水资源系统规划与管理课件

水資源系統規劃與管理

1、什麼是水資源？每年平均僅0.00577億km3

參與水迴圈，按此速度全部水量迴圈一次，或者說全部水量更新一次，需要2400年。各種水體發生完全更新所需時間是不同的。廣義水資源水在自然界是以迴圈運動的方式存在的，在時間和空間上的分佈是極不均勻的。111385狹義水資源地表調蓄土壤調蓄地下調蓄坡面流壤中流土壤入滲河川基流Rg地表徑流Rs下滲補給地下水地下潛流Ug河川徑流R大氣降水P潛水蒸發包氣帶蒸散發地表水體蒸發植被騰發裸地蒸發E狹義水資源水資源可利用量可供水量2、什麼是水資源系統？人類為了自身生存與發展的目的，開發利用水資源的規模已越來越大，目標亦越來越多。形成人工側支用水過程。河流用水系統

耗水

取排水重複利用水

水系統供水系統用水系統配水系統排水系統地下水再生水工業生態農業生活地表水完整的水系統是自然生態環境系統與社會經濟發展系統的綜合體。水資源系統結構概念圖地表水工程入流當地產水地下水（淺層深層）回用水處理回用水灌溉回用水大氣系統蓄水工程引水工程提水工程供水工程天然河道人工管道管網工業用水農業用水生活用水生態用水排水工程地下滲出污水處理工程水源調蓄傳輸利用排放蒸發消耗根據聯合國教科文組織最新發表數字,地球上的水有13.86×108km3

；若平鋪地面將形成2700m的水層。世界大河水資源長江黃河亞馬遜河占全球16％自有歷史記載以來，全球總用水量一直增長。但是最近幾十年增長速度顯著加快，1940年後尤為明顯。全球總用水量在20世紀中，增長了6－7倍，從500多增加到3500多km3/a。500多3500左右總用水量農業用水工業用水市政用水中國總用水量5548億m33、什麼是水資源系統規劃？3.1水利規劃的分類（1）綜合性規劃－流域規劃、區域水利規劃（2）專項規劃－防洪規劃、水資源規劃、節水規劃、……（3）水利工程規劃流域規劃：統籌安排一條河流流域範圍內的水資源開發利用、治理保護的規劃。是國家和地區制定水資源開發計畫的依據，是主要工程可行性研究的基礎，是處理流域內矛盾，如水量分配、水事糾紛的主要依據。區域水利規劃：統籌安排一個區域內的水資源開發利用、治理保護的規劃。（行政單元、地理單元、經濟單元）。以流域規劃為基礎，工作更細緻，重點更突出。綜合規劃防洪規劃：統籌安排一個流域或區域的防洪問題。水資源規劃：統籌安排一個流域或區域的水資源利用問題。生態環境保護規劃：統籌安排一個流域或區域的生態環境保護問題。……專項規劃水利工程規劃：以某一工程專案為對象的規劃。以流域和區域規劃為基礎，主要任務是：（1）明確工程任務；（2）擬定工程總體佈置，選擇工程形式、工程規模和主要參數；（3）研究施工程式和運行方式；（4）估算工程費用和效益，進行經濟和環境影響評價。工程規劃水資源規劃，查清水資源現狀，提出水資源合理開發、高效利用、優化配置、全面節約、有效保護、綜合治理、科學管理的佈局和方案。作為今後一定時期內水資源開發利用與管理活動的重要依據和準則。3.2水資源規劃的內涵水資源需求預測節約用水規劃水資源評價（可利用量）水資源開發利用現狀評價水資源可持續利用保障措施制定水資源保護與污水處理再利用規劃水資源開發利用潛力分析與供水預測水資源開發利用佈局與實施方案制定規劃實施效果評價水資源合理配置水資源規劃的內容節水工程節流開源水資源保護非工程措施蓄水工程引水工程提水工程水源地集雨水微鹹水污水再利用保護工程調水工程海水非工程措施地下水其他水源地表水機井建設排序實施水資源規劃供水方案需水方案運行管理方案決策空間水資源規劃方案：用水方面主要受經濟社會發展和節水實施的影響，涉及一般措施下經濟社會需水方案、強化節水下的經濟社會需水方案以及生態環境需水方案等。供水方面涉及地表水工程建設規劃、地下水開採利用規劃、污水處理再利用規劃、非常規水源利用規劃、跨流域調水規劃等。運行管理方面涉及不同用戶優先順序、水源利用次序、水利工程調度方式等。

（1）堅持人水和諧的原則在水資源開發利用的同時，要確保生態環境的良性迴圈。3.3水資源規劃的原則

在地球演變歷程中，出現過多次陸地板塊的分離和碰撞，相應發生過多次的陸海變遷。在不同地質年代的河流，各有其形成、發育、衰退和消亡的過程。喜馬拉雅山在新生代第三紀中期的崛起，導致我國出現西高東低的地勢，從而形成我國大部分河流由西向東的流向。黃河長江珠江怒江雅魯藏布江喜馬拉雅山淮河海河黑龍江遼河松花江嫩江塔里木河又經過相當長時期的演變，到第四紀在東部形成廣大沖積平原，才出現當今主要河流的雛形。

不同地區的自然環境塑造了不同特性的河流，同時，河流的活動也不斷改變著與河流有關的自然環境。河流的自然功能可從以下三個方面進行分析：輸送水量塑造地形支撐生態濕地生態系統陸地生態系統水生生態系統海洋生態系統

在生物演化和進化過程中，地球上出現了人類。人類和其他動物一樣，必須以水作為生存的第一條件，並和其他生物群體共用包括水在內的地球自然資源。人類和其他動物不同的是：人類利用和改造一些河流，發展生產，創造文明，從而逐漸支配了自然界幾乎所有的資源，並以地球的主人自居。

人類在改造河流的同時，也改變了河流所在地區的原有生態系統，並創造了城鎮村莊、農耕地、人工濕地以及人工河流等各種人工生態系統。創造了今天的文明世界。城鎮耕地人工濕地人工河流

目前水土流失面積356萬平方公里，占國土面積37％，每年流失的土壤總量達50億噸。嚴重的水土流失，導致土地退化、草場沙化、生態惡化，造成河道、湖泊泥沙淤積，加劇了江河下游地區的洪澇災害。水土流失然而，隨著人類社會經濟的發展，自然環境受到的干擾越來越大，河流的自然功能也受到越來越嚴重的損傷。

