數(shù)學建模論文水資源短缺風險綜合評價1

1、水資源短缺風險綜合評價摘要北京是世界上水資源嚴重缺乏的大都市之一，水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約首都社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。對于問題一，以往常用單要素指標（ 如人均水資源量）來對水資源短缺程度進行評價，但這往往不能全面反映該地區(qū)的真實缺水狀況。本文采用多指標綜合評價法，通過對人均水資源量、人均供水量、單位面積水資源占有量和萬元gdp水資源占有量四個方面數(shù)據(jù)的收集，采用層次分析法確定此四個要素的權重，得出了北京水資源短缺風險的主要因子是人均水資源量和單位面積水資源占有量。對于問題二，針對問題一得到的風險因子，我們對數(shù)據(jù)歸一化處理后建立模型。同時分出四個不同的風險級別為：水資源豐富區(qū)、 水資源脆弱

2、區(qū)、水資源缺水區(qū)和水資源嚴重缺水區(qū)。求解模型計算出北京市屬于嚴重缺水區(qū)，而且給出了如何調控風險因子，從而降低水資源風險的方案。另外，由于層次分析法會造成評價結果可能由于人的主觀因素而形成偏差，我們又建立熵權模糊分析法來優(yōu)化我們的模型，豐富和改進了水資源短缺風險的評價方法。最后綜合權重，我們計算出北京市仍屬于嚴重缺水區(qū)。對于問題三，我們通過對近幾年水資源風險的計算，利用excel軟件進行函數(shù)擬合后，得到了函數(shù)解析式，用matlab預測了未來兩年北京市水資源短缺風險變化的趨勢。對于問題四，在模型一中我們算出北京市水資源短缺主要風險因子，因為主要危險因子數(shù)值波動將對風險等級產(chǎn)生重要影響，因此我們對模

3、型一中主要危險因子進行分析得出，引進水資源使用過度系數(shù)和水資源儲備系數(shù)，作為影響水資源風險因子的主要因素。我們通過分析水資源使用過度系數(shù)和水資源儲備系數(shù)，給出降低水資源風險的解決方案。我們通過三級模型的建立，真實地反映出水資源的主要風險因子，給出合理的評價等級，并預測未來兩年的水資源風險情況，提出降低水資源風險等級的方案。我們的模型二是對模型一在方法上的優(yōu)化，模型三是模型一思想上的遞進。當然影響水資源短缺的因素十分復雜，我們所建的模型相對比較簡單。關鍵詞：水資源風險 層次分析法 熵權模糊分析法 h值wrw值雙重評價 一、問題重述水資源短缺風險，泛指在特定的時空環(huán)境條件下，由于來水和用水兩方面存

4、在不確定性，使區(qū)域水資源系統(tǒng)發(fā)生供水短缺的可能性以及由此產(chǎn)生的損失。近年來，我國、特別是北方地區(qū)水資源短缺問題日趨嚴重，水資源成為焦點話題。以北京市為例，北京是世界上水資源嚴重缺乏的大都市之一，其人均水資源占有量不足300m3，為全國人均的1/8，世界人均的1/30，屬重度缺水地區(qū)，附表中所列的數(shù)據(jù)給出了1979年至2000年北京市水資源短缺的狀況。北京市水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約首都社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。政府采取了一系列措施, 如南水北調工程建設, 建立污水處理廠,產(chǎn)業(yè)結構調整等。但是，氣候變化和經(jīng)濟社會不斷發(fā)展，水資源短缺風險始終存在。如何對水資源風險的主要因子進行識別？對風險造成的

