 c 2c n 次数 基 b x 1x 2x n 0 i o x n 下1b ja 1 1a 1 2a l nb t a l l o x n + 2b 2a 2 l a a 2 nb 2 a 2 l _ _ o i0 x n 十mb ma m la m 2 a n m b m a m l mmmm z j b i c ，a i t c ia i 2 c ia i n c i i - 1i 21i = li 。1 z j c j 4 。4 2 计算成果 根据展开的水资源宏观经济模型，利用单纯形法计算在7 5 保汪率条件下 所能达到的经济发展情况。在所列各约束方程中，计算所需数值见表4 2 。按照 随纯形表格的形式，构建水资源宏观经济模型的单纯形计算表格，经过1 5 次迭 f 剐吾，得出备种变量的最优解，并根据相应的各用水户的用水定额，实现了水 资源的合理配置，成果见表4 3 。 2 6 晰江土学硕士学位论文富阳市投八产t i ：模型和水资源优化配置研究姚水萍 输入变量个数n ；约束方程的增 广矩阵a ；约束条件数m ；目标 i 【以目标函数中系数的负值作为z j 一与 # 。，孤f # ，7 、日j i = 在佶帚卜产蔗 巡芝：兰二兰竺岁炒 否l 换元：取z j q 0 中最小者，换出所在行的 a 汀印： 原相应基变量x ，并确定枢轴变量a f l 问题无 f 、 么 汁算单纯形新表格中各行的元素： 1 ) 对r 行：a = a r i a ，l 2 ) 对其他行：a u = 一( a ，j a f l ) i l l - 计算z j - - c j 图4 一l 单纯形法流程框图 2 7 # 年 葺 出 删 岛 o n 勺 b n 装装 i n口 硭 晕 i 嚣 装 装 r na 攒 景 b o o 摹 鬟 un o 藻 _ “ 叠 ， 日 托 叮 美 o 一 n 整 掣 = 一 鬟美 一 。 n 一一 装 桨 a 一 一 x n v 、 薹萋韬董 ； *_ 5 。、 皇 7 窭 o ，i = 1 ，2 ，n 乘除法的基本思想很简单，因为后n - - m 个目标f j ( x ) ( j = m + 1 ，r a + 2 ，_ n ) 要求越小越好，相当于1 f j ( x ) 要求越大越好，于是可以将多目标问题化成统 一的极大化问题： o p t = m a x 【f l ( x ) ，f2 ( x ) ，f m ( x ) ，1 f m + 1 ( x ) ，1 f m + 2 ( x ) 1 f n ( x ) 然后可以构造如下的单目标规划 一引黑岩揣， 2 、功效系数法 对诸多x g ( x ) ，x 不同，f ，( x ) 的对应值是有好有坏的，为了衡量这种 好坏之分，可以用一个所谓功效系数d 来衡量。 令d ，2 d 。( f i ( x ) ) ，i = 1 ，2 ，n ，满足0 d 。1 ，并规定：对f ( x ) 产 生功效最好的x ，评分为d l = l ：最坏的，d i = o 。也就是说用一个值在0 与l 之 间的功效函数d 来反映f ( x ) 的好坏。 在一般情况下，由于总不会去寻求对某个目标函数功效最坏的解x ，即不会 寻求使d = o 的解x ，因此不妨设d i = d 。( f 。( x ) ) 0 。 给出功效系数d 。以后，取它们的几何平均值作评价函数，然后构造如下的单 目标问题： f ( x ) = m a x 1 i d i ( f 。( x ) ) 1 m ( 5 1 3 ) 渐讧土学硕士学位论文富阳市投 产出模型和水资源优化峰置研究 姚水萍 功效系数d 的取值有线性型功效系数法和指数型功效系数法等。这里就不再 详细介绍。 3 、富阳市水资源优化配置单目标模型 由于本文研究的优化配置模型只有三个目标，为了计算简便，可以采用乘除 法：降多目标转化为单目标问题，见式( 5 - 1 4 ) 。 f ( 。) ：m 。( 兰! ! ! ! 二五! ：笪! j ! ! j ! ! ：型) ( 5 一1 4 ) x i 。s 1 x g ( x ) 式中各参数意义同前。 