根據1300條河流3200多個監測斷面的水質資料，對13萬公里河流水質進行了評價，全年符合和優於Ⅲ類水的河長占總評價河長的59.4%。在評價的50個湖泊中，水質符合和優於Ⅲ類水的湖泊有18個，部分水體受到污染的13個，水污染嚴重的19個。對49個湖泊的營養狀態進行評價，17個湖泊處於中營養狀態，32個湖泊處於富營養狀態。在評價的322座水庫中，水質未達到Ⅲ類水的水庫有57座，占評價水庫總數的17.7%，其中水質為劣Ⅴ類水的水庫有14座。對238座水庫的營養狀態進行評價，三分之二的水庫處於中營養狀態，三分之一的水庫處於富營養狀態。水污染赤潮北方一些河流由於上中游過度用水，造成下游河湖乾涸，不僅影響下游地區社會經濟的發展，而且還使這些地區的地下水嚴重超采，造成地面沉降、海水入侵等地質災害。水生態惡化（2）堅持水資源開發利用與經濟社會協調發展的原則。水資源開發利用要與經濟社會發展的目標、規模、水準和速度相適應，並適當超前。經濟社會的發展要與水資源的承載能力相適應，城市發展、生產力佈局、產業結構調整以及生態環境建設都要充分考慮水資源條件。（3）堅持全面規劃和統籌兼顧的原則。堅持除害興利結合，開源節流保護並重，防洪抗旱並舉。統籌協調生活、生產和生態用水，合理配置地表水與地下水、當地水與外流域調水、常規水源與非常規水源等多種水源。妥善處理上下游、左右岸、干支流、城市與農村、流域與區域、建設與管理、近期與遠期等各方面的關係。4、什麼是水資源系統管理？4.1水資源管理的內涵水資源管理是，對水資源的開發、利用、調度和保護進行管理，以求可持續地滿足社會經濟發展和生態環境改善對水的需求的各種活動的總稱。水資源管理的最終目標：實現區域水資源的可持續利用，保障區域水資源安全。水資源管理的模式：供水管理側重的是對供水過程的管理。用水管理側重的是對用水過程的管理。需水管理是擬制需水過快增長的行為。調整產業結構，促進節水，提出最合理的各類用水對象的需水指標。水質管理是在水資源利用過程中排放的廢污水對地表或地下水體造成污染、甚至失去使用價值的背景下提出的，對水資源利用進行量與質的同步控制與管理，也是實現水資源可持續利用的重要途徑。水資源綜合管理或集成管理或一體化管理水資源綜合管理是指以人與自然和諧共處為原則，通過政府宏觀調控、用戶民主協商、水市場調節三者有機結合，依據法律法規，採用行政、經濟、技術和宣傳教育等手段，統籌考慮、綜合治理人類社會所面臨的水多、水少、水渾和水污染等問題。水資源綜合管理的原則：（1）堅持人與自然和諧共處的原則。（2）堅持水多、水少、水渾、水污染等問題統籌考慮、綜合治理的原則。（3）堅持工程與非工程措施、社會保障措施等並重的原則。（4）堅持政府調控、市場調節、公眾參與相結合的原則。（5）堅持“依法管水”的原則。四個層次：（1）法律。由全國人大及其常委會制定；（2）法規。包括行政法規（國務院制定）和地方性法規（由省、自治區、直轄市人民代表大會及其常委會制定）；（3）規章。包括部門規章（由水利部和有關部門制定）和地方政府規章（由省級人民政府制定）；（4）規範性檔。七個方面：（1）水資源開發利用和保護；（2）水土保持；（3）防洪、抗旱；（4）工程管理和保護；（5）經營管理；（6）執法監督管理；（7）其他。4.2法律體系取水許可和水資源費徵收管理條例，2006年４月15日水量分配暫行辦法，2008年2月1日我國水資源權屬管理

（1）沿岸所有權理論沿岸所有權是指土地所有人根據與其土地相毗鄰的河岸自然地享有水權。目前，沿岸所有權仍是英國、法國、加拿大以及美國東部等水資源豐富的國家和地區水法規和水管理政策的基礎。國際通行的水權理論（2）優先佔用權理論優先佔用權理論源於19世紀中期美國西部地區開發中的用水實踐。美國西部乾旱少雨，水資源缺乏，為了在乾旱少雨的地區維持生產的順利進行，不擁有與河流相鄰土地所有權的採礦者和農場主必須在聯邦政府所有的土地上開渠引水。“誰先開渠引水誰就擁有水權”。

（3）公共水權理論公共水權理論源於前蘇聯的水管理理論和實踐，我國目前實行的水權屬管理辦法亦屬於公共水權制度的範疇。一般認為，公共水權理論包括三個基本原則：一是所有權與使用權分離，即水資源屬國家所有，但個人和單位可以擁有水資源的使用權；二是水資源的開發和利用必須服從國家的經濟計畫和發展規劃；三是水資源配置和水量的分配一般是通過行政手段進行的。

（4）可交易水權理論

1960年科斯發表了《論社會成本》一文，其中關於市場效率的思想後來被概括成“科斯定理”，即如果交易成本為零，只要初始產權的界定是清楚的，即使這種界定在經濟上是低效率的，通過市場的產權交易可以校正這種低效率並達到資源的有效配置。將“科斯定理”應用到水資源的管理中，就形成了可交易水權制度，即通過市場的水權交易提高水資源的利用效率和配置效率。4.3水資源管理體制水資源管理活動中組織結構、職權和職責劃分等總稱。《中華人民共和國水法》規定：“國家對水資源實行流域管理與行政區域管理相結合的管理體制。”流域管理，並不是對流域水資源問題全包全管，主要是統一管理以下三個方面：（1）統一規劃。（2）影響全局的關鍵工程及有爭議的地區，由流域機構統一管理，協調關係。（3）排入水域的主要排污口，由流域機構統一管理，這是河道管理條例規定的。各級地方人民政府水行政主管部門在流域統一規劃和管理下，負責本地區水資源和河道的統一管理和保護。（－－水利局、水務局）4.4水資源管理機制水資源費應包括三個方面的內涵：（1）水資源作為一種自然資源，由於其有用性和稀缺性，它與其它自然資源一樣，具有價值。（2）自然資源變為人類可直接利用的資源，往往需要追加一定的社會勞動，從而形成各種費用。如水資源的勘探、開發、保護費用等。（3）為了保護水源地所在區域的生態環境，以保障水源地水資源的再生和使用價值，所在區域的社會生產模式將只能在有一定的範圍選擇，從而限制了當地社會經濟發展和居民生活水準的提高，對此，其他地區水的使用者應給水源地所在區域以一定程度的補償。