5、危害等級進行劃分？對不同風險因子采取怎樣的有效措施規(guī)避風險？或減少其造成的危害呢？二、模型假設1.假設如果ir 1，則代表區(qū)域出現(xiàn)缺水的概率大于可接受的水平.2.北京水資源短缺只受以下四個因素影響：人均水資源量，人均供水量，單位面積水資源占有量和萬元gdp水資源占有量.3.官方統(tǒng)計的數(shù)據(jù)是真實可靠的.4.人口，水資源和北京市的面積在當年是不變的. 三、符號說明x: i=1表示人均水資源量，i=2表示單位面積土地水資源占有量，i=3表示人均供水量，i=4表示萬元gdp水資源占有量，j=1表示2001年，以此類推j=8表示2008年數(shù)據(jù)a：人均水資源量的權重 b: 單位面積土地水資源占有量的權重c

6、: 人均供水量的權重、d: 萬元gdp水資源占有量的權重h: 北京市水資源危險系數(shù)，i=18分別表示2001年到2008年北京市水資源危險等級i: 水資源使用過度系數(shù)a: 全年供水(用水)總量d: 全年水資源總量i: 水資源儲備系數(shù)a: 地表水資源量d: 地下水資源量四、模型建立及求解說明：由于北京2009統(tǒng)計年鑒的原因，很容易收集1978-2008年的各項數(shù)據(jù)，但是2009年之后由于個別數(shù)據(jù)沒有找到權威資料，所以無法使用，又由于1978-2001年時間久遠，社會經(jīng)濟變因素化巨大，不能很好的反映當今的缺水情況，因此本模型經(jīng)數(shù)據(jù)篩選所有數(shù)據(jù)都針對2001-2008年來建立。4.1地區(qū)水資源短缺程

7、度評價北京是世界上水資源嚴重缺乏的大都市之一，北京市水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約首都社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。影響水資源的因素很多,例如：氣候條件、水利工程設施、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)用水、管理制度，人口規(guī)模等。由于影響因素眾多，關系復雜于對決策結果難于直接準確計量。因此選用采用層次分析法確定要素權重。以往常用單要素指標（ 如人均水資源量）來對水資源短缺程度進評價，但這往往不能全面反映地區(qū)的真實缺水狀況。因為一個地區(qū)的水問題除了與當?shù)厝司Y源量有關外，還與供水能力以及經(jīng)濟發(fā)展狀況有關。為此， 本文采用多要素指標綜合評價法，通過人均水資源量、人均供水量、單位面積土地水資源占有量和萬元gdp水資源占有量

8、四個指標來綜合評價各地區(qū)的水資源短缺程度。模型：水資源短缺程度綜合評價指數(shù)h值模型：h=a*x+b*x+c*x-d*x其中，x、x、x、x分別為人均水資源量、單位面積土地水資源占有量、人均供水量和萬元gdp水資源占有量的歸一化處理后的數(shù)值；a、b、c、d 為各指標的權重。采用層次分析法確定要素權重，用數(shù)值1、3、5、7、9標度兩指標相比前者較后者同等重要、稍重要、明顯重要、強烈重要、極端重要，2、4、6、8 則表示它們之間的過渡情況。后者與前者比較的重要性標度值用前者與后者比較的重要性標度值的倒數(shù)表示。建立構造判斷矩陣，經(jīng)計算、檢驗，求出權重值。相關數(shù)據(jù)如下。表1：水資源情況(2001-200

9、8年) 單位：億立方米年 份20012002200320042005200620072008全年水資源總量6.18.27.66.07.612.86.18.2地表水資源量7.85.36.18.27.66.07.612.8地下水資源量15.714.714.816.518.518.516.221.4人均水資源(立方米)139.7114.7127.8145.1153.1157.1148.1205.5全年供水(用水)總量38.934.635.834.634.534.334.835.1萬元gdp水耗(立方米)104.9279.9571.2657.0150.1043.5837.2033.66表2： 地區(qū)生產(chǎn)