5 3 2 模型参数分析 1 、效益系数 工业用水效益系数取各自用水定额的倒数。 农业灌溉用水效益系数按灌溉后的农、世增产效益乘以水利分摊系数确 定。 居民生活用水不直接产生效益，因此居民用水效益系数为零。 生态用水效益系数分为工业性生态效益系数和非工业性生态效益系数： 【业性生态效益系数= 污染物处理费用( 元t ) x 企业污染物排敞强度( t 万元) 用水定额；非工业性生态效益系数= 污染物处理费用( 元t ) 产污系数。其中 污染物处理费用为3 0 0 0 元t 。 具体数值见表5 2 。 2 、费用系数 可参考其水费征收标准确定。对于有资料的水源工程，可根据资料计算确定； 缺资料时，可参考邻近地区类同水源工程选取。 ： ：业用水费用系数：0 5 元m 3 ； 农业用水费用系数：0 4 元m 3 ； 生活用水费用系数：0 6 元m 3 ； 生态用水费用系数：o 5 元m 3 。 3 s c 杵江土学硕士学位论文富阳市投入产出模型和水资源优化配置研究 魄水萍 用水户 生态一生态一 生态一 工业农业 乡镇、 工业用水 农业用水生活用水 永昌镇 4 6 8 19 2o 0 3 o 1 0o 8 7 万市镇 4 6 8 1 9 2 0 0 3o 0 91 0 7 洞桥镇 4 6 819 2 00 30 0 9l _ 1 1 胥口镇 4 6 8 19 2o 0 3o 1 lo 9 9 新登镇 4 6 8 t 9 20 0 3o 1 10 8 3 渌渚镇46 8 1 9 20 0 3o 1 0 1 0 6 湖源乡 5 5 0i 9 20 0 4 0 0 71 2 0 常安镇 5 5 01 9 2 0 0 4o 1 11 1 6 场口镇5 5 0 1 9 20 0 4 o 1 2o 9 7 受降镇 8 9 21 9 2o 0 6 o 1 01 0 2 高桥镇 89 21 9 2 o0 6o 1 10 9 4 春建多8 9 2 1 9 2o 0 6 0 1 11 0 7 富春街道 3 2 31 9 20 0 2 o 1 0l - 1 7 蛭山街道 32 31 9 20 0 2 ol oo 9 l 春江街道3 2 31 9 2 0 0 20 1 008 0 东洲街道3 2 3 l9 20 0 2o 1 l08 5 东图乡 4 6 81 9 20 0 3 o 1 2 1 1 4 新桐乡4 6 81 9 2 0 0 3o 1 11 1 4 大源镇 46 81 9 2o 0 3o 0 70 8 6 灵桥镇4 6 91 9 2o 0 3 0 1 l 1 0 2 里山镇4 6 81 9 2 0 0 301 21 _ 0 7 渔山乡 46 81 9 20 0 30 1 0l1 8 ， 上官乡46 81 9 20 0 30 1 01 0 1 龙门镇4 6 81 9 2o 0 3o 1 11 2 3 环山乡4 6 81 9 20 0 3o1 11 i1 0 常绿镇1 1 7 l1 9 2o 0 80 1 1 1 0 6 3 9 - 堂兰查竺! ! 主壁垒竺苎童塑! 苎= 主墨苎竺皇兰堂壁竺兰兰兰竺查 兰兰兰 乡镇 工业农业 生活生态需水量 水资源可利用量 永昌镇 7 1 94 3 58 6 2 21 2 6 2 1 9 8 4 万市镇 5 4 81 0 4 8 1 1 96 9 1 7 8 46 7 0 7 洞桥镇 5 7 58 3 5 9 56 6 1 5 7 16 3 8 2 胥口镇 2 7 78 1 01 0 4 3 01 2 2 l2 7 2 2 新登镇 5 1 4 9 2 4 0 86 0 1 8 08 2 3 8 7 2 0 5 渌渚镇 4 7 67 2 l 8 73 71 3 2 1 3 5 4 0 湖源乡 7 73 7 6 7 4 b b5 8 25 0 0 6 常安镇 2 1 77 4 61 3 5 2 71 1 2 52 4 8l 场口镇 3 0 89 4 7 1 9 31 51 4 6 3 1 4 0 6 受降镇 9 8 8 4 4 99 32 31 5 5 3 1 8 9 5 高轿镇 3 1 2 61 1 7 32 0 4 4 34 5 4 63 6 3 1 春建乡 7 44 4 35 1 1 9 5 8 7 1 5 6 1 富春街道9 1 1 41 4 3 5 6 51 1 01 0 7 2 43 6 3 0 鹿山街道 3 5 7 7 9 7 9 1 1 6 33 15 7 5 0 2 3 1 4 春江街道。