水價應包括商品水的全部機會成本。從理論上講，水價由三個組成部分：（1）資源水價（即水資源費）。資源水價通常沒有價格，而是由國家或地方政府的授權部門按水資源的價值所確定的收費標準。（2）工程水價。工程水價屬經濟核算的行為決策，是由下而上的。是根據各供水工程運行的單位成本、費用、利潤、稅金計算形成的。（3）環境水價。環境水價是指因水利工程供水產生退水的治理價格。4.5水資源系統運行調度在保證系統內水利工程安全的前提下，依據水利工程的運用規則，以盡可能滿足用水需求為目標，制定水利工程對各用戶的供水策略。是一種控制運用技術。水資源系統運行調度的內容（1）水資源預報（2）需水量預測（3）水資源系統調度根據天氣趨勢、水雨情、工情、旱情、需水及社會經濟等綜合資訊；擬定主要控制工程調度運行的決策目標，建立區域水資源系統優化調度模型，生成區域水資源即時調度方案。（4）即時校正技術供水次序①先用自流水，後用蓄水和提水；②先用地表水，後用地下水；③統籌本流域的水（包括過境水），外流域調水；④水質優的水用於生活等用戶，其他水用於水質要求較低的農業或部分工業用戶。此外，應充分考慮各類水源之間存在的相互影響關係。用水次序在水資源緊缺時，各類用戶的用水次序為，先儘量滿足生活需水；再依此是河道內最小生態需水、工業和第三產業需水、農業需水、河道外生態需水等。確定性調度與隨機調度方法確定性模型是把入流作為已知，或作為可能的幾種典型來水情況為己知，因此模型較為簡單，嚴格求解亦較容易。水資源系統本質上是一個隨機系統，此隨機性是由有關的水文、經濟、工藝等在預測上的不確定性所造成，隨機性模型是把入流作為一個隨機變數或作為一個隨機序列（過程）來考慮的。

5、什麼是水資源可持續利用？

承載力一詞原為物理力學中的一個物理量，指物體在不產生任何破壞時所能承受的最大負荷，具有力的量綱。

（1）承載力概念5.1水資源承載能力

最初借用承載力一詞的學科是群落生態學。承載力理論在實踐中的最初應用領域是畜牧業（草地承載力、最大載畜量）。隨之出現的另一概念是土地承載力通常是指：一個區域在一定的農業技術條件下，土地用於食物生產所能供養的人口數量。與土地承載力並用的相關概念還有區域人口承載容量、土地負載力、地域容量、地域潛力等。（2）承載力概念的外延

聯合國教科文組織：“一個國家或地區的資源承載力是指在可以遇見的期間內，利用本地能源及其他資源和智力、技術等條件，在保證其社會文化準則的物質生活水準條件下，所能持續供養的人口數量”。

水資源作為一種資源，其承載力合乎上述定義的內容，但由於水資源的特殊性，其承載能力也應有其特殊性。（1）認同可持續發展原則，強調生態環境的重要性。（2）強調必須進行水資源優化配置，從而確定水資源對人口及社會經濟規模的最大支撐能力。

（3）人類社會的可持續發展需要水資源和其他諸如礦藏、森林、土地等資源的共同支持。

（3）水資源系統承載能力人口生活水準科技水準（可利用資源量提高，單位生活水準提高所需資源量降低）一定區域內，水資源承載力的三要素關係5.2水資源可持續利用目標層分區準則層層準則層指標層分指標層可持續發展係數效益係數社會經濟水資源生態分區分區分區r1/r4r5/r8r9/r11r12/r13協調係數分區分區分區社會與水資源經濟與水資源生態與水資源r14r15/r16r17公平係數分區分區分區水資源發展r18r196、現代水資源科學實踐6.1依法治水“武漢外灘花園”拆除

武漢外灘花園看板

建在長江防洪堤內側、投資1.6億元、總建築面積7萬m2的“武漢外灘花園”2002年3月30日全部被依法拆除。2002年1月25日淩晨，1號樓拆除武漢外灘花園6.2水生態保護

塔河應急輸水成功

2000年5月－2003年7月，5次向塔河下游應急輸水，博斯騰湖累計輸出22.2億m3，大西海子水庫下泄13.7億m3。重現臺特瑪湖。

結束了塔河下游300

多km河道近30年的斷流

歷史；挽救了瀕臨消亡

的沙漠植被；為規劃實

施贏得時間。臺特馬湖已形成的水面紮龍濕地應急補水

2001年－2002年，累計從嫩江向紮龍濕地應急補水4.5億m3，有效緩解了濕地缺水狀況。2003年計畫補水2.5億m3

，至7月底，已實現補水1.2億m3

；恢復濕地核心區面積650km2。紮龍應急補水紮龍濕地的丹頂鶴

2002年，南四湖發生八十年代以來最為嚴重的幹湖，生態環境受到嚴重破壞。國家防總、水利部實施從長江向南四湖應急生態補水。02年12月8日-03年3月4日，累計調入水量1.15億m3，維持了湖區最低生態用水要求。

南四湖應急生態補水

回補地下水的臥虎山水庫濟南群泉複湧

通過統一調度和優化配置水資源、科學回補地下水、封閉自備井、節約用水，濟南市地下水位明顯回升。2001年

9月17日，沉寂長

達926天之久的濟

南趵突泉複湧，

市區內100多處泉

水復活。

複湧後的

濟南名泉趵突泉黑虎泉“引江濟太”試驗工程

2002年1月30日，試驗工程正式啟動。截止2003年8月共從長江引水25.4億m3，入太湖10.3億m3，向下遊供水5.5億m3，加速水體迴圈，增強自淨能力，改

善水質和水環境。受水區水體水質改

善明顯，普遍提高1-2

個等級。

水系、湖泊

山丘占20%，河湖水面占15%，其餘為平原。流域總水面積5551平方公里。其中：河網2392平方公里，湖泊水面積3159平方公里（其中太湖2338平方公里）流域治太防洪、水資源工程體系