10、總值(1978-2008年) 單位：億元年份20012002200320042005200620072008生產(chǎn)總值3710.54330.45023.86060.36886.37861.09353.310488.0表3： 指標及權重表3項目歸一化值權重人均水資源x0.473單位面積土地水資源占有量x0.284人均供水量x0.17萬元gdp水資源占有量x0.073一致性檢驗的步驟如下：計算一致性指標ci.：我們用matlab軟件解出最大特征根為max=3.9999;（編程見附錄）。根據(jù)查表確定相應的平均隨機一致性指標ri.。據(jù)判斷矩陣不同階數(shù)查下表，得到平均隨機一致性指標ri，對于4階的判斷矩陣

11、，查表得到ri.=0.89表4： 平均隨機一致性指標r.i.表（1000次正互反矩陣計算結果）矩陣階數(shù)12345678ri.000.520.891.121.261.361.41矩陣階數(shù)9101112131415ri.1.461.491.521.541.561.581.59我們解出，因此判斷矩陣通過一致性檢驗。 從排序來看，在各評價指標中：首先是人均水資源量的權重最大，為0.473，這與國際、國內的多數(shù)評價所采用的主導指標是一致的，該指標可反映某些地區(qū)因人口集中而導致的水資源短缺。其次是單位面積土地水資源占有量，為0.284， 這是一個表示干燥度的指標， 一個地區(qū)水資源多少主要與此因素有關。再次

12、是人均供水量，該指標除了受當?shù)厮Y源條件制約外，還反映了一個地區(qū)供水能力，在某些水資源豐富地區(qū)，由于經(jīng)濟欠發(fā)達， 缺乏引水設施， 人均供水量較低，但通過增加水利設施建設投入可以得到改善。最后是萬元gdp水資源占有量，這是一個與工業(yè)發(fā)展水平有關的指標，可反映某些地區(qū)因工業(yè)發(fā)達，用水量加大而導致的水資源短缺。綜上所述，我們計算出主要風險因子是人均水資源量和單位面積土地水資源占有量。4.2水資源短缺程度評價對所得數(shù)據(jù)通過歸一化處理后，根據(jù)水資源短缺程度綜合評價指數(shù)h值的公式h=a*x+b*x+c*x-d*x可得 h= ax+bx+cx-dx， h= ax+bx+cx-dx，我們通過excel軟件計算

13、結果如下：h=0.15396 h=0.128646 h=0.138529 h=0.148301h=0.153408 h=0.155768 h=0.149209 h=0.192649由于人每天都有一定的用水量，人均水資源占有量、單位面積土地水資源占有量和人均供水量越少則該城市用水越緊張，越需要外界供水或建其它設施工程，這樣一些不確定因素增加，水資源風險增加。例如北京從外省調水，如果遇到該省大旱必將導致供水問題，增加水風險。萬元gdp水資源占有量指生產(chǎn)10000元gdp所需要的水量，如果萬元gdp水資源占有量低，說明每社會生產(chǎn)用水量少，如果萬元gdp水資源占有量高，說明社會生產(chǎn)用水量多，然而一個城

14、市必須要發(fā)展，社會生產(chǎn)用水量越多，對水資源缺地區(qū)來說，水資源會不斷惡化。很顯然h數(shù)值越小，北京水資源短缺越嚴重。因此我們將h的值（0-1）進行分級，從而對北京水資源短缺進行分級評價。表5： 水資源短缺危險系數(shù)等級h值小于0.30.3至 0.50. 5至 0.7大于0.7評價等級嚴重缺水區(qū)水資源缺水區(qū)水資源脆弱區(qū)水資源豐富區(qū)雖然北京水資源短缺情況在不斷好轉，但是h值小于0.3，依然是嚴重缺水。上題解出主要風險因子是人均水資源量和單位面積土地水資源占有量。所以只要人均水資源量和單位面積土地水資源占有量提高，h值就會升高，從而降低風險等級。解決方案如下：1.堅持計劃生育及限制來京人口，通過降低人數(shù)，

