緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇水文水資源論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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一是常規水污染監測。通常情況下，當水體遭受污染時，其本身的顏色、透明度、密度以及溫度等指標均會發生一定程度的變化，由此會直接導致水體反射率變化，這種變化在遙感圖像上會呈現出形態、色調、紋理以及灰階等特征的差別。為此，可以應用遙感圖像對水體污染源、污染范圍、濃度、面積等進行識別，同時借助遙感數據還能對水體污染進行跟蹤監測。當水體出現熱污染時，受污染區域內的水溫會高于其它水體，此時，可應用熱紅外影像對水體溫度進行反演，借此來識別污染源、范圍、面積等信息，進而監測污染情況。二是突發性水污染監測。目前，很多流域的水資源常常會出現突發性水污染問題，為確保飲用水安全，可在突發性水污染出現后，利用小型飛機或是衛星等遙感影像數據，對污染過程進行追蹤，為污染物攔截排放方案的制定提供依據。

1.2RS技術在水文水資源調查中的應用

（1）降水量監測。通過遙感資料能夠獲取降水的空間分布特征，這種方法適用于一些雨量監測站或是雷達觀測站比較稀少的地區。目前，可用于估算降水量的遙感信息源主要包括雷達、氣象衛星以及航空飛機等等，其中雷達常被用于短時期局部地方價降雨量的預測預報，而氣象衛星則可對大范圍降雨進行估算。雷達是微波遙感的重要組成部分之一，其主要是利用大氣層中的降水粒子對電磁波的吸收與散射作用，再通過對回波信號的處理，從而確定出降水粒子的后向散射能量，最后借助計算機便可計算出實時降雨量。在某些特殊的情況下，雷達很難對數據進行有效數據，如云層較厚，此時可將雷達與衛星兩種測量方法進行結合，由此便可對降雨量進行測定。

（2）蒸發量監測。這是一種借助物理方法對地表能量與質量轉化進行勘測的手段。近年來，隨著RS技術在水文水資源領域中的廣泛應用，使得蒸發量的估算日趨成熟。在對蒸發量進行計算的過程中，可借助全遙感信息模型。例如，在對某水域的水資源進行調查中，可以利用ERDASIMAGINE8.7系統中的幾何計算模型，確定檢查點的誤差，并借助野外采點數據，在地圖上選點后，用數字化儀對控制點坐標進行采集。

（3）地下水觀測。在水位勘測的過程中，地下水觀測是一個相對比較復雜的環節，由于各種因素的影響，觀測數據結果的準確性不高。而RS技術的出現使這一問題獲得了有效解決，應用該技術可通過對地表植被和地形地貌等特征，間接獲得地下水的勘測數據。雖然采用RS技術對地下水進行勘測時，無法直接觀測到地下水，但是地下水反映在地表植被上的信息卻能夠借助遙感圖像進行破譯，由此便可獲得相應的水文信息。

1.3RS技術在洪澇災害評估中的應用

洪澇災害是自然災害中波及范圍較廣、危害性較大的災害之一，由此造成的直接和間接損失非常巨大。應用RS技術能夠對洪澇災害進行實時動態監測，從而可以準確確定出洪水的淹沒范圍和面積，為災害的控制工作提供了可靠的依據。隨著RS技術的不斷完善以及新數據源的出現，使該技術在洪澇災害監測方面取得了一些進展。如有些業內人士應用RS與GIS技術，并以Radarsat影像為數據源，對我國淮河水情進行了實時監測，在較短的時間內對內澇區和淹沒區的災情進行了評估。

1.4RS技術在土壤水分及旱情監測中的應用

所謂的土壤水分具體是指土壤自身的濕度或是土體當中的含水量，它是地表水與地下水的連接紐帶，一旦土壤水分大量流失，便會引起干旱。現階段，很多專家學者都將研究的重點放在了RS技術在土壤水分與旱情監測中的應用上，并提出了多種土壤水分的監測方法，依據遙感光譜波段，可將監測方法分為兩大類：

（1）光學遙感。主要是指利用可見光、近紅外、熱紅外對土壤水分進行監測。此類監測方法的算法較多，常用且比較成熟的有熱慣量法、植被指數法、作物缺水指數法等等。

（2）微波遙感。由于微波本身對云層具有較強的穿透力，并且不會受到光照條件的限制，最為重要的是長波段的微波可以穿透植被并對土壤有一定的穿透能力。所以，可利用微波遙感對土壤水分進行監測。在實際應用中，微波遙感分為兩種方式，一種是被動式，即通過微波輻射計獲取土壤的亮溫溫度，在借助相應的模型反演土壤水分；另一種是主動式，即借助土壤本身的介點特性與含水量的關系對土壤水分進行監測。

1.5RS技術在水域解譯中的應用

為水域解譯的具體流程。由于水資源本身具有低反射率與較強的紅外波譜吸收特性，故此在遙感衛星影像當中，其特征更加明顯。表物解譯結果。

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二、開展全民科教認知教育，加強水資源及生態環境的保護

我市不僅水資源匱乏，水污染現象也及其嚴峻。在2013和2014年中國30個省份生態文明水平排名中，河北省連續排名位居最后，具體到城市，2007年度衡水市廢污水排放總量為1．03億噸。域內河流監測斷面水質級別均為嚴重污染，沒有任何利用價值;衡水湖洼內為輕污染，衡水湖冀州為中污染，衡水湖水庫為重污染。地表水污染呈逐年加重趨勢。衡水市、滄州市等全國6城市因水環境功能區水質達標率較低被國家環保部曝光批評。2008年度全市地表水質總體為重度污染，重污染河段是100%;衡水湖在河北省14個生活用水水源地(湖庫)中，水質綜合情況倒數第一。造成水質污染的主要原因有:一、工業污染。工業廢水和生活污水通過滲坑、滲井滲入地下，是造成地下水中亞硝酸鹽氮、氨氮、高錳酸鹽指數超標的重要原因。二、農業面源污染。農業種植長期大量農藥、化肥的施打使得殘留物質經灌溉水或大氣水的淋澆而滲入地下，造成地下水水質污染。三、工業廢渣、生活垃圾等經處理堆放，降雨后有害物質帶入地下;生活污水中含合成洗滌劑量大等，這些是造成水污染的重要途徑。

三、水文化教育常駐學校，培養具有愛水意識的下一代

小到幼兒園的孩子，大到大學生，都應開展水文化教育。孩子是祖國未來的創造者，從娃娃抓起，教育下一代具有節水愛水意識，是保障水文化傳承的關鍵。學生是最容易接受美好事物的，也不會受利益的影響。一旦在孩子從頭腦中扎下根深蒂固的水文化，就會不自覺地從行為上惜水愛水。水文化校園教育可分為課上和課外兩方面。一、課上:不同的課程都可以融入水文化教育。如:思想品德課講節約水資源，語文課引導孩子寫愛水的文章，生活與勞動課和孩子一起探討費水再利用方法，美術課和學生用繪畫語言表達愛水的情感，常識課根據水的專題進行愛水教育和行動宣傳等;二、課外:開展豐富多彩的愛水活動，節水小調查、愛水標語設計、愛水自編報、黑板報評比等。大學生可開展更有深度的考察水利工程、開展水利調查、參觀水利景觀、采訪水利名人等社會實踐活動。

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1.1水資源基本情況

根據山西省呂梁市第二次水資源評價成果,汾陽市1956~2000年多年平均水資源總量為9838萬m3,其中河川徑流量為2890萬m3,降雨入滲補給量8478萬m3,河川基流量為1530萬m3。地下水資源量1956~2000年多年平均9587萬m3,其中平原區7404萬m3,山丘區5491萬m3,降雨入滲補給量8478萬m3,重復量4418萬m3[1]。

汾陽市水資源可利用量:河川徑流可利用量為1439萬m3,地下水可開采量為7383萬m3,(其中平原區盆地孔隙水4787萬m3,巖溶水2500萬m3,山丘區空隙裂隙水96萬m3),重復計算量為4016萬m3,水資源可利用總量為4806萬m3,可利用率為48.9%[1]。

1.2水資源特征

由于汾陽市所處的特定水文地質環境,水資源具有以下特點:

1.2.1水資源總量偏少,人均、畝均占有水量偏低,供需矛盾突出

山西省水資源人均、畝均占有水量分別為381m3/人、180m3/畝遠遠低于全國平均水平的2200m3/人、1700m3/畝。論文而汾陽市人均水資源占有量239m3,不足全省均占有量的63%,畝均占有水資源量為150m3/畝,不足全省的83%。可見該市水資源總量的不足,與用水量日益增長需求的突出矛盾。