9 1 4 8 6 6 21 8 1 1 7 1 0 0 0 8 1 2 5 7 东洲街道 4 3 5 11 3 6 92 5 0 3 4 6 0 0 4 2 5 4 8 东图乡4 l4 9 2 6 7i 06 1 07 8 5 新桐乡 5 75 0 06 7 2 0 6 4 4 1 6 4 1 大源镇 3 5 9 43 1 8 3 1 64 54 2 7 33 6 4 0 灵桥镇2 0 4 0 5 3 41 6 02 42 7 5 81 9 5 3 里山镇 4 3 05 7 l5 81 11 0 7 08 8 8 渔山乡 5 0 82 3 57 3 1 8 8 3 41 4 4 6 上官乡1 1 41 5 35 3 1 2 3 3 21 2 5 0 龙门镇 9 3 2 4 33 2 1 2 3 8 01 2 5 5 环山乡 4 3 54 1 26 21 6 9 2 5 1 7 7 7 常绿镇1 3 72 2 01 0 02 14 7 82 3 0 6 合计4 6 1 7 51 8 5 1 74 4 8 88 6 66 9 9 8 57 1 2 0 9 4 0 淅江太学硕士学位论文富阳市投入产出模型和水责源优化配置研究 姚水萍 3 、用水户需水量及上下限 本模型以7 5 保证率为例，2 0 1 0 年用水户需水量直接采用富阳市水资源 综合规划报告成果，作为用水户需水量上限。见表5 3 。 下限取值如下：工业需水量下限 x l g m i n = x l o 黠0 8 12 农业需水量下限 x 。= 保证灌溉面积灌溉定额= o 8 5 保证灌溉面积灌溉定额 生活用水量下限 x i j m m = x 1 1 生态环境用水量下限 x i s m m = x i 。* 6 6 8 ( 为9 0 保证率下生态用水量) 4 、水资源可利用量约束及水资源开发利用程度约束 每个乡镇的水资源可利用量直接采用富阳市水资源综合规划报告成果， 其中需要减去利用富春江水量。见表5 3 。 7 5 保证率下富阳市当地地表水为1 2 0 3 3 0 万m 3 ，最大水资源开发利用程度 为4 0 ，因此富阳市可开发利用的当地水资源量为4 8 1 3 2 万m 3 。 5 3 3 模型计算成果 富阳市水资源优化配置模型有1 0 4 个决策变量，三个目标和2 3 5 个约束条件， 其中，只有一个条件是面向整个富阳市区域的约束条件，其他对于每个乡镇是相 对独立的，因此可以考虑以每个乡镇为计算单元，单独计算其模型，再以整个富 阳市最大水资源开发程度为控制，反复调节，直至满足所有条件。 由乘除法构造的单目标模型属于不等式约束的非线性规划目标，在本文中可 利用e x c e l 软件中的“规划求解”进行计算。 1 、e x c e l 中“规划求解”运用 1 ) 安装“规划求解” 启动e x c e l ，打开“工具”菜单。如果没有“规划求解”，单击“加载宏”， 弹出加载宏的窗口。在复选框中选中“规划求解”，单击r 确定”后返回e x c e l 。 这时在“工具”菜单中出现“规划求解”。 4 1 浙江大学硕士学位论文富阳市投入产出模型和水赘源优化配置研究 姚水萍 2 ) 在e x c e l 中创建非线性规划模型 在e x c e l 表格中确定目标和决策变量的单元格，在目标格中输入目标方 程式，如图5 2 所示： 图5 2 打开工具中的规划求解命令，弹出如图5 3 的命令框，在这个规划求解 参数窗口中确定目标单元格、变量单元格、目标是求极大还是极小值及添加变量 的各种约束等。 图5 3 4 2 浙江土学硕士哮位论文富阳市投入产出模型和趣资源优化配置研究 姚水萍 规划求解模型参数窗口中点击选项菜单，弹出如图5 - 4 的窗口，可以自 定义计算的精度、计算的方法、模型的类型等。 