15、來增大人均水資源量，從而使風險等級降低。2.加大南水北調的水量，多修建水庫增加水資源，來增大人均水資源量和單位面積土地水資源占有量，從而使風險等級降低。4.3水資源短缺風險預測通過幾年水資源風險的計算，我們用excel軟件進行函數(shù)擬合后，預測了未來兩年北京水資源短缺風險變化趨勢。如下圖圖1： 北京市水資源風險等級圖經(jīng)檢驗：0.99，因此函數(shù)擬合精度很高，可以使用。根據(jù)函數(shù)表達式我們可以預測北京市未來2009和2010年兩年的水資源風險等級。我們運用matlab軟件擬合函數(shù)預測后結果為2009年h值為h=0. 203943，2010年h值為h=0. 228214，都屬于嚴重缺水等級。圖2： 北京

16、水風險等級預測我們又通過visual basic語言編程，檢驗結果。編程語言見附錄。五、模型的檢驗 上海雖然地處江南水鄉(xiāng)，但水資源儲量并不豐富。在水量方面，上海的水資源絕大部分為過境水，水資源年均9335億立方米，看似總量很大，但據(jù)2004年的水資源公報，上海本地水資源的徑流量僅為24.98億立方米。只占總水資源量的0.27%。因此，如不計算過境水資源，上海本地水資源是全國最少的城市之一。（摘自陸文軍上海凸現(xiàn)缺水隱患）下面我們通過計算上海市的水資源短缺程度綜合評價指數(shù)h值來檢驗我們的模型。 x、x、x、x分別為人均水資源量、單位面積土地水資源占有量、人均供水量和萬元gdp水資源占有量的歸一化處

17、理后的數(shù)值。表6： 上海市相應的x值xxxx0.156030.40240.617080.115經(jīng)計算，上海市的水資源短缺程度綜合評價指數(shù)h=0.299 ，說明上海市是嚴重缺水城市，與官方報告評價相一致。驗證了我們的模型是合理的。相關數(shù)據(jù)見附錄。六、模型的優(yōu)化6.1優(yōu)化級模型熵權模糊分析法由于水資源短缺風險評價標準沒有明顯的界限，指標的選擇、指標權重等都具有模糊性和不確定性，這就會造成單項指標評價往往會遺漏一些有用的信息，評判結果常常是不相融合獨立的，甚至得到錯誤的結論。目前常用的評價方法有模糊評判法、灰色聚類評價、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等綜合評價方法。但是，這些方法缺乏比較客觀可靠的確定評價指標權重的方

18、法，權重的確定成為評價的難點。以往在確定評價指標的權重時，通常采用主觀確定權重的方法，如層次分析法（我們建立的第一個模型）。這樣就會造成評價結果可能由于人的主觀因素而形成偏差。因此我們建立熵權模糊分析法模型。來彌補層次分析法不足。優(yōu)化模型是將信息論中的熵值理論應用于水資源短缺風險評價中，建立了基于熵權的水資源短缺風險模糊綜合評價模型，避免了傳統(tǒng)層次分析法中兩兩對比構造判斷矩陣易于發(fā)生目標先后不一致性問題，豐富和改進水資源短缺風險評價方法。運用信息熵所反映數(shù)據(jù)本身的效用值來計算評價指標的權重系數(shù)，使得權重的確定有了一定的理論依據(jù)。同時，采用熵權與主觀權重結合的方法確定綜合權重，兼顧主觀偏好與客觀

19、屬性，評價結果更加合理可靠。水資源的短缺取決于供水和需水量方面影響，而這兩方面都具有隨機性和不確定性。短缺風險也具有隨機性和不確定性。在進行風險評價時，要充分考慮風險的特點以及水資源系統(tǒng)的復雜性，要把存在風險的概率、風險出現(xiàn)的時間、風險造成的損失有多少、風險解除的時間、缺水量的分布等一系列因素考慮在內。因此難以用某一種指標對其進行全面描述和評價，必須從多方面的指標綜合考慮。評價指標選擇的原則是：（1）能集中反映缺水地區(qū)的缺水風險因子；（2）能集中反映缺水風險的程度； 水資源短缺風險的熵權模糊綜合評價模型建立：（1）建立評價對象的因素論域u=u1，u2，un。（2）建立評語論域v=v1，v2，v