引長江水25億方，其中自引14億方，抽引11億方

入太湖10-15億方望虞河兩岸供水10-15億方向下遊供水5-7億方引水後湖內流速增幅示意圖6.3洪水管理淮河防汛取得全面勝利

2003年淮河發生了新中國成立以來僅次於1954年的流域性大洪水，淮河防汛“緊張有序、科學防控”，取得了全面勝利。“攔、分、蓄、滯、排”合理安排，防洪排澇結合，洪水資源利用，體現了從“控制洪水”到“洪水管理”的思路轉變。1999年黃河水量實施統一調度，斷流8天。2000年、2001年、2002年、2003年大旱之年不斷流。6.4水資源管理黃河大旱之年不斷流1997年濟南濼口黃河斷流,農民在主河道挖沙。斷流226天。Thezeroflowsituationoccurfrom1972.In1997thedurationofzeroflowincreasessharplyto226d,61.92%ofthewholeyear.In1997thelengthofzeroflowriverreachis704km,fromEstuarytoKaifeng,87%ofthewholeYRlowerreach.1683607412213622614280024126730530623927714321820916516505010015020025019911992199319941995199619971998199920002001050100150200250300350利津斷流天數花園口年徑流量(億立方米)黃河來水量與斷流時間示意圖

longyangxialiujiaxia

Tongguan

sanmenxiaxiaolangdi

Thetotalstoragevolume41.254bm3,effective29.821bm3Thetotalinstalledcapacity3,666,000kwTheelectricproduction17.8bkw·hperyear(1)Urbanwaterdemandinasub-reachiscombined,whichshouldbemaximallysatisfied,expressedasfollowing:Here,DCjtisurbanwaterdemandofsub-reachj,QCjtisurbanwatersupplytosub-reachj,αjisweightcoefficientofimportanceforsub-reachj.(2)IcepreventionIcepreventionisconcernedwithmeteorologicalandhydraulicfactors.Theexactrelationshipisverydifficulttoexpress.Hereastatisticalconclusionisused,thatisasuitabledischargeisrequiredinfreezingtomeltingperiod.Here,Rjtisoutflowdischargefromnodej,R*jtisrequireddischarge,TIisupstreamicepreventionperiod,T’Iisdownstreamperiod.(3)Irrigation

Here,DAjtiswaterdemandofirrigationinsub-reachj,QAjtiswatersupply,α’jisweightcoefficient.(4)Guaranteedoutput(firmoutput)shouldbemaximumforupstreamstationsandtheyieldshouldbemaximumforSanmenxiaandXiaolangdiReservoirs.Here,Nit,N’itispowergenerationoflargereservoiri’andrunoffstationIrespectively,Nyisinstalledcapacityofupstreamstation.Conflictsexistamongobjectives.Accordingtotheimportanceofobjectives,urbanwatersupplyandicepreventionshouldbefirstsatisfied.Irrigationandpowergenerationmaybecoordinatedeachother.

Vectoroptimization(constrainedmethodisused)Powergenerationischoosedasreferenceobjective.Urbanwaterdemand,Iceprevention,Irrigationischangedasconstraintobjective.Thewholesystemisdecomposedintosubsystemsaccordingtopurposesandconstruction.ThefirstsubsystemiscalledLong-LiusubsystemfromLongyangxiatoTongguanandthesecondsubsystemiscalledSan-XiaosubsystemfromSanmenxiatoLijin.

ThedischargeofTongguannodeisinformationexchangeoftwosubsystems.coordinationsubproblemcoordinationcoordinationsubproblemsubproblemsubproblem

6.5跨流域調水以長江水源為依託，利用黃河貫穿北方地區的優勢，連接南水北調三條線，構成“四橫三縱”的水網體系，實現水資源的東西互濟、南北調配。黃河長江海河淮河西線工程中線工程東線工程Yangtze

RiverYellowRiverHaiheRiverHuaiheRiverMiddlerouteWestrouteEastroute水網體系在沿線城市、海河流域、黃淮海地區水資源規劃及節水、治汙挖潛的基礎上，考慮生態環境用水，確定需調水量448億m3。左中右三線，與長江、淮河、黃河、海河形成“四橫三縱，南北調配、東西互濟”總體格局，優化配置水資源。總體規劃特點2010年東線和中線一期工程建成後，北方受水區增加水量134億立方米。

6.6水權東陽-義烏水權交易2000年11月

24日，浙江

省東陽和義

烏兩市通過

水權交易探

索解決義烏

用水緊張的

問題。

橫錦水庫義烏市東陽市約5000萬立方米水資源的永久使用權

2億元水利建設資金傳統水利----現代水利、可持續發展水利（生態水利）觀念轉變（可持續發展）體制轉變（一體化管理）方法轉變（系統論）手段轉變（現代高新技術應用）重點轉變（工程向管理）水資源系統規劃與管理

1系統分析簡介系統分析

(1)問題剖析

(2)目標的選定

(3)數學模型的建立

(4)數學模型的運算

(5)成果的分析評價

(6)計畫實施

(7)回饋問題的提出者、決策者和他們的目的弄清情況:水資源、人力、物力、財力、時間等因素的限制進行資料的廣泛收集系統所謂模型，是把實體系統通過適當的概括和抽象，用某種形式來表達實體系統本質屬性的簡潔模仿品。

(1)抽象模型在認識實體系統的基礎上進行高度的概括和抽象，用一組符號來表示系統的行為，這樣得到的模型一般稱為抽象模型。

(2)具體模型把實體系統按照一定的原則變換成另一個便於試驗的實體結構。一般稱這樣得到的模型為具體模型。數學模型基本組成部分：

(1)參數參數是描述系統固有特性的數值。例如水輪機效率、明渠阻力係數。參數的取值常需對模型進行多次調試來確定。

(2)變數變數是用來描寫模型的，變數有四類：輸入變數、輸出變數、狀態變數、決策變數。在模型中它們以種種符號來表示，僅僅在運算時它們才呈現出各種數值。

(3)關係式關係式用來表示系統各組成部件之間相互制約和相互依存的聯繫。輸入變數是指不受系統設計者控制的系統外部之輸入。例如歷史實測的或人工生成的徑流系列。輸出變數是指系統對外界的貢獻。例如水庫的溢流量、泄水量，水電站的發電量，系統的淨收益等。狀態變數是系統運行過程中系統各組成部件所處的狀態及其變化。例如水庫的蓄水量。決策變數有時也稱為設計變數或設計參數，是由系統分析人員協同決策者共同設置，用來控制系統行為的變數。例如水庫的庫容、電站的裝機容量、灌區的面積等。性能指標：用來表示系統目標或功能的數學關係式，利用它可對系統的不同設計方案進行評價。