1.2.2徑流量年內年際變化顯著,開發利用難度較大全市多年平均降水467.2mm。年際降水非常集中,主要在汛期7月、8月,占到年降水的50%~80%。各水系分區徑流的年際變化大,豐枯年水量相差懸殊,極值比在2.3~39.3之間。各河流經常出現2~3年的連豐期和連枯期,3~5年的連枯期時有發生。這給地表水的開發利用帶來了很大的困難。

1.2.3河流水質污染嚴重,盆地平原地區生態環境惡化全市河流山區地段水質尚好。但山區徑流被水庫攔蓄后,大量被引用為灌溉水源,為土壤和農作物的蒸散發所消耗。另一部分山區來水被作為工業和城市的水源,使用后成為廢污水又重新排入河道。由于上游來水減少,河水稀釋能力低,大部分廢污水超過排放標準又未經處理直接排入河道,因此城市下游的河道水質污染較為嚴重。污染物質在盆地平原區集聚,致使盆地河流生態失去平衡。

1.3水資源開發利用現狀

汾陽市2007年總用水量6581.5萬m3,其中農業灌溉用水4343萬m3,占到總用水量66.0%,工業用水1137萬m3,占總用水量17.3%,城鎮用水432萬m3,占總用水量6.6%。農村人蓄用水581.5萬m3,占總用水量8.8%,林牧漁業88萬m3,占總用水量1.3%。

2水資源開發利用中存在的問題

2.1部分地區地下水過量開采

從文水縣城西邊山,沿邊山傾斜平原,經汾陽縣杏花洪積扇,至汾陽城關鎮栗家莊一帶,其中包括了汾陽市城區,基本沿山前地帶長條形分布,總面積133.4km2。其中汾陽界內面積103km2,多年平均水位下降1.11m,極點累積水位下降53m,現狀地下水位埋深1.8~117m。且呈現出水位逐年下降,水泵揚程逐年加大的趨勢。

2.2特殊年份河川基流減少嚴重

汾陽市干旱年份較多,如遇到連續干旱年份,河川基流減少十分嚴重。根據汾陽市1991~2000年段的統計資料知道,汾陽市的降雨量和多年平均降水量相比偏枯,偏枯19.2%。這使汾陽市河川基流減少十分嚴重,嚴重制約經濟發展和人民生活。

2.3地下水水質狀況不容樂觀

近年來,汾陽市工農業及城市人口發展迅猛,污染源與日俱增,未經處理的污染物直接和間接入滲地下。不同程度地污染了地下水源。

水污染加劇了水資源危機。隨著經濟的發展,工業也迅速發展且向環境排放大量廢水、廢氣、廢渣的污染型工業結構。其工業廢水大部分未經處理就直接排入水體或用于農業灌溉滲入地下,造成河流水和地下水污染,水質狀況不斷惡化,并有向農村蔓延的趨勢,由局部向縱深發展,加劇了當前水資源的供需矛盾,極大地影響了該地水資源的可持續利用。

3對策研究

3.1加強供水水源工程建設

由于區域內農業、工業需水量大,水資源十分緊缺,因此必須有計劃地興建蓄水、引水、調水工程,做好原有工程的配套和更新改造同時增加新的供水水源工程,確保水源工程建設與工農業發展的同步。

3.2建立節水型社會,實現水資源的高效利用

以人均500m3/天的實現現代化最低用水量標準計算,2015年汾陽需水量將達到2.17億m3,遠遠超過了水資源可利用量和可供給量,因此必須采取以下措施:①發展節水灌溉,減少農業用水量。根據作物生長期按需要用水;防止大水漫灌,推廣渠道防滲、使用噴灌和滴灌等節水灌溉技術;充分利用雨水資源發展雨養農業或旱作技術推廣需水少的旱作農作物品種。②發展工業節水,提高工業用水的重復利用率。改變耗水型工藝,少用水或不用水;回收廢水再利用;③在城市生活用水中,廣泛采用各種節水設施。

3.3加強水環境保護,實現污水資源化

水環境惡化加劇了汾陽市水資源缺乏的矛盾,增強水環境的保護力度,實現污水資源化是解決汾陽水資源問題的一項重要措施,應采取:①強化控制地下水開采。通過法律、經濟等措施強化人們的節水意識,限制地下水的無計劃開采與超采,并通過人工補給控制超采區地下水位的下降。②防治水資源污染,實現污水資源化。必須大力加強普法教育宣傳,增強廣大人民法治觀念和保護水環境意識,提高對水環境惡化危害的認識。對那些污染嚴重,又治理無效的企業堅決取締,絕不讓繼續污染水資源。從供水、排水、水處理諸方面協調解決水污染問題,把處理后的污水作為工農業供水水源,緩減水資源供需矛盾。

3.4合理調整產業結構和工業布局

把逐步降低超重型工業結構比例,提高輕型工業結構份額作為發展工業的一個重要原則,嚴格控制耗水大、污染重的企業的發展。在調整產業結構的同時,就水建廠,調整工業布局,合理調整和控制地下水局布超采區工業的發展,使工業布局向地下水相對富足的地區轉移,以減輕供水壓力。

3.5水量水質同時抓,加強水資源保護

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薛城區屬淮河流域湖東京杭大運河水系，區內大小河流共17條，多發源于山丘地帶，均屬季節性河流，自東向西，自北向南分別注入京杭大運河和微山湖。區內主要河道為薛城大沙河、周營沙河以及位于常莊、沙溝、周營等鎮內的小河流。

全區面積506平方公里，轄六鎮一街，361個行政村，至2002年底，總人口達44.91萬人,其中薛城南部地區主要包括沙溝鎮和周營鎮，人口18萬人，占全區總人口的40%，共有耕地20萬畝，約占全區耕地面積的58%，而水資源量僅占全區水資源總量的24%，水資源的貧乏嚴重制約當地經濟的可持續發展，水資源資源的可持續利用。2.水資源狀況

南部地區河流主要有周營沙河以及位于常莊、沙溝、周營等鎮內的小河流，發源于山丘地帶，均屬季節性河流，自東向西，自北向南分別注入京杭大運河和微山湖。該區域無大中型水庫，50年代后期先后興建了小營、南常三村、九隊等5座小型水庫，塘壩110座，總有效蓄水能力為300萬立方米。2.1地下水

薛城南部區域地質屬薛南變質巖區，總面積217平方公里，占全區總面積的43％，區域內隱伏著太古界片麻巖，花崗片麻巖，地下水賦存于風化裂隙中，巖層風化深度較淺，貯水條件較差，水量很小，單位涌水量小于10m3/d。地下水主要為附近農村生活及生產用水，對工農業取水無集中開采價值。

參考2001年棗莊市水資源試驗站提交的《棗莊市地下水資源評價報告》和1997年省水利廳科教處組織專家評審驗收的《山東省棗莊市薛城區地下水規劃管理研究》成果有關成果數據：薛城區多年平均地下水資源量9000萬立方米，其中薛城南部地區1350萬立方米，可開采量僅700萬立方米。

根據棗莊市歷年地下水資源量計算成果，統計為地下水資源量豐水年份有15年，平水年份有16年，枯水年份有13年(特枯年份有6年)。2.2地表水

依據1993年《薛城區水資源長期供求計劃編制》以及棗莊水文水資源勘測局2001提交的《棗莊市地表水資源分析評價報告》有關成果數據：薛城南部地區多年平均降雨量803.7mm，多年平均降水總量為1.75億立方米；薛城南部地區多年凈流量4375萬立方米，其中周營大沙河年凈流量2160萬立方米。

根據統計資料，薛城區1956～1999多年平均徑流量為1.104億立米，折合徑流深230毫米，其中周營大沙河年徑流深為217.1毫米，多年平均徑流量為1800萬立方米。2.3水資源特點

一、降水特征：薛城南部區域降水量具有以下特征。

1、降水季節變化大。年降水量的70～80％，集中在汛期6～9月，且7、8月份降水量又占全年降水量50％左右。

2、降水量年際變化大，存在著豐枯交替，連枯、連豐的現象。

二、地表徑流特征：地表徑流在地域時空分布的特點，總趨勢同年降水量基本一致。

1、區域分布不均勻，山區為高徑流區，平原區為低徑流區。

2、季節變化大，徑流量年內變化劇烈。汛期暴雨產生洪水，發生洪澇災害，枯季徑流量小，時常發生河道干涸，水源十分不足現象。

3、年際變化大，豐枯交替，連豐和連枯水的情況經常發生。

三、地表水資源特點：由于汛期降水集中，造成地表徑流量可利用率較低，流失量大，盡管興建了一批攔蓄工程，但攔蓄量不足地表徑流量的10％，存在一定的開發潛力。

四、旱澇災害頻繁：由于降水特征季節性強，年內、年際變化大，地域分布不均，年內變化反映夏多冬少，秋多春少；年際變化反映偏旱年多于豐水年，旱多于澇。據史料記載，大面積洪澇災害平均5年一次。干旱危害經常發生，其中春旱危害面積大，持續時間長，給農業生產、人畜用水造成困難，2002年干旱造成該區域內大面積糧食減產，嚴重區域出現絕產現象。2.4水資源總量