20、m。（3）在評價對象的因素論域u與評語論域v之間進行單因素評價，建立模糊關系矩陣r： (1)其中：表示因素論域u中第i個因素對應于評語論域v中第j個等級的相對隸屬度。（4）模糊綜合評價模型及綜合評價。水資源短缺風險評價的模糊綜合評價模型為w與r的合成運算，即其中：w（w1，w2，wn）為各因素對水資源短缺風險指標的權重，且滿足，用熵權法確定；“?！睘槟：铣伤阕?，常用的4種模糊算子為m（，）算子、m（，）算子、m（，）算子和m（，）算子。在水資源短缺風險綜合評價中，我們選取加權平均型算子m（，）進行綜合評價；b為水資源短缺風險的評判結果集，選取對應的評語最終的評價結果。相對隸屬度的確定： 水資

21、源短缺風險的大小是相對的，沒有明顯的界限，是典型的模糊集概念，因此可以用模糊集理論來描述評價指標連續(xù)變化這一問題。根據(jù)模糊數(shù)學理論，可以直接定量將獲得的水資源短缺各評價指標分成若干級別，則評價因素對應各等級的隸屬度可根據(jù)各評價因素的實際數(shù)值對照各因素的分級指標推求。我們將評語等級分為5個級別，分別對應5個標準值，即低、較低、中等、較高、高，其對應的風險程度分別為可以忽略的風險、可以接受的風險、邊緣風險、不可接受風險、災變風險。各評價指標的分級情況如表9所示。評價指標一般可分為效益型指標、成本型指標、固定型指標、偏離型指標、區(qū)間型指標和偏離區(qū)間型指標。效益型指標是指指標值越大越好的指標；成本型指

22、標是指指標值越小越好的指標；固定型指標是指指標值越接近某個固定值越好的指標；偏離型指標是指指標值越偏離某個固定值越好的指；區(qū)間型指標是指指標值越接近某個固定區(qū)間（包括落入該區(qū)間）越好的指標；偏離區(qū)間型指標是指指標值越偏離某個固定區(qū)間越好的指標。由表1可知，水資源短缺風險的評價指標都屬于區(qū)間型指標，其隸屬度函數(shù)如下：表9： 各評價指標的分級情況表風險等級u1（風險性）u2（脆弱性）u3（可恢復性）u4（重現(xiàn)期/年）u5（風險度）v1（低）0.2000.2000.8000.9000.200v2（較低）0.2000.4000.2000.4000.6000.8000.6000.9000.2000.60

23、0v3（中等）0.400.6000.4000.6000.4000.6000.3000.6000.6000.100v4（較高）0.600.8000.6000.8000.2000.4000.1000.3000.1000.200v5（高）0.8000.8000.2000.1000.200熵值法確定權重系數(shù)以往確定評價指標權重時，通常采用主觀確定權重的方法，如ahp法。這樣會造成評價結果由于人的主觀因素而形成偏差。在信息論中，熵值反映了信息的無序化程度，可以用來度量信息量的大小。某項指標攜帶的信息越多，表示該指標對決策的作用就越大。熵值越小，則系統(tǒng)的無需讀越小，故可用信息熵評價所獲系統(tǒng)信息的有序度及其

24、效用，即由評價指標值構成的判斷矩陣來確定指標的權重，從而盡量消除各指標權重的人為干擾，使評價結果更符合實際。其計算步驟如下。（1）構建m個評價對象，n個評價指標的判斷矩陣r（2）將判斷矩陣r進行歸一化處理，得到歸一化矩陣b,b的元素為（）式中：分別為同一評價指標下不同對象中最滿意者或最不滿意者（越大越優(yōu)或越小越優(yōu)）。（3）根據(jù)熵的定義，m個評價對象n個評價指標，確定評價指標的熵值，本文將2001年北京，2002年北京2008年北京水資源情況看做8個評價對象。 （） 其中 （7） （4）利用熵值計算評價指標的熵權 (8) (9)式中：i=1,2,3,，n,且滿足由上式可以看出，熵值越小時，商圈越