系統的約束：有水力的、技術的、水利的、財務的、法律的及其它的約束。運行規則是由系統設計者擬定和控制的。例如為協調綜合利用水庫興利與除害的矛盾，滿足灌溉、發電、航運、娛樂及防洪的需要所擬定的水庫運行程式等。優化技術與模擬技術。2基於水量的水資源優化配置天然狀態下的水資源在時間和空間上的分佈是不均勻的，與人類社會經濟發展用水和生態環境用水的要求往往不相一致，為此需要建設水利工程，對天然狀態下的水資源進行調節，以滿足社會經濟發展和生態環境用水的需要。在特定的水資源條件和需水要求下，充分發揮水利工程的作用，通過水利工程的調節計算，可得到水利工程供水與需水之間的關係，這就是水資源供需分析。供需分析主要是針對未來社會經濟發展的需要進行的。根據未來社會經濟發展的需要預測需水量，根據區域水資源狀況和開發利用條件擬定水利工程建設方案，通過供、需兩方面的安排，實現未來一段時期內水資源供給與需求之間的平衡。2.1區域可供水量計算系統概化基於模擬的可供水量計算基於優化的可供水量計算單一工程的可供水量：蓄水工程引水工程提水工程2.1.1系統概化區域可供水量：在一個較大區域區，往往包含多種多樣的水利工程，包含許多具體的用水戶。區域可供水量的計算，就是在各種用水戶需水要求下，對區域內部所有水利工程的可供水量進行計算。水源劃分：當地地表水是指區域內的河流、湖泊等，按照流域水系進行劃分。當地地下水是指區域內的地下含水層等，按含水層所屬的地質單元劃分。再生水等按照不同的收集、處理與供給系統劃分。客水是指流入區域內的河流、含水層跨界補給等。調水是指從研究區域外通過工程措施調入本區域的水量，按照不同的調水系統劃分。地表水地下水再生水客水調水用戶概化：一個區域內部，具體用水戶的數量是非常大的，為了便於計算，可把地域相近的用水戶進行歸類合併。也即把研究區域進行分區，每一分區作為一個供水對象。分區的大小應根據需要，因地制宜來定，不宜過大，也不宜過小。如果研究區域很大，可以逐級劃區，即把要研究的整個區域劃為若干個一級區，每一個一級區又可劃為若干二級區，依次類推，最後一級區稱為計算單元。分區的主要方法有：①按行政區劃分區。有利於資料的搜集和統計。②按自然地理單元分區。如按流域、水系結構劃分，有利於算清水賬。③按流域水資源分區與區域行政分區相結合的方法進行劃分。考慮區域不同自然特點和自然分區（流域、水系、水文地質單元等）及行政區劃的界限，並盡可能地保持自然分區的完整性，對區域進行水資源分區。④按社會經濟單元劃分。如按特定經濟圈、開發區等，有利於突出分析的重點。用戶分類：一個分區內部的用水戶也有各種類型，其用水性質也不盡相同。根據用水性質的不同，劃分成幾類。如城市生活農村生活工業和建築業及第三產業農業河道外生態環境河道內生態環境用水戶分類一級二級三級四級河道外生活城鎮居民生活農村居民生活生產農業農田灌溉水田水澆地菜田林牧漁畜灌溉林果地灌溉草場牲畜魚塘工業高用水工業一般工業火(核)電工業建築業第三產業生態城鎮生態環境農村生態環境河道內生產水力發電航運水產養殖其他生態維持河道一定功能河口生態環境工程安排：依據需水情況和自然條件等，進行每一水源的開發利用佈局和工程安排。供水工程主要類型有：蓄水工程、引水工程、地表提水工程、地下提水工程、輸水工程、水處理工程等。在需水調控方面，相應有節水工程等佈局。地表水地下水再生水系統網路圖：水源與分區分類型用戶之間，通過各種供水工程相聯系。按照供水工程、概化用戶在流域水系上和自然地理上的拓撲關係，把水源與用戶連接起來，形成系統網路圖。系統網路圖是對真實系統的抽象概化，由概化元素構成。概化元素包括計算單元、水利工程、分匯水節點、以及各種輸水通道等。概化用戶計算單元是劃分的最小一級計算分區，是各類資料收集整理的基本單元，也是水資源利用的主體對象；在網路圖上用長方形框表示，屬於“面”元素。水利工程是網路圖上標明的水庫及引提水工程等。分匯水節點包括天然節點和人為設置的節點兩類，前者是重要河流的交匯點或分水點，後者主要是對水量水質有特殊要求或希望掌握的控制斷面，在網路圖上屬於“點”元素。輸水通道是對不同類別輸水途徑的概化，包括河流水系，水利工程到計算單元的供水傳遞關係，計算單元退水的傳遞關係、水利工程之間或計算單元之間的聯繫等，在網路圖上屬於“線”元素。以概化後的點、線、面元素為基礎，構築天然和人工用水循環系統，動態模擬逐時段多水源向多用戶的供水量、耗水量、損失量、排水量及蓄變數過程，實現真實水資源系統的仿真模擬。當地地表水：河流、湖泊。當地地下水：地下含水層。調水：從研究區域外通過工程措施調入本區域的水量。2.1.2基於模擬的可供水量計算區域中的各項供水工程組成一個體系，共同為用戶供水，彼此既相互聯繫，又相互影響。基於模擬的可供水量計算方法，是以概化的系統網路圖為基礎，以事先擬定的各種調配規則為依據，按一定次序，對各水源、各計算單元進行各水利工程調節計算的方法。統籌兼顧各分區各種類型的用水需求、合理安排各種水源各類工程的供水策略，有利於系統內的供需平衡。地表水地下水區域水資源一般性的調配規則主要有：（1）計算程式可供水量計算程式為：先支流後幹流，自上游到下游，逐計算單元計算。每一計算單元的計算遵循水量平衡的原則。（2）供水次序－對計算單元，誰先供？先用自流水，後用蓄水和提水；先用地表水，後用地下水；先用本流域的水（包括過境水），後用外流域調水；水質優的水用於生活等用戶，其他水用於水質要求較低的農業或部分工業用戶。（3）用水次序－對供來的水，誰先用？先儘量滿足生活需水，再依此是河道內最小生態需水、工業和第三產業需水、農業需水、河道外生態需水等。地下水計算單元內部分配，包括對當地地表水及地下水等水源的分配：這類水源原則上只對所在計算單元內部各類用戶進行供水，不跨單元利用。一個水源對多個單元間聯合分配，包括大型水庫、外流域調水、處理後污水等水源或水量的分配與傳遞：這類水源可為多個計算單元所使用，其水量的傳遞和利用關係由系統網路圖傳輸線路確定。如一條河流上有上下兩個計算單元，可以應用“分散餘缺”方式進行計算等。後者也是系統模擬的重點和難點。（4）各類水源之間、計算單元之間相互關係2.1.3基於優化的可供水量計算問題分析：根據分區原則把區域劃分為J個分區，根據用水性質把用水部門分為K個用水類型，根據水源特點把區域水源劃分成I個供水水源點。不同季節各種水源的水資源量會有所變化，各用水部門（特別是農業用水）對水的需求會有所增減，為此，把計算域按一定時間尺度劃分成T個時段。由此可見，對特定年份，對整個區域而言是一個擁有I*J*K*T個決策變數的水資源系統優化問題。根據可供水量的涵義，供水系統優化是解決水資源的短缺問題。為了更好地滿足生活、工農業生產以及生態等的需求，確定模型的目標為區域供水系統相對總缺水量最小。模型形式為：為區域在第j分區第k用水部門第t時段的需水量；為區域第i供水水源給第j分區第k用水部門第時段的供水量；為第j分區第k用水部門相對其他用水部門優先得到供給水資源的重要程度係數。