南部地區平均年徑流總量為3430萬立方米，其中地表水資源量為2730萬立方米，地下水資源量為700萬立方米。由于徑流主要由降水形成，因此徑流變化特征與降水相似，汛期來量集中，約占全年的58.2％，攔蓄工程少，造成徑流大量流失，容易發生洪澇災害。

隨著人口增長和社會經濟的發展，薛城區南部水資源短缺問題，將使工農業用水更加緊張，將嚴重制約南部區域經濟的可持續發展。3.存在的問題

由于薛城南部所處的地理位置，降水年際、年內分布極不均勻，經常出現旱澇災害同地持續發生。汛期面臨洪澇災害嚴重，旱季又面臨水資源緊缺的問題。近幾年連續干旱，造成薛城南部地區嚴重缺水，絕大部分河道斷流、水庫塘壩干涸，大面積糧食作物因缺水減產、甚至絕收，嚴重影響了南部地區群眾的生產、生活。從長遠的角度看，隨著城市的發展，缺水問題將更為嚴重。為此，我們必須根據薛城南部地區的實際情況，防汛與抗旱、攔蓄與防洪相結合，正確處理經濟發展與水資源的關系，在跨流域調水工程沒有建設配套前，充分利用洪水資源緩解缺水問題成為可能和必要。4.利用洪水資源的措施4.1進一步擴大控制洪水的能力

薛城南部地區是我區旱災高發地區，水資源人均占有量約占全區的24％，年降雨量的60%左右集中在汛期兩三個月，洪水峰高量大，特別是較集中的幾場大雨的洪水流量甚至高達40%～60%。目前所建設的攔蓄工程只能控制年總徑流量的10%，洪水控制能力很低，致使大量的洪水資源得不到利用而白白流失。由于沒有攔蓄，大量洪水短時間內排走，洪水過后，隨之而來的便是干旱。為此，解決缺水問題，首先要對現有水庫進行加固處理，在保證水庫運行安全和來水量充足的前提下，進行必要的擴容，增加現有水庫塘壩的攔蓄水能力，經薛城區水務局統計、分析、論證南常系列水庫有較大擴容的潛力，其中小營水庫擴容能力最大，可增加興利庫容46萬立方米；其次，在攔蓄條件好的區域新建攔蓄洪水工程，特別是在沙溝南常山區丘陵區域內，新建一些小水庫、小塘壩，進一步增強控制洪水和利用洪水資源的能力。

在進行攔蓄洪水的同時要建立健全水庫、塘壩等攔蓄工程洪水調度機制。目前薛城區已建立自動化量雨系統，但是還不是全面自動化雨情雨量監控，隨著經濟的發展、科學的進步，薛城區防汛指揮系統的將逐步建立并完善水庫、塘壩等攔蓄工程的自動監測，不斷提高水利工程攔蓄洪水的能力。因此，我們要根據實際情況，進一步建設水庫、塘壩洪水自動化監測調度工程，最大限度地發揮水庫、塘壩的攔洪、蓄水、供水作用，科學調度，減少資源浪費。4.2充分發揮河道蓄洪作用

薛城區南部多年平均降雨量為804毫米，其中夏季占59.2％，薛城南部地區大小河流年總徑流量約3430萬立方米，其中汛期洪水總量約占河流總徑流量的60%。區域內河流一般源短流急，河道有水期往往集中在汛期某個洪水過程，如果不抓緊攔蓄洪水，一場洪水短短幾天就流走，因此，要充分發揮河道天然蓄滯洪水的作用。目前國內外許多地區對河道進行多級開發，修建多級攔河壩，一方面利用河道攔蓄洪水，減少下游防洪壓力；另一方面充分利用洪水資源，改善周邊環境，增長洪水與地面的接觸時間，增加地下水的補給。周營大沙河是南部最大的河流，多年評價徑流量1800萬立方米，除上游有小型水庫1座外，基本沒有攔蓄工程，河水利用率不足5％，開發的潛力很大，如果攔蓄量達到20％，通過灌溉工程配套建設，可改善灌溉面積1.5萬畝，有效改善沿河兩岸的水利條件，緩解用水緊張的局面，減少引湖灌溉的費用。根據周營大沙河的長期規劃治理方案，該河道經綜合治理后攔蓄量將達到40％，可有效的改善河道沿岸水環境，緩解嚴重缺水的局面。山東省膠東地區連續兩年嚴重干旱，河道攔洪工程發揮很大作用，威海、煙臺兩地攔河壩共攔蓄洪水約1000萬立方米，使膠東地區缺水緊張局面得到緩解。這些成功攔蓄洪水的例子為薛城南部的水資源提供發展模式，使攔蓄汛期洪水資源緩解薛城南部缺水問題成為可能和趨勢。4.3建立水資源價格機制

水作為重要的生產資料，與原料、工具有同等的意義，都是商品，應具有其本身的價值。在市場經濟杠桿調節作用和國家宏觀調控下，充分發揮水價格的配置資源的功能，合理調整產業結構，制訂水資源的價格政策。

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二.問題的分析

2.1關于背景的分析

我國是一個水資源短缺且分布很不均勻，南方地區水資源較為豐富，占到全國的80%以上，而處于干旱半干旱的北方地區，水資源十分匱乏，許多學者調研提出要徹底解決中國北方水資源短缺的問題，不需采取跨流域調水，即“南水北調，南水北調工程2002年末正式動工，此舉將極大化解北方城市的供水壓力，在為工業服務業提供水資源的同時，也將大大提高居民的生活和城市環境，它不僅可以長生巨大的經濟效益，而且其長遠的社會和生態效益更無法估量。

2.2問題一分析

要綜合考慮各種情況，給出2010年每個城市的調水分配指標，使得各城市的總用水量情況盡量均衡，我們考慮讓每個城市都能供上足夠的水，首先假設110噸全部用來解決這20個城市的用水問題（其中包括生活用水，工業用水及其服務業用水），“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測2010年的人口，工業情況以及服務業情況，再假設人均生活用水量，萬元，服務業用水，萬元工業增加值用水，均保持不變，即可預測生活用水，工業用水及其服務業用水的情況，再根據相加求和即可得到該城市總用水量，再根據求權重依次分配。

2.3問題二分析

由于各城市的基本狀況和自然條件不同，對相同的供水量所產生的經濟效益不同，從經濟效益的角度，要注意到，每個城市的工業和綜合服務業的發展受產業規模的限制，不可能在短時間內無限制的增長這一特點，我們采用logstic模型進行分析。工業產值及其服務業均可用灰色系統模型進行預測。

三.模型的建立

3.1預測2010年人口的模型

3.1.1模型的假設

1）假設各個城市人口自然增長率保持不變。

2）假設個個城市間人口數相對平衡，相互獨立，互不影響。

3.1.2符號說明

1）x（t）為第t年某個城市的人口數

2)r（x）為自然增長率，是自然資源和環境條件所能容納的最大人口數量。

3.1.3模型的建立

于是有：

（1）

對的一個最簡單的假定是，設為的線性函數，即

（2）

設自然資源和環境條件所能容納的最大人口數量，當時人口不再增長，即增長率，代入（2-2）式得，于是（2-2）式為

（3）

將（2-3）代入方程（2-1）得：

（4）

解方程（2-4）可得：

（5）

3.1.4模型的求解

為了對以后一定時期內的世界人口數做出預測，我們首先根據所給的數據依次求的全部城市的人口數。記為x=x（i，t）為第i個城市在第t年的人口。

將2000年看成初始時刻即，則2001為，以次類推，以2010年為t=10作為終時刻。用函數（5）對表3.1.1中的數據進行非線性擬合，運用Matlab編程得到相關的參數，可以算出可決系數（可決系數是判別曲線擬合效果的一個指標）：

3.2預測2010年工業總產值和服務業總產值的logstic模型

3.2.1模型假設

1）工業產值和服務業產值也按logistic模型增長。（經過大量的資料證明工業產值和服務業產值的增長率在前面是逐漸的變大，后逐漸變小這符合logstic模型的增長趨勢。）

3.2.3模型的建立

把上面第i個城市第t年的工業產值和服務業產值分別記為I(i，t){industry}S（i，t）[],則把第i個城市的人口增長模型中的x（t）改寫成工業總產值和服務業總產值的logstic模型。