25、大，表明相應的評價指標的信息量越有效，該評價指標越重要。反之，指標的熵越大，其熵權越小，該指標越不重要。熵權體現(xiàn)了客觀信息中指標的評價作用大小，是客觀權重。主觀權重可以反映專家組對評價指標的偏好。將兩者結合既可反映客觀情況，又可以體現(xiàn)專家組對評價指標的偏好。5（5）計算評價指標的綜合權重 (10)其中：為評價指標i的主觀權重。熵值法確定指標權重構造歸一化判斷矩陣b 由式（6）和式（7）計算可得評價指標的熵值h=(0.990846, 0.988383, 0.988602, 0.987379),通過（9）式計算可得各評價指標的權重w*=(0.204376, 0.259362, 0.254484,

26、0.281777)采用ahp法計算可得各評價指標的主觀權重w=(0.473, 0.284,0.17,0.073)根據(jù)式（11）計算可得各評價指標的綜合權重w=（0.412836，0.314566，0.184753，0.087846）最后我們解出熵值法權重算出平均h值=0.141392，采用ahp法平均h值=0.152559,綜合權重平均h值=0.1520336.2遞進級模型模型一算出人均水資源和單位面積土地水資源占有量是評價水風險等級的主要因子，主要因子數(shù)值的波動將影響風險等級的評價。遞進模型三主要針對模型一算出兩個主要因子進行分析，找出影響因子有哪些因素，通過調節(jié)影響因子的因素，從而調節(jié)主要

27、因子降低水資源風險等級。很顯然如何調節(jié)影響因子的因素就是解決北京市缺水的方案。單位面積土地水資源占有量就是水資源總量除以面積，由于土地面積假設不變，所以影響人均水資源和單位面積土地水資源占有量的因素是相同的。i：水資源使用過度系數(shù)，a：全年供水(用水)總量d：全年水資源總量6.2.1 模型：水資源使用過度系數(shù) i=顯然，全年供水(用水)總量一定時，水資源使用過度系數(shù)越高，水資源總量越少，人均水資源就越少，水資源風險等級就越高，反之亦然。相關數(shù)據(jù)如下表10： 北京市水資源使用程度相關數(shù)據(jù)年份20012002200320042005200620072008供水總量a38.9334.6235.834

28、.5534.534.334.835.1水資源總量d19.216.118.421.423.224.523.834.2水資源使用過度系數(shù)i2.0276042.1503111.9456521.6144861.4870691.41.4621851.0263166.2.2 預測2008年和2009年的北京市水資源使用程度系數(shù)：下面利用2001-2008年的北京市水資源使用程度系數(shù)，采用函數(shù)擬合的方法預測2008年和2009年的北京市水資源使用程度系數(shù)：圖3： 2001-2008年北京市水資源使用程度圖經(jīng)檢驗0.99，因此函數(shù)擬合精度很高，可以使用。經(jīng)計算進一步驗證了水資源使用程度越高，說明該城市缺水程度

29、越嚴重的結論。6.2.3 北京市水資源儲備危險程度：水資源總量為地表水資源量和地下水資源量之和。i：水資源儲備系數(shù)，a：地表水資源量，d：地下水資源量，a：全年供水(用水)總量。北京市水資源儲備危險系數(shù)模型：i=當全年供水(用水)總量一定時，水資源儲備系數(shù)越小，水資源總量就越小，人均水資源就越少，水資源風險等級就越高，反之亦然。表11： 北京市水資源儲備危險程度數(shù)據(jù)年份20012002200320042005200620072008全年水資源總量19.216.118.421.423.224.523.834.2地表水資源量7.85.36.18.27.66.07.612.8地下水資源量15.714