（1）可供水量約束（2）需水量約束（3）供水能力約束（4）工程運行可行域約束（5）變數非負約束

決策變數可分為三類：反映需水結構調控方案的變數。如各區域各部門的發展規模，節約用水方案，生態需水調控方案等。隱含在模型的需水變數中起作用；反映供水結構調控方案的變數。如水利工程的佈局、規模及建設次序等。隱含在模型中的水利工程運行約束域中起作用；反映運行管理策略方案的變數。如水量宏觀調配、工程運行策略的變數。以不同水源向不同用戶的供水量反映。2.2區域水資源供需分析方法水準年系列法典型年法2.2.1水準年區域水資源供需分析：掌握未來一段時期區域需水能夠滿足的程度。通常我們並不針對未來每一年去分析，而是選擇幾個代表年去分析，通過對代表年的分析，基本掌握區域水資源供給與需求的態勢。選擇出的代表年，要能夠反映區域發展不同階段社會經濟達到的水準、相應的需水水準和水資源開發利用水準，所以通常稱其為水準年。現狀年需水量一般來說，需要研究三個階段的供需情況，即現狀情況、近期情況、遠期情況，也即三個水準年的供需情況。現狀水準年又稱基準年，是指現狀供需情況，以已過去的某一年為代表來分析。近期水準年為從基準年以後的5-10年。遠期水準年一般為從基準年以後的15-20年。供水的目的是為了促進區域社會經濟的持續發展，從而供需分析的水準年應盡可能與區域國民經濟和社會發展規劃的水準年相一致。2008202020302.2.2系列法對於給定的水準年：（1）預測區域內各分區各部門的需水量。（2）綜合考慮區域內水資源條件、需水要求、經濟實力、技術水準等因素，作出水準年水利工程建設的初步安排。（3）根據預測的需水量和相應的水利工程安排情況，按照可供水量計算方法，作水資源長系列的逐年分析計算，以掌握未來不同來水條件下區域水資源供需狀態。現狀年需水量分析農業需水量系列一般來說，區域內各概化用戶要求的供水保證率是不同的。生活、工業用戶的保證率高，農業用戶的保證率可低一些等。在計算中要予以考慮。通過對長系列調節計算結果的統計分析，可得到不同來水頻率下的各分區各部門的餘缺水量。水準年2030遠期2008現狀2020近期195019511952....2005長系列供需分析計算結果分析計算結果分析工程安排遠期工程現狀工程近期工程2.2.3典型年法按歷史長系列逐年進行分析計算，往往分析計算工作量大，而且在系列資料缺乏時，這種分析計算還難以進行。水準年2030遠期2008現狀2020近期平水年枯水年特枯年典型年供需分析計算結果分析計算結果分析工程安排遠期工程現狀工程近期工程典型年選擇：用典型年來分析區域水資源的供需情況，必須要求所選典型年具有比較好的代表性。典型年頻率：平水年頻率50％枯水年頻率75％特枯水年頻率90％或95％在進行區域水資源供需分析時：北方乾旱缺水地區一般要分析50％和75％兩種情況；南方濕潤富水地區一般要分析50％

、75％和（或）95％三種情況。典型年年總水量：一般地，選擇典型年所依據的系列有以下幾種：全年天然徑流系列全年降雨量系列主要農作物灌溉期的天然徑流系列主要農作物灌溉期的降雨量系列等等（區域典型年，反映區域整體情況）典型年時空分配：①用實際典型年份時空分配為模式。這種方法直觀，易被人們所接受，但地區內降雨、徑流的時空分配受所選擇實際典型年所支配，有一定的偶然性。②組合頻率法，這種方法從區域內各分區地理條件和實際供需情況出發，使主要控制分區來水與整個區域同頻率，其餘分區來水與整個區域相應。AB2.3區域水資源供需平衡一次供需分析二次供需分析三次供需分析2.3.1一次供需分析水資源一次供需分析，就是在區域現狀供水能力與外延式增長的用水需求間所進行的供需分析。在水資源需求方面，考慮不同水準年人口的自然增長、經濟結構不因水的因素而變化、人民生活水準外延式提高，預測不同水準年各分區各部門需水量。在水資源供給方面，在不考慮新增供水投資來增加供水量的前提下，考慮生態環境要求進行區域可供水量調節計算。地表水現狀年需水量現狀年供水量水資源一次供需分析本身不是目的，而是希望通過一次供需分析來瞭解和明晰現狀供水能力與外延式用水需求條件下的水資源供需缺口。水資源一次供需分析的缺口為水資源的開源、節流和污水處理回用安排提供了基礎。現狀年需水量如對當地水資源進一步挖潛，包括地表水和地下水的進一步開發、污水處理回用等提高區域供水能力；通過提高水價、節水措施、量化管理等抑制用水需求增長；使缺口的上下包線同時向內收縮，以解決或緩解水資源供需矛盾。水資源一次供需分析主要回答三個問題：一是確定在無新的供水工程投資條件下，未來不同階段的供水能力和可供水量；二是確定在無直接節水工程投資條件下，未來不同階段的水資源需求自然增長量；三是確定現狀開發狀態下，未來不同階段的水資源供需缺口，為確定節水、治汙和挖潛等措施提供依據。現狀年需水量2.3.2二次供需分析水資源二次供需分析，主要是在一次供需分析的基礎上：在水資源需求方面通過節流等各項措施控制用水需求的增長態勢，預測不同水準年需水量；在水資源供給方面通過當地水資源開源等措施充分挖掘供水潛力，給出不同水準年供水工程的安排；通過調節計算，分析不同水準年供需態勢。地表水地下水節水開源在二次供需分析時，要進行供給與需求兩個方面調控的多種方案分析計算，從中選擇最好的方案。通過供給與需求兩方面的調控，如果二次供需分析不存在缺口，則實現了區域水資源的供需平衡。如果還存在缺口，在抑制需求和增加供給共同作用下，一次供需分析的缺口將有較大幅度的下降。二次分析的供需缺口，實質上是在充分發揮當地水資源承載力條件下仍不能滿足用水需求的缺口。在有外調水條件的地區，可以考慮實施外調水予以解決。地表水地下水節水開源缺水量越小越好總費用越小越好2.3.3三次供需分析水資源三次供需分析，是在二次供需分析的基礎上：進一步考慮跨流域調水解決當地缺水問題，將當地水與外調水作為一個統一整體進行調配。將二次分析的供需缺口作為需水項，以不同調水規模的方案作為新增供水項參加水資源供需平衡。通過不同方案的對比和分析，為確定調水工程規模提供依據。地表水地下水節水開源調水工程一次供需分析是初步瞭解供需情況，並不要求供需平衡和提出實現平衡的方案計畫。若一次供需分析有缺口，則在此基礎上進行二次供需分析，即考慮進一步新建工程、強化節水、治汙與污水處理再利用等工程措施，以及合理提高水價、調整產業結構、抑制需求的不合理增長和改善生態環境等措施進行水資源供需分析。二次供需分析則要求努力平衡和提出實現平衡的方案計畫。若二次供需分析仍有較大缺口，應進一步加大調整產業佈局和結構的力度，當具有跨流域調水可能時，應增加外流域調水並進行三次水資源供需分析。2.3.4供需平衡宏觀控制進行區域水資源供需分析最終目的，是要提出本區域在不同發展時期水的長期供給的措施、方案和計畫，其中的核心問題是要宏觀控制住水資源的供需平衡。①選取的計算水準年要與國民經濟發展總目標協調一致。②為嚴重缺水區作出補水佈局安排。區域內水資源供需缺口較大的地區是缺水地區，必須要通盤規劃之後，統籌考慮作出合理補水佈局安排，才可能保證實現地區之間的水資源供需的大致平衡。③進行河道外用水和河道內用水的協調平衡。④用某一來水頻率的典型年來控制水資源的供需平衡。水資源的供需平衡是一種相對的平衡，具有一定的保證率概念。在某一保證率它平衡了，而在另一保證率時，又可能出現不平衡。一個區域究竟選擇那一種保證率控制水資源的供需平衡，是個複雜的問題，嚴格來說應通過經濟效益等方面的論證來確定。一般，在水資源匱乏的地區，為了充分利用平水年份的水資源，選擇的保證率可以低些；相反，在水資源充沛、供水工程投資較低的地區，選擇的保證率可適當的提高。設75％為保證率頻率元3基於經濟效益的水資源優化配置問題提出：一個區域的水資源是有限的，當這種有限性使區域水資源成為稀缺性的資源時，各種用戶的水需求之間就具有了競爭性，就會面臨把有限的水資源如何分配給各用戶的問題。水資源供需分析是進行不同水準年水資源在各用戶間分配的方法之一。它主要根據用戶重要性的不同，從儘量滿足供給與需求之間的平衡角度出發，進行水資源在各用戶之間的分配。很顯然，它沒有直接考慮水資源分配的效益問題。（基於水量、基於計畫）水資源優化配置就是從效益最大化角度出發進行水資源分配的方法。