3.3綜合調水問題

3.3.1模型的假設

1）個城市之間相互獨立互不影響。

2)假設個城市人口，工業產值，服務業產值增長率保持不變。人口用水量不隨時間變化，工業萬元增長用水不變和服務業萬元用水不變。

3）水只能一次性利用，不考慮循環利用。

4）個城市都處于缺水狀態，都從外地調水，之間并不存在互不調水的問題。

3.3.2符號約定

3.3.3模型一的建立

為了使最大限度的使該地區的經濟達到快速發展即

已知生活用水，工業用水以及服務業用水分配時所占的比例0.4，0.38，0.22

所以得

我們將人的生活用水按個城市所占人口平均分配，即

設人均產值為k則

（其中x為工業產值，y為綜合服務業產值，rwei人口數）

設第i個城市的人均產值增加為

則

令為第i個城市在第n年的人均產值

（式中的n不是次方，而是第n年的含義）

設c為貧富差距，（一常數）為起初的貧富差距

貧富差距C定義為

為了不使貧富差距拉大我們要求

則得到一個規劃問題

目標函數：

然而，我們考慮到居民日常生活用水，工業用水以及綜合服務業對水的污染程度有所不同，我們的出了第二個模型如下

3.3.4模型二的建立

三者對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用）分別記為，則總的污染損失

第i個城市的總污染程度記為則

目標函數則為

即

設（其中除去污染因素損失的凈經濟效益）

則優化模型改寫為

四.模型的求解

4.1生活用水的分配

生活用水我們按人數平均分配已知生活水的比例0.40，則

根據得出下表如下：

五.模型檢驗及其結果分析

5.1模型的檢驗

隨著時間的增長我們發現人均產值在變小，人民生活用水質量不會差異很多，貧富差距會越來越小。

5.2模型結果分析

結果較為準確，到2010年20個城市工業調水最多的是第20個城市

六.模型優缺點分析

6.1模型的及其不足之處之處

模型一中按城市人口平均分配生活用水，雖然有所不足，但是能化簡問題，使問題得到了很好的解決。

模型一可以看成模型二的特例，當很小時，可以忽略。的值要具體分析應用，由于地域不同可能會不一樣。

模型沒有考慮增速變化的情況，而且沒有考慮水資源的循環利用問題，在全國實行科學發展觀的今天我相信的值會越來越小。

6.2模型的優點

1）用logstic模型人口，預測工業和服務業較為準確，因為增長率按照時間在降低，就像美國的經濟一樣，總有一天會出現停滯狀態，也就是說增長了最后會變成0，但是不是說絕對的這只是一個階段的變化而已。

2）本模型考慮了環境污染的問題，用單位體積凈化的成本來表述污染的程度，此處為本模型創新之處。

七.模型的改進

7.1關于2010年個數據的預測

可以用灰色系來預測2010年的工業產值及其綜合服務業總產值，由于計算復雜所以采用簡單的logstic預測。

7.2關于線性規劃模型

計算過程中遇到了的的大小，可已經一步修正。

7.3運算運用矩陣

可以用matlab7.0直接求出二十個城市的情況。

參考文獻

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[3]中國水利資源公報2009./WaterRes/2009

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篇（6）

1．2方案設定考慮三條線路的可供水覆蓋范圍以及上線工程的實施難度，本次規劃采用兩種方案組合，即方案一:當地水+上線+中線+下線;方案二:當地水+中線+下線。

2水資源配置模型建立

2．1水資源系統概化根據邯鄲市西部地區水系、工程用水戶供水關系、擬定調水方案等建立水資源系統網絡關系圖(圖1)。以系統網絡關系圖為基礎構建水資源配置模型，并對相關參數以現狀數據信息資料進行校驗后開展規劃水平年的配置計算分析。

2．2模型構建通過建立以基本計算單元水資源供用水平衡方程、水利工程供水平衡方程以及各類約束方程，以供水系統總缺水量最小為目標函數構成數學規劃模型。(1)目標函數目標函數以區域供水系統總缺水量最小為目標。

3配置結果分析及方案選擇

3．1水資源配置結果分析利用所構建的水資源配置模型及系統控制規則，對邯鄲市西部山區各行政區計算單元進行長系列逐月調節計算，分別得到方案一和方案二2020年規劃水平年不同保證率情況下的水資源配置結果，詳見表1。豐水年(P=25%)邯鄲市西部山區降水豐沛且入境水量偏多，區域整體不缺水，只在個別山勢較高地區由于地下水埋藏較深、不便開發而缺水;但在枯水年(P=75%)、特枯水年(P=95%)伴隨降水和入境水量的減少，區域呈現缺水，其中武安市缺水量最大，缺水率超過30%。

3．2工程布局與供水總量控制(1)方案一。上線只涉及到方案一，規劃上線自山西左權建設中的澤城西安水利工程進行調水，新開挖隧洞自澤城西安水利工程水電站尾水渠出口處開始，向東南沿直線至青塔水庫上游河道末端的龍洞村，再折向東至車谷水庫，引水入青塔水庫和車谷水庫，其中青塔水庫做為備用的調蓄水源。根據澤城西安水利工程下瀉水量和下游用水現狀，上線工程引水規模為2．5m3/s。方案一中線以漳河上擬建的賈家莊水庫為水源地，采用泵站提水，經漳北渠干渠對涉縣進行供水，漳北渠引水規模為1．1m3/s。下線自躍峰渠渠首進行調水，首先經過躍峰渠干渠向峰峰礦區供水，然后再經二分干和躍峰渠入大洺遠水庫，經水庫調蓄后向武安市進行供水。躍峰渠入大洺遠水庫引水工程規模為3m3/s。(2)方案二。方案二中線以漳河上擬建的賈家莊水庫為水源地，采用泵站提水，先經漳北渠向涉縣供水，然后經十五里洞和規劃供水工程，引水入固鎮水庫和夏莊水庫，經兩水庫調蓄后，再向武安市進行供水，漳北渠引水規模為1．9m3/s，十五里洞引水規模為0．7m3/s。下線同方案一。

3．3工程投資估算針對受水區水資源配置方案，從蓄水工程、調水工程及配套工程等方面，根據工程現狀和現場調查，并參照已建同類工程投資指標，分別估算方案一和方案二的工程總投資。經估算方案一、方案二工程總投資分別為23．99億元、22．77億元，投資估算詳見表2、表3。

3．4方案選擇對方案一、方案二水資源配置成果、工程布局與供水總量控制、工程投資估算對比分析。方案一供水范圍大，其中上線引水通過兩座中型水庫調節，供水范圍可以控制武安市主要工業用水戶，但方案一投資大，工程施工難度大，同時調水牽涉到山西省、河北省、海委漳河上游管理局等單位，協調難度大;方案二較方案一供水范圍偏小，可以滿足西部區域部分工業用水戶用水，但方案二較方案一投資省，調水全部在邯鄲市內完成，協調容易，利于工程盡早開工建設。綜合考慮方案一和方案二的優劣，最終選擇方案二為邯鄲市西部水資源配置方案(見表4)。方案二在充分利用當地水的基礎上，通過中線和下線分別向邯鄲市西部地區調水，共需修建蓄、引、提、調水工程多處，包括興建賈家莊水庫、新建提水泵站、漳北渠渠道整治工程、十五里洞出口至南名河管道工程、躍峰渠渠道整治工程等，工程總投資為22．77億元。工程調水可以緩解西部缺水狀況，可以保證邯鄲市西部地區涉縣、峰峰、磁縣豐、平、枯水年不缺水，特枯水年缺水程度低于20%。但對于武安市，由于區域現狀用水缺口過大，方案二調水只是起到了緩解缺水的作用，武安市除了豐水年缺水率為9．2%，平、枯、特枯水年缺水率均超過20%。

篇（7）

2完善水資源管理制度創新的法制建設

在進行水資源管理制度創新的過程中，必須加強對相關法律體系的建設，加快水資源管理制度的法制化進程。提高政府和水利部門管理人員的法律意識，增強其法律意識和法治思維能力，使水資源管理制度創新能夠有法可依，使創新制度的執行力得到大幅度的提升。水資源管理制度創新需要提高社會參與度，在市場經濟的調節作用之下，對水資源進行優化配置，提高水資源的利用效率，使水資源管理朝著市場經濟方向發展。廣泛的社會參與可以使水資源管理制度的創新得到更加全面的落實，提高全民的節水意識和水資源保護意識，使水資源管理成為全民的責任。

