水資源短缺風險綜合評價探討

吉林省通化縣環保局 付維華

吉林交通職業技術學院 付 堯 李文帥

水資源短缺風險綜合評價探討

吉林省通化縣環保局 付維華

吉林交通職業技術學院 付 堯 李文帥

本文對北京市水資源短缺問題進行了風險探討與評價。為了能夠科學地描述水資源短缺風險程度，本文建立了科學的水資源短缺風險綜合評價模型，為水利部門提供了一種有效和簡便的水資源短缺風險判定方法。

風險指數；指數平滑預測；Excel

1 模型一的建立

1.1 研究方法

利用水資源短缺風險指數分析北京水資源水資源風險指數的物理意義是區域降水、人口和社會經濟發展決定水資源需求量，利用這3個數據與水資源之間的關系反映水資源短缺風險程度。

建立如下模型：

（1）式中，C為水資源短缺風險指數；P為人口（萬人）；G為GDP國內生產總值（億元）；M為總用水量（億m3）；K為與降水量有關的系數（見公式2）。

經過Excel求解的水資源風險指數結果如下表1：

表1 水資源風險指數

從以上結果可以看出，北京水資源總量越大，水資源短缺風險指數越小；人口和經濟規模越大，水資源風險指數越大。根據這一規律對水資源風險指數進行詳細定量劃分（見表2）。

表2 水資源短缺風險指數分級

北京市人口數量的增加和經濟規模擴大，用水量逐漸加大，水資源逐漸減少，G D P增長速度過快，水資源短缺風險指數呈遞增趨勢，這表明北京市用水緊張，與自然生態循環不協調。

1.2 調控方法

造成我國水資源短缺的主要風險因子是農業用水和氣候條件，導致氣候條件發生改變的因素很多，所以主要發展“節水農業”調控方法。

（1）進一步確立節水農業的重點；

（2）建立完善的用水計量體系；

（3）建立長效的節水農業機制；

（4）將節水農業作為戰略性工程實施；

（5）建立我國節水設備研制、開發和推廣技術體系。

2 模型二的建立

2.1 對模型一所得的結果分析可知，風險指數包含某種線性呈遞增發展趨勢。其變化趨勢如下圖：

（1）建立指數平滑預測模型。

實際觀測值的權系數設為0.3，計算一次、二次、三次指數平滑值，并列入下表3中。

表3 平滑值總匯表

由表3建立線性趨勢方程：

（2）由表3建立二次曲線趨勢方程

（3）利用模型求解預測值

2009年二次指數平滑預測（線性趨勢預測）值為：

一次指數平滑預測值，從表中可以明顯看出與實際觀測值差別較大，不取。

二次指數平滑預測（線性趨勢預測）值為：

C2008＋T＝43.81＋2.02T＝45.83

三次指數平滑預測（二次曲線趨勢預測）值為：

C2008＋T＝43.81＋2.02T＋0.06T2＝45.89

同理，

2010年二次指數平滑預測（線性趨勢預測）值為：

C2008＋T＝43.81＋2.02T＝47.85

三次指數平滑預測（二次曲線趨勢預測）值為：C2008＋T＝43.81＋2.02T＋0.06T2＝48.09

同理，

2011年二次指數平滑預測（線性趨勢預測）值為

C2008＋T＝43.81＋2.02T＝49.87

三次指數平滑預測（二次曲線趨勢預測）值為

C2008＋T＝43.81＋2.02T＋0.06T2＝50.41

同理，

2012年二次指數平滑預測（線性趨勢預測）值為

C2008＋T＝43.81＋2.02T＝51.89

三次指數平滑預測（二次曲線趨勢預測）值為

C2008＋T＝43.81＋2.02T＋0.06T2＝52.85

同理2013年二次指數平滑預測（線性趨勢預測）值為

C2008＋T＝43.81＋2.02T＝53.91

三次指數平滑預測（二次曲線趨勢預測）值為

C2008＋T＝43.81＋2.02T＋0.06T2＝56.31

表4 預測風險指數匯總表

（符號說明：表示權系數；表示平滑系數；表示第t期的一次指數平滑值；表示第t期的二次指數平滑值；表示第t期的三次指數平滑值；第t期的風險指數）

2.2 模型分析

p↑→C↑、G↑→C↑、M↑→C↓，C值隨P、G增加而增加，C值隨M值增加而減小。

2.3 應對措施

控制城市人口增加，加大對企業用水的管理力度，號召全民節約用水，提高水的利用率，實施調整用水比例。加大外源調水，增加豐水年的儲存，強化供水管理，應用先進技術增加水源供應量。同時必須高度重視水資源的全面保護。

3 模型的評價和推廣

3.1 評價

本文2個模型的建立，能夠體現主要影響水資源短缺的因素，并對此給出相應的應對措施，利用指數平滑預測法，能夠相對準確地預測未來幾年內北京市缺水情況和風險程度，并對缺水問題提出合理的建議。

3.2 推廣

此模型主要針對的是水資源短缺問題來構建一個評價風險的指標，可以利用此模型的方法來評價其他資源（森林、空氣等）短缺風險問題，從而可以尋求到解決資源短缺問題的方法和措施。此模型具有一定的推廣空間。

［1］邊馥萍，侯文華，梁馮珍.《數學模型方法與算法》.北京：高等教育出版社，2005年5月.

［2］劉登偉.《京津冀大都市圈水資源短缺風險評價》.發表于《水利發展研究》報，2010.1期.

［3］彭秀蘭，毛磊.《物流運籌方法與工具》.機械工業出版社，2006年5月.

［4］姜啟源，謝金星，葉俊.《數學模型》第三版.北京：高等教育出版社，2003年3月.

［5］http：／／www.bjstats.gov.cn／tjnj／2009－tjnj／index.htm（《北京2009統計年鑒》）.

The paper explores and evaluates the risk of water shortage issue in Beijing.In order to scientifically describe the risk level of the issue,a comprehensive evaluation mode of water shortage is built in the paper.And the mode provides a simple but effective method to the divisions of Water Resources.

risk indices;index smoothing forecasting method;Excel

2012－02－10）