30、.714.816.518.518.516.221.4水資源使用比例0.8170.8050.88040.86640.8889111很顯然水資源儲備系數(shù)越高，說明該城市缺水程度越嚴重經(jīng)檢驗大于0.99，因此函數(shù)擬合精度很高，可以引用。圖4： 北京市水資源儲備危險程度圖經(jīng)計算驗證了水資源儲備系數(shù)越低，說明該城市缺水程度越嚴重的結論。這樣我們就可以采取一些措施調整水資源使用過度系數(shù)和水資源儲備系數(shù)，從而調節(jié)主要因素降低風險等級。七、模型的評價優(yōu)點：1.我們采用多指標綜合評價法，利用層次分析法確定要素權重。雖然方法簡單，但是使用方便，便于推廣。2.針對模型中使用的層次分析法的不足，我們建立熵權模糊分析法

31、模型。豐富和改進水資源短缺風險評價方法。運用信息熵所反映數(shù)據(jù)本身的效用值來計算評價指標的權重系數(shù)，使得權重的確定有了一定的理論依據(jù)。同時，采用熵權與主觀權重結合的方法確定綜合權重，兼顧主觀偏好與客觀屬性，評價結果更加合理可靠。3.針對在模型中我們算出的北京市水資源短缺主要危險因子，我們進一步引進水資源使用過度系數(shù)和水資源儲備系數(shù)作為影響水資源的主要危險因子的因素。我們通過分析水資源使用過度系數(shù)和水資源儲備系數(shù)，給出降低水資源風險的合理的方案。缺點：1.我們考慮北京水資源短缺影響因素，還不夠全面。2.方法過于簡單，最終評價等級的實際應用性會相對差一點。八、建議報告尊敬的政府領導：您好！北京是世界

32、上水資源嚴重缺乏的大都市之一，水資源短缺已經(jīng)成為影響和制約首都社會和經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。作為當代大學生我們有責任和義務，投身到國家的社會主義建設中去，為國家奉獻自己的力量。我們通過建立合理的數(shù)學模型，科學地計算出北京水資源風險主要因子是人均水資源量和單位面積水資源占有量，同時合理地評價出北京市水資源短缺等級是嚴重缺水。在此提出一些建議，由于我們水平有限，不對之處懇請您批評指正。（一）進行“管道革命”首先要對自來水的輸水管線進行根本性的維修，使它的漏損率降低到百分之十以下。據(jù)中國水協(xié)對全國593個城市的調查，2001年平均漏損率為15.6%；有關部門對2002年18省.市.自治區(qū)125個城市供水

33、管網(wǎng)的調查統(tǒng)計，認為這些地區(qū)的平均漏損率為18.6%，背景的漏損率基本上與全國的平均水平相當。我們也經(jīng)常從新聞中看到水管破裂造成“水漫金山”的報道。2004年1月12日的中國青年報報道說：“北京市年漏水量超過1億立方米?！?針對這種情況，必須對現(xiàn)在的管線進行及時更新，只要漏損率降低一個百分點，北京就會節(jié)水770萬立方米。如果由18%左右的漏損率降低為10%左右，可以節(jié)約近6000萬立方米的水。（二）“馬桶革命”1992年前后美國的紐約市因缺水而擬定了調水計劃。預計耗資10億美元。但進行嚴格的環(huán)境影響評價后，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，如果改造全城的抽水馬桶.節(jié)省的水完全可以彌補供水缺口。于是調水計劃被取消。該市花了近3億美元全面更換抽水馬桶，彌補了每天37萬噸的供水缺口。100萬只馬桶得到改造，每年節(jié)水可以達到1.5億立方米。南水北調給北京的水是12億立方米，價格是6元/立方米，一年就是72億元。如果北京節(jié)水1.5億立方米，就可以每年節(jié)約南水北調用水費用9億元。（三）減少資源的污染目前工業(yè)廢水與生活污水對人體造成的污染，已普遍引起社