3對監督體系和考核制度進行創新

水資源管理制度的創新需要建立全新的監督體系和考核制度，全面、科學、系統地對水資源管理工作進行監督和考核，并制定相應的獎懲制度，有效激勵水資源管理工作的實施和節水工作的開展。創新的監督體系需要對水資源管理的各項管理制度進行監督，通過不同的監督形式，對不同領域的水資源管理工作進行監督。對水資源管理成果和管理的決策者進行考核，通過制度創新對水資源環境代價進行嚴格的控制，將決策者的政績加入到考核體系之中。水資源管理制度創新需要對管理責任進行明確的劃分，并建立相應的獎懲制度，對制度實施起到十分關鍵的激勵作用。

篇（8）

隨著人類的進步和工農業生產的發展，人們逐漸認識到，水并不是取之不盡用之不竭的資源，而是人類社會正面臨的緊缺資源。日益嚴重的水資源短缺和嚴重的水環境污染困擾著國計民生，而且也已成為制約社會經濟可持續發展的主要因素。據不完全統計，目前全世界有一百多個國家缺水，其中嚴重缺水的國家已達四十多個。我國同樣面臨水資源緊缺的現實。我國人均占有水資源2700m3，僅相當于世界平均值的1/4。近年來，生產和生活用水需要量不斷增加，因此甚感水資源之不足。

一、我國水污染的狀況

1.1地表水體污染。我國污水的年排放總量已達600多億噸，其中80％以上是沒有經過任何處理就直接排入水域的污水。污水排放量的加快，使地表水體環境質量急劇惡化，江河湖海普遍受到污染，全國7大河流經過的主要大城市的河段，大部分水質污染嚴重，75%的湖泊出現了不同程度的富營養化，有的已經不適宜作為飲用水源。

1.2地下水體污染。地下水污染的特點“三氮”污染，硬度升高，酚、氰化物、砷、汞、鉻、氟等有毒有害物質含量升高。這類物質不易分解，不易沉淀，并且容易被生物體富集轉化成毒性更強的有機化合物，對人體健康有嚴重危害。

1.3降水酸化日趨突出。全國已有不少地區降落酸雨，并呈由北向南擴展之勢。近年來，全國降水年平均PH值低于5.6，導致酸雨地區城市地下水的PH值也明顯下降。水質酸化造成地下水總硬度增加、重金屬污染和有機物污染加劇。

1.4飲用水安全問題日益凸顯。按照國家衛生部頒布的《生活飲用水水質規范》和國家建設部頒布的行業標準《城市供水水質標準》，我國有近一半的城市居民在使用不合格的飲用水。飲用水安全問題嚴重威脅到居民身體健康，成為急需解決的重大問題。

二、造成我國水資源破壞和水污染的原因

2.1工業廢水污染水在工業上主要是用于洗滌產品、冷卻設備、產生蒸氣、輸送廢物和作為生產原料以有稀釋等方面，幾乎沒有一種工業能夠離開水。而且工業的用水量非常大，要占人類整個用水量的80%左右，這么大量的工業用水，相應也有大量的廢水產生，工業廢水排放量約占總廢水量的三分之二左右。

2.2城市污水污染隨著工業的發展又帶來了城市化，大量人口和工業高度集中于一些很小的地區，人們日常生活所產生的生活污水，據統計每人每天約有數百升左右，污濁負荷量為幾十克BOD。這些污水除含有碳水化合物、蛋白質和氨基酸、動植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗滌劑等物質外，還含有細菌、病毒等使人致病的微生物。

2.3農業回流水污染農業上最大用水是灌溉，其中60%-90%蒸發損失，其余10%-40%滲入地下或從地表流走。由于耕種、噴灑農藥、施肥等工作，使這種灌溉回流水中含有較高嘗試的礦物質、富養肥料的有毒農藥，也會使水體污染。

2.4固體廢物污染及其它污染農業廢物、工業廢物和城市垃圾的數量和種類都非常多，如果轉入水中，也會污染水質，這類污染情況相當復雜。

三、針對原因采取的對策

3.1減少耗水量當前我國的水資源的利用，一方面感到水資源緊張，另一方面浪費又很嚴重。同工業發達國家相比，我國許多單位產品耗水量要高得多。耗水量大，不僅造成了水資源的浪費，而且是造成水環境污染的重要原因。

3.2建立城市污水處理系統為了控制水污染的發展，工業企業還必須積極治理水污染，尤其是有毒污染物的拜謝必須單獨處理或預處理。隨著工業布局、城市布局的調整和城市下水道管網的建設與完善，可逐步實現城市污水的集中處理，使城市污水處理與工業永治理結合起來。

3.3產業結構調整水體的自然凈化能力是有限的，合理的工業布局可以充分利用自然環境的自然能力，變惡性循環為良性循環，起到發展經濟，控制污染的作用。關、停、并、轉那些耗水量大、污染重、治污代價高的企業。也要對耗水大的農業結構進行調整，特別是干旱、半干旱地區要走節水農業與可持續發展的道路。

3.4控制農業面源污染農業面源污染包括農村生活源、農業面源、畜禽養殖業、水產養殖的污染。要解決面源污染比工業污染和大中城市生活污水難度更大，需要通過綜合防治和開展生態農業示范工程等措施進行控制。

3.5開發新水源我國的工農業和生活用水的節約潛力不小，需要抓好節水工作，減少浪費，達到降低單位國民生產總值的用水量。南水北調工程的實施，對于緩解山東華北地區嚴重缺水有重要作用。修建水庫、開采地下水、凈化海水等可緩解日益緊張的用水壓力，但修建水庫、開采地下水時要充分考慮對生態環境和社會環境的影響。

3.6加強水資源的規劃管理水資源規劃是區域規劃、城市規劃、工農業發展規劃的主要組成部分，應與其他規劃同時進行。

四、結束語

水是一種資源，取之于自然，用之于社會。過去由于人類活動的規模小，因而水資源相對較豐富，使人們認為水是取之不盡，用之不竭的。但是，由于經濟建設的發展，人類活動的規模的范圍擴大，水資源短缺與需求日益增長之間的矛盾日趨突出，無償采取，用之棄之，既是一種落后的社會觀念，也是對資源的一種浪費。人類依賴水而生存，水環境亦需要人類的保護而完成循環，兩個方面相互依存。保護水環境、珍惜水資源就是保護人類自己。

篇（9）

北西向構造從虹螺峴鎮穿過，形成縱跨虹螺峴鎮的沖斷裂褶皺層，以致形成虹螺峴西高東低的地勢，如圖1所示。從圖2可看出，由于地殼運動形成的這種特殊的地質，對地下水及地表水的儲量有很大的影響，所以虹螺峴鎮是一個水資源相對缺乏的地區，老百姓一直過著靠天吃飯的日子。

1.2氣候因素

由于虹螺峴地區屬于季風性大陸性氣候，受大氣環流影響，四季降水量分布差異很大，全年的降水量主要集中在6-8月份，冬季降水量僅占全年的3-4%。如表1所示。虹螺峴鎮的水資源補給主要以大氣降水為主，但是由于時空分布不均勻，與虹螺峴鎮的人口和經濟配置不相適應，加之水污染也在加劇，故資源性缺水、季節性缺水、污染性缺水和工程性缺水同時存在，給水資源的有效利用帶來諸多不便。

2解決方案

根據科學發展觀的要求，為解決虹螺峴鎮居民飲水安全問題，虹螺峴鎮人民政府決定實施自來水工程建設。

2.1水源工程

探測結果表明虹南南溝地下水屬于基巖裂隙水類型。地下水埋深：頂板30～50m，底板150～200m。110m處蓋層較厚，不易受污染，水質良好，滿足本地區自來水供水1000立方米每日需求。

2.2供水井

水文地質條件。該井位于虹螺峴鎮虹南村。地貌單元為低丘前緣，地表由第四系粉土地層覆蓋，覆蓋厚度較薄，一般為0.5m左右。粉土以下即為寒武系白云巖、白云質灰巖所構成。地下水類型為基巖裂隙巖溶水，地水補給來源主要為大氣降水補給及及構造裂隙側向補給。地下水具有承壓性。

2.3蓄水池

2.3.1地形地貌。場地位于虹螺峴鎮東山，屬低丘地貌，為圓頂狀類型，頂面地勢較平坦，略向東南傾斜。殘坡積層厚度約1m左右，植被不發育，部分為耕地，局部基巖。丘頂最大高程為85.5m，附近最低侵蝕基準面為56.0m，相對高差29.5m。

2.3.2地層巖性。場地地層自上而下依次分為2個工程地質層，如下：粉土（Q4al+pl):黃褐色，稍濕，松散，成份以粉粒為主，含10-15%的礫、砂，上部見有植根系。搖震反應快，干強度低，韌性低，下部局部見圓礫轉石。該層場地內普遍分布，該層層底埋深1.6-1.9m，層頂標高84.6-85.1m。角礫狀灰巖（O2）：黃灰-淺灰色，新鮮面為深灰色，角礫結構，中厚層構造，角礫為同成分，夾有薄層灰巖，巖芯呈強風化狀態，破碎，節理裂隙較發育。該層場地內普遍分布，層頂埋深1.6-1.9m，層頂標高82.8-83.5m，控制深度0.9-3.2m。