图5 4 等一切参数确定后，在规划求解参数的窗口中点击确定，弹出如图5 5 窗口，日标的最优值和各个变量的最优解就会出现在e x c e l 工作表相应的单元格 中。 图5 - 5 4 3 淅江上学硕士学位论文富阳市投八产出模型和水费源优化配置研究 姚水萍 娟水户 、 工业农业生活 生态合计缺水量缺水户 乡缚 永昌镇 7 1 8 94 3 538 5 6 2 1 8 1 2 6 1 6 0 7 万市镇5 4 791 0 4 8 1 1 1 9 16 9 31 7 8 4 40f 洞桥镇 5 6 2 98 3 4 89 5 26 5 91 5 5 8 8 1 1 9 工业 胥口镇 2 7 7 5 8 0 98 1 0 3 93 0 41 2 2 1 6o| 新登镇 4 7 5 4 32 4 0 8 26 0 0 8 8 0 47 8 4 3 73 9 5 i 工业 渌渚镇 4 7 5 9 7 2 1 o 8 6 63 7 21 3 2 0 7o| 湖源乡7 6 83 7 6 2 7 3 75 4 55 8 1 2o ， 常安镇2 1 697 4 6 51 3 5 1 2 7 01 1 2 550 场口镇3 0 8 39 4 7 01 9 2 51 5 31 4 6 3 io| 受降镇 9 1 5 0 3 5 9 6 9 272 2 ，61 3 8 9 91 6 3 2 工业、农业 高桥镇2 9 9 2 79 4 2 62 0 4 04 3 4 4 1 8 2 73 6 3 1 工业、农业 春建乡 7 4 24 4 3 15 0 51 8 75 8 6 50 i 富春街道 9 1 1 44 1 4 3 4 66 5 2 l l o 1i 0 7 2 4 3o | 鹿山街道 3 5 7 7 3 9 7 9 01 1 6 3 13 1 ，25 7 5 0 ，6o 春江街道 9 1 4 8 56 6 2 21 8 121 6 91 0 0 0 8 80 东洲街道：3 4 0 2 ：81 3 6 942 5 0 43 4 35 0 5 6 99 4 8 4工业 东圈乡 4 064 9 2 36 7 09 66 0 9 5o | 新桐乡 5 6 7 5 0 0 26 7 0 2 0 1 6 4 40 大源镇3 5 9 4 13 1 7 83 1 6 14 4 64 2 7 2 60 灵桥镇2 0 4 0 o5 3 4 11 5 9 62 3 92 7 5 7 6o | 里山镇4 3 0 ：35 7 1 45 8 3l o 91 0 7 0 90 | 渔山乡5 0 7 72 3 5 07 3 o1 7 78 3 3 4o | 上官乡1 1 371 5 3 45 2 71 1 6 3 3 1 4 o 龙门镇9 3 5 2 4 2 63 2 31 1 63 8 00 环山乡 4 3 5 4 4 1 2 ，l6 2 21 6 4 9 2 6 10 常绿镇1 3 6 9 2 0 5 81 0 0 32 0 74 6 3 71 4 3 农业 合计4 4 6 1 3 2 1 8 1 8 2 14 4 8 8 18 6 6 ，2 6 8 1 4 9 51 8 9 6 0 | 4 4 晰江土学硕士学位论文 笪塑! 璺2 主墨苎! 皇! 三童堡竺兰苎兰! 兰 兰兰苎 -，_- 、弋 供水效益( 元) c o d c r ( t ) 协调度 永昌镇 3 9 4 4 1 5 6 01 0 0 万市镇 3 8 6 9 1 5 2 3 0 9 9 洞桥镇 3 6 2 0 1 4 5 3 o 9 8 胥口镇 2 3 5 2 9 9 81 0 0 新登镇 2 3 2 3 69 7 6 5 o 9 3 渌渚镇 3 0 6 3 1 2 8 3 1 0 0 湖源乡 9 6 4 5 1 8 1 o o 常安镇 2 1 6 3 1 1 7 4 1 0 0 场口镇 2 8 7 8 1 5 3 11 0 0 受降镇 8 2 2 2 2 6 5 4o 8 4 高桥镇 2 6 5 5 8 