基於經濟效益的水資源配置模型，是按照經濟效益最大化來進行水資源分配的。

主要解決下列問題：確定各用戶的發展規模，如農業的灌溉面積等；確定主要水利工程的規模，如水庫、管道等的物理尺寸；確定最優分水策略。X1為反映各用戶發展規模的變數；X2為反映水利工程安排的變數；X3為反映供水運行策略的變數。F代表的是效益函數的具體形式。max地下水3.1一般描述設有n個水源（水利）工程，其經濟壽命為T年。系統總體淨效益可表示為：Bj，第j個工程毛效益；Mj，運行維護費用；Kj，工程建設總投資，系折算到工程開始發揮效益的年份。maxs.t.地下水3.2數學模型3.3以某一流域為例來說明模型的建立和求解水源分析：一條河流計算單元：灌溉與發電河流上端第一個水庫B，它的有效庫容以Y表示，為一未知設計變數。它在雨季蓄水Y，而在旱季泄放Y。設年總的引水量為I，它是第二個未知的設計變數。根據灌區降雨特點，灌區的灌溉制度要求年總引水量在雨季與旱季的水量分配比為42.5%及57.5%。灌溉水回歸係數雨季為35.3%，旱季為78.2%。河流下端佈置一水庫，其有效庫容為Z，是第三個設計變數。水庫下游佈置一徑流式電站，設年發電量為E，是第四個設計變數。問題：確定水庫的庫容、灌溉引水量及電站的發電量，在滿足相關約束條件限制下，使系統獲得最大可能的淨效益。用50%典型年代表水資源條件。把一年分為兩季，即雨季和旱季；上排數值表示雨季的河流平均徑流量；下排數值表示旱季的河流平均徑流量。第一組約束是簡單的要求四個設計變數均為非負。第二組約束是要求系統各河段的徑流量必須為非負。從圖中可得下列四個約束條件。

第三組約束是系統要求年發電量為兩季各半。根據自然條件，水電站的平均水頭為47.76m，設出力係數為8.8，則水電站季生產電能為E為生產的電能，以億kw·h表示；F表示通過水輪機的水量。由此可寫出發電方面的兩個約束條件如下：目標函數是使系統發電與灌溉的淨效益現值盡可能地最大，運算式為：

是淨效益的現時折算值（以萬元為單位表示）；B1為每年發電的淨收入現值；B2為每年灌溉供水的淨收入現值；K1為B庫建設投資；K2為C庫建設投資；K3為電站建設投資；K4為灌溉系統的建設投資。投資費用的函數運算式：

由於條件限制，使僅有37億m3的水量能自流灌溉。自流引水工程的建設費用為基數4500萬元，加上每億m3灌溉引水量另須3567萬元。當灌溉需水超過37億m3時，就需另建一抽水站。抽水站的建設費用基數為500萬元，加上每億m3抽水量另須5189萬元。如果把灌溉水量分成兩部分，I1以表示自流引水，I2表示抽水灌溉，則灌溉工程的總投資費用函數可用下式表示：

為符號函數

系統淨收入計算：第一步把年毛收入表達為開發規模的函數；第二步把年運行維護費用同樣地表達為開發規模的函數；第三步把年毛收入減去年運行維護費用，即為年淨收入；第四步應用現值因數計算年淨收入的現時折算值。假設建築物的設計年限壽命為50年，貼現率為25%，則現值因數為28.4。即在此情況下，50年中每年1元之現值和為28.40元。發電:若每kw·h電價為0.09元，則年毛收入為900E萬元。取年運行維護費用為20E萬元，則發電年淨收入為880E萬元。電能生產的現值為:灌溉淨效益的現值：s.t.4基於宏觀經濟的水資源優化配置在供需分析中，以經濟效益最大。這合適嗎？似乎是行的。但沒有考慮某個用戶生產太多是不是需要的情況。基於宏觀經濟的水資源優化配置就是解決這一問題的。產品特點8部門15部門a．初級產業1．農業1．農業2．採掘業2．採掘業b．製造業3．輕加工業3．食品製造業4．紡織縫紉及皮革工業5．木材加工及傢俱製造業6．造紙及文教用品製造業4．重加工業7．石油煤炭加工業8．化學工業9．建築材料及其他非金屬礦物製品業10．金屬冶煉及加工業11．機械工業c．社會基礎設施5．電力工業12．電力、蒸汽、熱水生產和供應業6．建築業13．建築業7．交通運輸郵電業14．交通運輸郵電業d．服務業8．服務業15．服務業4.1國民經濟各部門劃分投入產出總產出中間使用最終使用12……n合計消費積累合計家庭社會固定流動中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2Y2X2．……．．．．．．．．I．．．．．Ⅱ．．……．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnYnXn合計τ1τ2…