2.3.3場地水文地質條件。勘察期間各鉆孔均未見地下水位。場地地下水為孔隙水裂隙水。孔隙水賦存于頂層的殘坡積土中，裂隙水賦存在基巖裂隙中，其水的主要來源為大氣降水補給、滲透，排泄方式主要為自然蒸發。在其北部有一條季節性河流（虹螺峴河）從鎮中心穿過，流向總體為由西向東，水量匱乏，枯水期河床干涸。

2.3.4經濟效益。

①提升了工農業的產量和產值。

②避免了因水質不良所造成工農業產品質量下降所造成的損失。

2.3.5社會效益。

①避免了因水質不良所引起的各種疾病，讓老百姓喝到了放心水。

②對虹螺峴鎮的水資源起到了合理科學的調配，緩解了由于水資源緊缺而產生的矛盾。

③提高了老百姓的生活質量和生活水平。

④促進了社會主義精神文明建設，農村的生態環境和社會環境得到了進一步改善。

⑤提高了老百姓省水、愛水的意識，能夠做到自覺地保護水資源和供水設施。

⑥解放了勞動力，為其家庭創造更多的價值。

⑦提高了就業率。

篇（10）

2系統設計思想

遵循黃委黃河水資源統一管理、水量統一調度、總量控制、分級管理、分級負責和系統科學先進、經濟實用的原則，立足于現有黃河廣域網系統和無線接入通信網系統，實現黃河水資源調度管理的遠程監測與控制，確保黃河水調控制斷面下泄流量不低于控制指標；根據黃河可供水量指標和引黃用水單位需水量，實現黃河水資源訂單供水網絡化管理，實時調配各個控制河段之間涵閘引水流量，達到可供水量的優化配置、合理調度；同時提高涵閘監控管理自動化水平，實現流量及預付水費水量自動控制、超量引水自動報警提示與調控，以及遠程控制涵閘運行安全保護等功能。

2.1系統設計的科學性、先進性

以先進的調度系統，科學的調度手段作保證，提高水量調度的科學性、合理性、時效性：

1通過黃河計算機廣域網、黃河通信系統和公網資源，實現對涵閘運行狀況、運行參數的遠程實時監測與監視；

2根據控制權優先級原則，實現對涵閘運行分級限權遠程控制管理；

3改善涵閘管理條件，提高涵閘自動化管理水平；

4通過電子地圖、電子表格，直觀、動態、實時顯示涵閘運行參數和運行狀態，達到決策可視化效果；

5實現黃河訂單供水申請、審批和引水的網絡化管理；

6根據訂單批準水量和預付水費水量，實現計算機自動控制引水；

7預留多種擴展接口，可以隨時添加其他功能的傳感器；

8系統具有較強的兼容性，可直接與有關控制中心網絡系統聯網，實現資源共享。

2.2系統運行的可靠性、安全性

系統的設計，充分考慮了涵閘本身的安全性、計算機網絡和通訊系統的特點、以及水位、天氣、人為等其他因素對系統的影響情況等，建立了自動報警系統，確保涵閘運行和遠程控制萬無一失。同時，系統數據的采集、分析、整理、存儲、查詢，也充分滿足了實時監測和遠程控制的需要。

2.3系統開發的兼容性、共享性

系統設計和所采集的數據資源具有良好的開放性和兼容性，能夠較好被其他相關網絡系統查詢和應用，實現水量調度資源的共享、共用，從而提高資源的利用效率。系統開發研制具有前瞻性，充分考慮系統的擴展和升級，始終保持系統的科學先進特點。

3系統研制的主要內容

建設黃河水資源管理調度監控指揮系統。該系統包含市河務局指揮中心、各縣河務局監控中心、涵閘監控站。市、縣河務局中心主要包括監控計算機、打印機、管理軟件和大屏幕投影設備，涵閘控制站包括監控設備、安全保護裝置、計算機、運行軟件和遠程通信系統。市河務局指揮中心通過黃河廣域網與縣局監控中心聯網，縣局監控中心通過無線接入通信系統與前端控制站連接，從而實現對涵閘運行狀態和運行參數的遠程實時監測與控制，實現對黃河水資源訂單供水的網絡化管理。

4系統工作原理

前端閘位控制器、信息顯示屏、水位傳感器、電壓、電流傳感器分別有1片單片機與涵閘監控站的計算機通過4芯電纜實現遠程多機串行通信。閘位控制器通過霍爾器件實時記錄閘位變化，通過繼電器等功率器件控制啟閉電機，通過單片機與計算機通信，實現遠程監測與控制。水位控制器實時采集閘前水位，并發送給計算機。計算機根據閘位、水位高度查找流量曲線，得到流量，并把閘門啟閉高度、閘前水位和流量數據發送到閘房內的信息顯示屏和遠端控制計算機。縣河務局的計算機通過調制解調器與涵閘值班室的計算機通信，市局計算機通過黃河計算機廣域網與縣局計算機通信，從而達到獲取涵閘運行狀態信息數據與遠程監測控制涵閘的目的。當閘前水位抬高，引水流量超過批準引水流量時，系統報警提示并自動調控。當水閘升降到設定的極限高度，接觸到限位開關，自動切斷涵閘電源，閘門停止升降。當涵閘降落過程中遇到障礙物，克服一定向上頂壓絲杠力后，承重彈簧被壓縮，接觸到行程開關，自動切斷涵閘電源，閘門停止降落。閘位控制器、水位傳感器均安裝備用電源和存儲器，在通信中斷或沒有市電時，系統自動切換到備用電源，單片機仍然正常工作并自動記錄閘位、水位，存到存儲器里面，待市電和通信正常后再把這些數據自動寫入數據庫。

5系統綜合功能

實現黃河水資源的中央控制、限權管理、分級負責、科學調度、優化配置、實時監督、遠程控制之目的，為黃河水資源統一管理、統一調度提供強有力的技術保障：

(1)實時監測。通過黃河計算機廣域網和無線接入通信網，進行實時數據傳輸，各級水調部門實現對其所屬供水管理單位執行水調命令情況、涵閘運行狀況、運行參數進行遠程實時監測；

(2)遠程監視。通過閘前、閘室、前端監控站視頻采集系統，遠程監視涵閘運行過程。

(3)遠程控制。根據中央集權和控制權優先級原則，實施分級限權管理，實現調度監控指揮中心的集中控制和上級對下級水量調度實施有效的遠程控制與調節。當有權限的計算機控制中心實現對指定涵閘的控制時，該控制中心以下各級子控中心和前端控制站均無權啟閉所指定的涵閘；

(4)電子地圖、電子表格綜合控制。

(5)黃河水資源訂單供水網絡化管理。縣、市局網上申請訂單用水指標，上級網上審核、網上下達批準的流量和水量，各級根據分配流量、水量，實時監控下級批準流量、水量引用情況，若引水超過批準指標，系統報警提示，并自動予以調整。

(6)預付水費水量自動控制放水。輸入用水戶預付水費數額和用水戶需水時段，計算機自動計算供水量和平均流量，并在上級分配的用水指標范圍內自動控制放水，任務完成后，計算機自動關閉涵閘，并計算出實時水費數額，通知用水單位；