9 3 5 70 9 8 春建乡 1 2 9 1 5 2 2 l0 0 富春街道 2 7 0 6 7 9 0 8 7l - 0 【) 鹿山街道 1 0 5 6 0 7 8 2 60 9 8 春江街道 2 5 8 4 6 1 0 8 5 l1 0 0 东洲街道 1 1 2 2 6 4 9 5 60 9 3 东图乡 8 8 5 5 1 31 0 0 新桐乡 9 7 45 2 8 1 0 0 大源镇 1 5 3 5 5 6 7 3 81 0 0 灵桥镇 9 2 6 53 9 8 41 o o 里山镇2 6 4 1 1 1 1 01 0 0 渔山乡2 4 5 l 1 1 6 21 0 0 上官乡 6 8 63 9 409 6 龙门镇 7 5 03 6 51 0 0 环山乡 2 4 2 31 0 6 71 o o 常绿镇 1 8 1 9 5 8 90 9 9 台计( 平均)1 9 4 1 0 88 1 5 0 6o 9 8 4 5 浙江大学壁兰堡位竺l 童塑! 坚2 主墨苎兰! 兰垦竺兰兰兰竺竺 兰兰兰 _ _ _ _ _ - _ _ 1 _ - 。，。- 。- _ _ 。_ _ 。_ _ _ - _ 。- 。_ 。- 。_ 。1 。_ 。 2 、计算成果及分析 1 ) 供水量分析 表5 - 4 为富阳市7 5 保证率下水资源优化配置模型计算成果汇总表，该表反 映了富阳市2 0 1 0 年的水资源供需平衡状况。 2 ) 水资源优化配置效果分析 富阳市水资源优化配置模型以经济、环境、社会综合效益最大为目标，即每 个乡镇供水效益最大；c o d c r 产生量最少和水资源系统协调发展程度最高为目 标。把e x c e l 表中的最优解分别代入三个目标，得到富阳市每个乡镇的配置效果， 见表5 5 。 5 3 4 成果分析 将水资源系统优化配置模型与水资源宏观经济模型进行比较，具体数据列于 表5 - 6 ，水资源系统优化配置模型供水量较水资源宏观经济模型少，主要是工业 及农业供水量减少，c o d e r 排放量也相应减少，这说明环境的改善对经济利益 ( 工业、农业发展) 还是有一定影响，这同时也说明了优化配置模型各目标之间 是相互矛盾、相互竞争的，而本模型的计算成果得出了三种利益的相对平衡点， 使社会、经济和环境都得到较好的发展，体现了可持续发展的观点。 经计算，优化配置模型情况下的当地水资源消耗率为1 4 3 ，略低于水资源 宏观经济模型情况，体现了在水资源系统优化配置情况下，突出了对资源环境的 保护。 表5 6宏观经济模型与水资源系统优化配置模型比较 供水量( 万m 3 )产生c o d c r ( t )水资源消耗利用率 宏观经济模型 7 0 7 6 88 4 1 9 31 4 6 水资源系统 6 8 1 5 08 1 5 0 61 4 3 优化配雹模型 表5 - 5 中，各个乡镇的协调度相对较高，说明了基于可持续发展的水资源优 化配置能使富阳市经济、资源和环境协调发展，具有良性的发展趋势。但是个别 乡镇由于生态环境改善力度与经济发展程度相比偏低，因此社会协调程度有所不 4 6 浙江土学硕士学位论文富阳市授凡产出棰型和水资源优化配置研究 姚书萍 足，需要进一步改善。 本章小结 本章建立了富阳市多目标水资源系统优化配置模型，明确了模型的经济、社 会和环境目标及相应的约束条件，利用乘除法将多目标转化为单目标模型，采用 e x c e l 工具计算模型的最冼解。将本模型与水资源宏观经济模型进行比较，总供 水量减少2 6 1 8 万m 3 ，c o d c r 产生量减少2 6 8 7 t ，水资源消耗率低0 3 个百分点， 这说明本模型不仅考虑经济的发展，也把生态环境发展作为重点，更能体现可持 续发展的理论。最后，对每个乡镇的社会协调度进行分析，绝大多数乡镇高于 0 , 9 只有一个乡镇为o 8 4 ，但也接近o 8 5 ( 一般认为高于o 8 5 是临界值) ，证明 了水资源系统优化配置模型能使经济、社会和环境都具有良好的发展趋势。 - 4 7 浙江土学硕士学位论文富阳市掇入产出模型和水资源优化配置研究 姚水萍 第6 章结束语 雨露滋润禾苗壮，万物生长离不开水。