(7)流量自動調整和控制。前端計算機依照市局分配流量，根據閘前水位變化情況，在實際引水流量超過分配流量5%時，自動調整閘門啟閉高度，以控制流量不超標；

(8)安全運行保護裝置。實現限位保護、斷電數據保護、閘門運行(啟、閉)異常保護等功能，確保涵閘遠程控制安全、有效。

(9)自動報警系統。當引水量達到審批水量、引水流量超過批準流量、閘前水位超警戒水位、涵閘在遠程控制中遇到故障，系統自動報警，并采取相應的安全保護控制措施。

(10)水調命令網上公告欄。實現水調命令的網上，提高其實效性。

(11)自動生成、存儲、打印各級、各類水資源報表，建立統一、完善、兼容性好的綜合信息數據庫，便于各級查詢和調用。

6系統主要技術指標

(1)工作電壓:AC220V；

(2)前端計算機采集存儲數據平均間隔時間≤10分鐘。

(3)閘位傳感器分辨率0.3mm，測量誤差≤1mm；

(4)水位傳感器測量誤差≤5mm；

(5)流量測量誤差≤5%；

(6)閘室顯示屏顯示數據無誤差實時顯示，閘位、閘前水位精確到厘米，流量保留兩位小數。

(7)室外顯示屏滾動顯示閘位、水位、流量，10分鐘變換一次實時數據。

(8)閘門運行異常保護裝置在閘門正常啟閉時不能出現動作，當閘門運行出現異常時，異常行程≤3mm時切斷電源。

(9)斷電記憶裝置應在斷電的同時啟動，后備電源能保證停電167h以上用電。

(10)值班室—前端控制器通信速率1200bps，縣局—涵閘值班室通信速率9600bps；

(11)縣局至前端網絡連接中斷，30秒鐘內自動重撥連接。

(12)系統平均無故障工作時間(MTBF):2000小時；涵閘前端平均無故障工作時間(MTBF):10000小時；

(13)最小維修時間（MTTR）：1小時；

(14)工作環境溫度：-10~50℃；

(15)儲藏溫度：-30~70℃。

7系統建設的實施情況

為保證本系統的科學合理、先進實用和安全可靠，我們先后多次組織人員對一些研制安裝監測系統的單位進行了考查和學習，并查閱了大量國內外有關資料。在此基礎上，應用計算機軟硬件技術、先進的電子技術和傳感器技術，在原陽縣河務局柳園閘進行了“涵閘自動化遠程實時監控管理系統”的研制開發。

經過幾年來的不斷實踐和反復試驗，并經過不斷的完善和提高，2002年3月，體現“數字水調”思想的“黃河水資源管理調度監控指揮系統”的開發、研制、設計和試運行工作全部完成，系統的整體性能和綜合控制功能，以及系統的科學性、先進性、安全性和可靠性已完全能夠滿足黃河水資源統一管理調度的數字化管理需要。

2002年4月29日，河南省科學技術廳組織的鑒定委員會專家對該系統整體運行情況和各項功能進行了現場測試，并在鄭州召開了成果鑒定會，經過認真的分析、研究和討論，鑒定委員會一致認為，“該項成果達到了同類研究國內領先水平，經濟、社會效益顯著，推廣應用前景廣闊”。

系統鑒定后，我局已在原陽縣黃河河務局韓董莊、柳園、祥符朱引黃閘推廣，并投入了水資源調度管理應用，實現了省、市、縣河務局對原陽三座涵閘的遠程實時監控，在今年的黃河水量調度工作中發揮了積極作用，取得了十分顯著效果，達到了系統設計目的。

6月13日，李國英主任等黃委領導在專程考察該系統后指出，新鄉市局開發的黃河水資源管理調度監控指揮系統是適應我們現在整個黃河下游目前微波通信條件下涵閘遠程監控的一套系統，該系統是具有廣泛推廣意義的系統，適合黃河下游推廣應用。

8社會效益和經濟效益分析

篇（11）

《中華人民共和國資源稅暫行條例》于1994年1月1日正式實施。這在當時對增加財政收入、促進企業公平競爭等都起到了積極的作用。但是，隨著我國社會主義市場經濟的逐步建立和完善，資源稅已經越來越不適應，因此資源稅改革勢在必行。資源稅的改革和完善，難點究竟在哪里呢?這決定了我國資源稅改革是否一帆風順。因此，對資源稅的難點進行分析不僅具有理論意義，并具有更加重要的現實意義。

一、從最優稅制理論看資源稅改革的難點

最優稅制就是在稅收總額和公共支出一定的前提下，怎樣征稅才能使社會福利損失最小或者稅收的超額負擔最小。拉姆塞(Ramsey，1927)認為，為使超額負擔最小，稅收應當使所有商品需求量以同一比例減少。羅森認為，如果在對所有商品課稅的同時，也能夠對人們擁有的閑暇課稅，就不會產生超額負擔。狄格特商品稅的最優結構(《美國經濟評論》1970年第6期)對拉姆賽規則作了另一種表述，為使稅收的扭曲程度最小，應對需求價格彈性較低的商品課以較高的稅率。狄格特認為，因為商品的需求彈性越高，對其課稅所造成的扭曲程度也就越大，所以，對需求彈性高的商品，應課以較低的稅收。這種反彈性規則其實與拉姆塞法則的結論是相同的。科特勒和哈格認為，當存在3種商品時(不課稅的勞動和兩種消費品)，應該對與閑暇互補性很強的那種商品課征較高的稅率，對與閑暇互補性較差的另外的商品征收較低的稅。

通過分析，我們發現最優稅制理論主要體現在稅收效率原則與公平原則上。這是因為：社會經濟資源的最佳配置和有效使用是人類謀求可持續發展的要求，而人在社會生產中的起點、機會、過程和結果的公平，也是人類經濟活動追求的目標。作為政府所追求的目標，這兩者間的內在關聯和制度安排，必然會在國家上層建筑包括稅收中加以表現。一個良好的稅收制度，也應當充分體現效率原則和公平原則。

(一)效率原則

稅收效率原則，就是政府征稅，包括稅制的建立和稅收政策的運用，應講求效率，遵循效率原則。對于效率原則，從歷史的發展看，先后有兩種認識。最初的效率原則是指中性原則，即要求稅收不干預資源配置，以免扭曲當事人的經濟行為。從稅收效應的角度講，就是稅收只產生收入效應，而不產生替代效應。如果稅收只產生收入效應，則稅收的課征只是資源由私人部門向政府部門的轉移，是資源轉移的零和情形，但如果還存在替代效應，則還會由于對個人行為的扭曲而產生效率損失，出現負數和的情形。即對納稅人而言，還會發生消費者剩余的凈損失，這一損失稱作超額負擔(excessburden)(見圖)。

假設在資源稅改革之前，某人有一定的貨幣收入，其預算線用XY表示，說明他最多可能消費數量X的商品A，或者數量y的商品B，或者AB兩種商品的一部分(數量軌跡為直線XY)。直線XY的斜率表示商品B和商品／A的相對價格。消費者的偏好可以由一組無差異曲線表示。其中商品A和商品B，表示兩種資源產品。在資源稅改革之前，這條無差異曲線為L1L1和XY的切點為A1，A1，點就為商品的消費組合。當對商品／A征收或者提高資源稅時，這時候消費者消費組合為A2點。其中，QA3QA2為收入效應，QA3QA1。為替代效應。而消費者無差異曲線由L1，減少為L2，說明消費者的效用減少。QA2QA1為效用減少量，即稅收的超額負擔。

基于效率中性認識的最優稅收，就最初的含義而言，所謂稅收中性是指在不存在收入分配問題或該問題已經解決了的前提下，探討征稅如何不構成對人們行為的扭曲。那些不會引起商品相對價格發生變化從而不改變納稅人行為的稅收被認為是中性的。其目的在于使超額負擔最小化。從其政策主張看，它相信個體的選擇是有效率的，主張減少來自稅收的外部干預。從經濟學上講，在市場有效運行的前提下，不影響人們的行為，意味著不破壞現實中資源配置已經達到的一系列帕累托最優條件。那么，有沒有這樣一種理想的最優稅收呢?

1．拉姆塞法則

最優商品課稅問題的最早分析研究要算拉姆塞。他假設政府的全部收入只能以扭曲性的商品稅籌集，為使效率損失最小，就必須做到邊際稅收的效率損失相等，即從每個商品籌集到的最后一單位稅收的超額負擔相等。

即保證：MC1=MC2=………=MCn(1)

(1)式中，MC1表示第1種商品的邊際超額負擔；MC2表示第2種商品的邊際超額負擔，MCn表示第n種商品的邊際超額負擔。

不妨假設人們面對以下兩種選擇：

(1)在兩種商品A與B之間選擇，其中，A、B兩種商品都是資源產品或者資源加工產品；

(2)在閑暇x與工作y之間選擇。

相應的帕累托最優條件為：

MRSAB=MRTAB=pA/pB(1)

MRSXY：MRTXY(2)

若只對A或B征收從價稅，或同時對A、B征收稅率不等的從價稅，即選擇性資源稅，必將在生產者與消費者之間加人一個稅收楔子。由于這一楔子的存在，將使條件(2)不成立，從而破壞了帕累托最優；若同時對A、B征收同一稅率的從價稅(一般資源稅)，則條件(2)仍然成立。由此可見，一般資源稅看起來是一種比較理想的最優稅收。但是，如果考慮一般資源稅要做到對所有資源產品都一視同仁，就需要考慮對閑暇等特殊物品征稅，而這一般情況下是不可能的。另外，如果上述A、B兩種資源產品與閑暇有關，也必將影響到人們在工作與閑暇間的選擇。即使不考慮閑暇問題，一般資源稅也顯然有失公平。如果對與閑暇有關的資源產品課稅呢?則會影響人們

在閑暇與工作間的選擇，也就是使條件(3)不成立。

由上述簡單分析可以得知，基于效率原則即中性認識的理想最優稅收，在現實世界中是無法做到的。并且拉姆塞法則與稅收公平原則相違背。因為高收入階層偏好商品的需求價格彈性比較高時，按照拉姆塞法則應該征收較低的稅率，低收入階層偏好的商品需求價格彈性較低時應該征收較高的稅率，這樣才容易保證每個商品籌集到的最后一單位稅收的超額負擔相等。

2．斯特恩法則

所謂斯特恩法則就是斯特恩(Stern，1987)結合公平原則，對拉姆塞法則作了修改，他認為處于公平的考慮，對于高收入階層偏好的商品，無論其彈性多高也應該征收一個較高的稅率，對于低收入階層偏好的商品即使彈性很低也應該征收一個較低的稅率。斯特恩法則的思想就是將高收入者收入通過稅收轉移給低收入者，實現收入均等的結果。但是，這種斯特恩法則最大的缺陷是忽略了個人被課稅之后在行為上做出的反彈，即忽略了稅收在激勵上的代價。

(二)公平原則

稅收公平原則，就是政府征稅，包括稅制的建立和稅收政策的運用，應確保公平，遵循公平原則。在現代社會，稅收公平原則更是各國政府完善稅制所追求的目標之一。稅收的社會公平，最早是稅收的絕對公平，即要求每個納稅人都應繳納相同數額的稅。從理論上說，絕對公平，無論是稅收的絕對公平，還是稅負的絕對公平，都要求普遍征稅，正是從這種意義上考慮，瓦格納在其社會公正原則中，首先提出普遍原則，即征稅要普及到每個人，不應存在享有免稅的特權階層。同時，瓦格納將公平的標準從絕對公平發展到相對公平，即征稅要考慮納稅人的納稅能力，也就是支付能力原則。如今，在理論上，相對公平又分為“橫向公平”和“縱向公平”。所謂橫向公平，簡單地說，就是納稅能力相同的人應負擔相同的稅；而縱向公平，就是納稅能力不同的人，負擔的稅負則不能相同，納稅能力大者應多納稅，納稅能力小者應少納稅，無納稅能力者則不納稅。

在西方經濟學界，這是迄今為止公認的比較合理也易于實行的標準。但同意按照納稅能力征稅是一回事，怎樣測度納稅人的納稅能力又是另外一回事，畢竟經濟學是以經濟人假設為基礎的，社會上的每個人每家企業不可能主動說出自己的納稅能力。西方經濟學界對納稅能力如何測度的問題說法不同，主要存在著主觀說和客觀說的爭議。

1．客觀說

主張以納稅人擁有財富的多少作為測度其納稅能力的標準。由于財富多用收入、財產和支出來表示，納稅人的納稅能力的測度，也就具體可以分為收入、財產和支出三種尺度。

2．主觀說

主張以納稅人因納稅而感受的犧牲程度大小作為測定其納稅能力的尺度。而犧牲程度的測定，又以納稅人納稅前后從其財富的得到的滿足(或者效用)的差量為準。這種說法認為，對納稅人而言，納稅無論如何都是經濟上的犧牲，其享受與滿足程度會因納稅而減少。從這個意義上講，納稅能力也就是忍耐和承擔的能力。如果稅收的課征，能使每一納稅人所感受的犧牲相同，那么可說的數額也就同各自的納稅能力相符，即滿足了稅收公平原則。否則就不公平。

在西方稅收中，公平通常是指社會公平，瓦格納就稱之為社會公正原則。而在現實中，政府征稅，不僅要遵循社會公平的要求，而且要做到經濟上的公平，也就是說，在現代經濟中，稅收原則事實上不僅包括社會公平，還包括經濟公平。稅收的經濟公平包括兩個層次的內容：首先是要求稅收保持中性，即對所有從事經營的納稅人，包括經營者和投資者，要一視同仁，同等對待，以便為經營者創造一個合理的稅收環境，促進經營者進行公平競爭。其次是對于客觀上存在不公平的因素，如資源稟賦差異等，需要通過差別征稅實施調節，以創造大體同等或者說大體公平的客觀的競爭環境。這兩個層次，也相當于社會公平中的橫向公平和縱向公平。但是，現實生活中的資源由于儲藏在地下，具體的礦山資源的稟賦差異是多少，很難確定。

因此，通過以上分析，我們發現資源稅改革中，具體的稅率如何調整，等等，對以前的資源稅是一種惡化，還是一種改善，我們很難加以確定。唯一比較明確的一點是，由于現行粗放型的經濟增長方式，是以資源高速消耗、環境急劇惡化為代價的，因此資源稅改革勢在必行。

二、從博弈論看資源稅改革的難點

博弈論，是研究決策主體間的行為發生直接相互作用時的決策以及這種決策的均衡問題。一般認為，博弈理論始于1944年。最早最清楚而且全面認識到必須考慮經濟行為者之間決策的“互動”性質的是奧斯卡·摩根斯坦。在他的《經濟論著》中就提到了博弈論，說少數權勢人的行為能夠影響均衡那結果的情形。1944年，他與馮·諾依曼合作的《博弈論和經濟行為》出版，使博弈論在經濟學中產生了深刻的影響。1951年在他們兩人的基礎上，約翰·納什引入了合作博弈和非合作博弈，并為非合作博弈提出了著名的“納什均衡”的一般性解概念，從而為博弈論奠定了基礎。20世紀60年代，澤爾滕將納什均衡的概念引入了動態分析，提出了“精練納什均衡”的概念。在經濟學界，博弈論已逐漸成為經濟學中應用特別廣泛的理論。本文試圖通過博弈論對資源稅改革的難點進行分析。

(一)企業與企業之間的博弈分析

假設有同樣條件的兩個企業A和B，都面臨著進行稅收籌劃和“尋租”。他們通過估計得出，如果兩個企業都不進行稅收籌劃和“尋租”，則他們各自的收入為30個單位，繳納10個單位的稅收后，各自的凈收益為20個單位；如果他們都進行稅收籌劃和“尋租”，各分得的收入為25個單位(因為稅收籌劃和“尋租”，所繳納的稅收減少，收人增多，繳納稅收為5個單位)，各自付出的稅收籌劃和“尋租”成本為5個單位。如果一個企業進行稅收籌劃和“尋租”，另一個企業不進行稅收籌劃和“尋租”，則進行稅收籌劃和“尋租”的企業所獲得的利益還是25個單位，但是沒有進行稅收籌劃和“尋租”的企業所獲得的利益只有20個單位。

博弈矩陣如下：

如果上述博弈中信息是完全的，A和B都知道雙方的行為和可能的選擇，對雙方都有充分的了解，他們都是選擇自己的行動且只選擇一次。這樣，文中所列模型符合完全信息靜態博弈的特征，博弈的最-優解(25，25)，即是模型的最優解，也就是達到了納什均衡。也就是說，處于競爭的需要，雙方都有進行稅收籌劃和“尋租”的動機。

(二)企業與稅務機關的博弈分析

國家一旦選擇提高資源稅稅率，必然會與相關利益企業之間發生利益博弈。這種博弈假設是征管部門先行的動態博弈。有些稅收籌劃活動可能完全在稅收契約約束下展開，但是，有些稅收籌劃活動，其合法性需要由稅務機關來界定。另外，進行“尋租”活動，由于“尋租”活動本身就具有違法性，因

此，進行“尋租”活動獲得的收益也變得具有風險。企業是否進行稅收籌劃需要依賴于對稅務機關行動信息的判斷，本文仍然用模型進行分析。

現在假設：

1．征管部門加大征收力度的額外增加成本為C1通過加大征收力度所能獲得的增繳稅收為R1，通過加大征收力度所能獲得的增繳稅收R1的概率為(1－p)，則征管部門預期收益為：U=R1x(1-p)-C1

2．相關利益企業進行稅收籌劃和“尋租”的成本為G2稅收籌劃和“尋租”所獲得的少交納稅收利益為R2，通過稅收籌劃和“尋租”所獲得的少交納稅收利益的概率為P，外部環境變化的風險成本為C3(外部環境變化的風險成本，主要是因為征管部門加大征收力度所增加的稅收)，外部環境變化的風險概率為(1-p)。則相關利益企業的預期收益為：

U=R2xP-C2-C3×(1-p)

如果相關利益企業發現其預期收益大于零，則發現自己有利可圖，于是會不顧一切的與稅務機關進行博弈，而且這種博弈會一直持續下去。

因此，通過博弈論分析，我們很容易發現國家進行資源稅改革，即使知道具體對資源稅進行如何調整，但是資源稅改革的效果不見得十分明顯，因此，這也是資源稅改革的難點之一。

三、資源稅改革的其他難點分析