水是构成生命体的基本单位，是生命 发生、发育和繁衍的基本条件，是人类社会赖以生存和发展不可代替的自然资源。 人类的出现和人类社会的发展，水不仅作为维持其生理需要的要素，也是不断丰 富人类生活的重要物资，因而用水量不断增加，同时也增加了废污水的排放量， 造成天然水体的污染。我们国家由于人口众多，水资源有限，加之近年来各地不 合理用水大量消耗了有限的水资源，因此水问题尤其突出，直接影响了社会的可 持续发展。 可持续发展是种新的发展观，其最广泛的定义是：可持续发展是既满足当 代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。可持续发展思想 主张公平性、持续性、共同性和协调性原则，是一种以自然持续发展为基础，以 经济持续发展为任务，以社会持续发展为目的的发展观。 富阳市虽然水资源相对丰富，但由于时空分布不均，水污染严重，从而造成 了一些乡镇的缺水，在一定程度上使水资源成为制约经济发展的重要因素。从可 持续发展战略出发，研究富阳市水资源的优化配置，具有重要的理论价值和实践 意义。 本论文在前人研究的基础上，通过对宏观经济、可持续发展和水资源几个相 关问题的研究，在一定程度上丰富了水资源优化配置的内涵，发展了水资源优化 配置的理论和方法，主要取得了以下初步成果： ( 1 ) 在系统地查阅了相关文献的基础上，明确了现状水资源配置存在的不 足及以后需努力的方向。 ( 2 ) 从可持续发展角度出发，明确了水资源优化配置需要解决的问题。 ( 3 ) 研究了价值型投入产出模型的理论和方法，建立了富阳市水资源宏观 经济模型。将富阳市经济预测与水资源配置有机结合。经济的预测结果确定部门 需水量，从而确定水资源如何配置，同时，水资源的配置又影响着经济的发展。 通过对两者的不断协调，使富阳市经济预测更接近实际发展，并实现水资源在各 部门间的合理配置。这在定程度上完善了以往将经济与水资源分开考虑的资源 配置方式。 4 8 ， 浙江土学硕士学位论文雷阳市投入产出模型和水资源优化配置研究 姚水萍 ( 4 ) 研究了区域水资源优化配黄的理论和方法，以可持续的观点建立了多 目标的富阳市水资源系统优化配置模型，使富阳市经济、社会和环境都得到良好 的发展。该模型改正了现行水资源配置中只顾经济而忽视生态发展的不足。 水资源宏观经济模型以经济发展为目标，而把环境的保护放在次要位置，因 此比较适合落后地区的水资源配置。而水资源优化配置模型综合考虑经济、环境 和社会的发展，是可持续的配置模型，适合像富阳市这种发展较快的区域。 由于该课题涉及内容的广泛性、复杂性和时间、资料及知识水平等条件的限 制，以上所列举的初步成果还有待于进一步完善和提高。今后需要研究的重点问 题有： ( 1 ) 环境效益目标问题，本模型只考虑了污染物排放量造成的环境危害， 但实际上有些用水部门可产生好的环境效益，如农业用水部门的灌溉用水通过渗 透可以补充地下水源等。 ( 2 ) 社会综合效益的度量问题：模型只采用了供( 用) 水量大小和环境发 展作为度量指标，但社会效益面相当广，模型所涉及的只是很小部分，其他的社 会效益在模型中没有考虑。 ( 3 ) 生态用水问题。模型中把生态用水单独列为个用水部门，而目前生 态用水量的计算仍是尚未解决的问题，因此本文中对生态需水量的确定有待进一 步完善。 ( 4 ) 水资源的分质利用问题。这是所有水资源配置的一个难点，由于时间 和资料的限制，未能调查各供水水源水质问题，分水质向各部门供水。 4 9 淅江大学硕士学位论文 富阳市投八产出模型和水资源优化配置研究姚水萍 参考文献 1 】吴泽宁，索丽生水资源优化配置研究进展灌溉排水学报2 0 0 4 2 3 ( 2 ) 2 1 王顺久，侯玉等中国水资源优化配置研究的进展与展望水利发展研 究2 0 0 2 9 ( 2 、 f 3 】姜文来，唐曲，雷波，杨瑞珍水资源管理学导论水信息网2 0 0 3 h 甘泓，李令跃，羿明万水资源合理配置浅析上海科技网2 0 0 2 1 5 张颖，余新晓等水资源合理配置研究现状与发展趋势中国水土保持科 学2 0 0 4 1 2 2 ) 6 j a s o nh e m c h i n a ：w a t e rs o l u t i o n sf o re a s ta s i a sg i a n t t h ew o r l df o o d p r i z e 2 0 0 2 7 1 m r o o s ，a - v a n n i e k e r k d e v e l o p m e n t o faw a t e r q u a l i t ym a n a g e m e n t p e r f o r m a n c ea s s e s s m e n ts y s t e m d e p a r t m e n to fw a t e ra f f a i r sa n df o r e s t r y s o u t ha f r i c a 2 0 0 0 6 8 】u n i t e dn a t i o n s g u i d e b o o kt ow a t e rr e s o u r c e s ，u s e & m a n a g e m e n ti na s i a & t h e p a c i f i c 1 9 9 6 1 0 8 1 2 0 9 】，阮本青，沈晋地理信息系统发展动态及在水资源管理方面的应用西安理工大 学学报，1 9 9 6 ，1 2 ( 3 ) 1 0 】k a r e nt p i c k e r , l a r r yc b r o w n w a t e rr e s o u r c e so ff u l t o nc o u n t y t h eo h i o s t a t eu n i v e r s i t y 2 0 0 5 11 1 m d s a f i u d d i n ，m d m a s u dk a r i m ，w a t e rr e s o u r c e sm a n a g e m e n ti nt h er e m e d i a t i o n o fg r o u n d w a t e ra r s e n i cc o n t a m i n a t i o ni n b a n g l a d e s h a q u a t i ca r s e n i ct o x i c i t y a n dt r e a t m e n t n e t h e r l a n d s 2 0 0 3 i 1 2 m a t h e r , j o h nr u s s e l lw a t e rr e s o u r c e s ：d i s t r i b u t i o n ，u s e ，a n dm a n a g e m e n t w i l e y 1 9 8 4 4 0 7 4 2 1 n3 m r s r l a k s h r n ip r a s a n n a e ta 1 w a t e rm a n a g e m e n t h t t p ：l e g a l s e r v i c e i n d i a c o m 2 0 0 3 1 4 富阳县志 1 5 富阳统计年鉴2 0 0 3 一5 0 晰江上学硕士学位论文富阳市投 产出模型和水资源优化配置研究 姚水萍 f 1 6 1 富阳水利志 1 7 】浙江省水利河口研究院富阳市水资源综合规划2 0 0 5 1 8 1 富阳的水 1 9 庞皓，向蓉美投入产出分析西南财经大学出版社1 9 8 8 4 5 5 6 2 0 李强投入产出宏观经济分析冲国统计出版社1 9 9 3 7 8 9 3 ( 2 1 欧考纳，亨利投入产出分析及其应用1 9 8 4 1 8 6 2 1 7 2 2 1 刘起运经济系统规划方法和模型中国统计出版社1 9 9 3 2 9 5 3 0 6 2 3 刘肇神灌排工程系统分析中国水利水电出版社1 9 8 8 1 8 2 8 【2 4 同