τnτChCsFfFsYX最初投入勞動者收入V1V2…

VnDⅣ折舊D1D2…

DnV利潤和稅金Z1Z2IIIZnZ合計N1N2…

NnN總投入

X1X2…

XnX

4.2投入產出模型行：產品的去向（毛收入）列：生產的花費（＋利潤）投入產出總產出中間使用最終使用12……n合計消費積累合計家庭社會固定流動中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2Y2X2．……．．．．．．．．I．．．．．Ⅱ．．……．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnYnXn合計τ1τ2…

τnτChCsFfFsYX最初投入勞動者收入V1V2…

VnDⅣ折舊D1D2…

DnV利潤和稅金Z1Z2IIIZnZ合計N1N2…

NnN總投入

X1X2…

XnX

5.3.2投入產出模型如果經濟系統處於平衡狀態，那麼，應滿足如下的關係：①從左到右，中間產品＋最終產品＝總產品②從上到下，中間投入＋最初投入＝總投入③從總量看：第i產品部門總投入＝第i產品部門總產出投入產出總產出中間使用最終使用12……n合計消費積累合計家庭社會固定流動中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2Y2X2．……．．．．．．．．I．．．．．Ⅱ．．……．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnYnXn合計τ1τ2…

τnτChCsFfFsYX最初投入勞動者收入V1V2…

VnD折舊D1D2…

DnV利潤和稅金Z1Z2IIIZnZ合計N1N2…

NnN總投入

X1X2…

XnX

5.3.2投入產出模型中間投入合計＝中間使用合計最初投入合計＝最終使用合計總投入＝總產出x11x12…

x1nY1X1x21x22…

x2nY2X2

．．．．．

．I．Ⅱ．

．．．．．xn1xn2…

xnnYnXn直接消耗係數生產一個單位的第j種產品所消耗的第i種產品的產品量或服務的價值量。

a11a12…

a1nY1X1a21a22…

a2nY2X2

．．．．．

．I．Ⅱ．

．．．．．an1an2…

annYnXn

消耗部門生產部門中間消耗最終需要總產量鋼煤電鋼（萬t）204010130200煤（萬t）10010200190500電（億Kw.h）503020300400每一行表示一種產品的分配情況。以第二行為例，煤的年總產量是500萬t。其中有：100萬t用於煉鋼10萬t用於採煤（如煤礦的燒鍋爐用煤）200萬t用於發電190萬t用於最終需要。最終需要指的是居民和社會團體的消費、庫存和出口產品的總和。4.3實物型投入產出模型以鋼、煤、電力三個生產部門為例

消耗部門生產部門中間消耗最終需要總產量鋼煤電鋼（萬t）204010130200煤（萬t）10010200190500電（億Kw.h）503020300400每一列表示一種產品在生產過程中對各產品的消耗情況。以第二列為例，生產500萬t煤需要消耗：40萬t鋼（如用於製造採煤設備等）10萬t煤（如煤礦的燒鍋爐用煤等）30億Kw.h電（如採煤設備用電，礦井的通風排水用電等）

鋼煤電鋼20/200=0.1(萬t/萬t)40/500=0.08(萬t/萬t)10/400=0.025(萬t/億Kw.h)煤100/200=0.5(萬t/萬t)10/500=0.02(萬t/萬t)200/400=0.5(萬t/億Kw.h)電50/200=0.25(億Kw.h/萬t)30/500=0.06(億Kw.h/萬t)20/400=0.05(億Kw.h/億Kw.h)每一列的數字分別除以各產品的總產量，就得到消耗係數

消耗部門生產部門中間消耗最終需要總產量鋼煤電鋼（萬t）204010130200煤（萬t）10010200190500電（億Kw.h）503020300400設第二年的鋼、煤、電的最終需要量分別增加到180萬t、240萬t和350億Kw.h。在消耗係數不變的情況下，按照生產與需求的平衡關係，即可列出方程組：消耗係數或技術係數，隨著技術進步的的變化？4.4價值型投入產出模型假定某區域整個國民經濟只有三個部門：A(農業)，B(工業)，C(其他)

投入產出中間產品最終產品總產品農業(A)工業(B)其他(C)小計積累消費小計中間投入農業(A)20050010080040080012002000工業(B)40020003002700800150023005000其他(C)200500070003003001000小計800300040042001200260038008000初始投入折舊20035050600

勞動報酬6006504001650社會純收入40010001501550小計120020006003800總投入2000500010008000直接消耗係數在消耗係數不變的情況下，按照生產與需求的平衡關係，即可列出方程組：消耗係數或技術係數，隨著技術進步的的變化？4.5考慮調出與調入情況投入產出總產出中間使用最終使用調出調入合計12…n合計消費積累家庭社會固定流動中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1E1M1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2E2M2Y2X2．．．．．．．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnEnMnYnXn合計τ1τ2…τnτChCsFfFsEMYX最初投入調入m1m2

…mnm考慮調出，在最終使用後增加一列。折舊D1D2…

DnD勞動者收入V1V2…

VnV利潤和稅金Z1Z2Ⅲ

ZnZ合計N1N2…

NnN總投入X1X2…

XnX投入產出總產出中間使用區域最終使用調出調入合計12…n合計消費積累家庭社會固定流動中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1E1M1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2E2M2Y2X2．．．．．．．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnEnMnYnXn合計τ1τ2…τnτChCsFfFsEMYX最初投入調入m1m2

…mnm競爭型調入：即區域內有相應商品；作為對最終使用的貢獻，單列一列，從最終使用中扣除。折舊D1D2…

DnD勞動者收入V1V2…

VnV利潤和稅金Z1Z2Ⅲ

ZnZ合計N1N2…

NnN總投入X1X2…

XnX投入產出總產出中間使用最終使用調出調入合計12…n合計消費積累家庭社會固定流動中間投入1x11x12…

x1nμ1Ch1Cs1Ff1Fs1E1M1Y1X12x21x22…

x2nμ2Ch2Cs2Ff2Fs2E2M2Y2X2．．．．．．．．．．．．．nxn1xn2…

xnnμnChnCsnFfnFsnEnMnYnXn合計τ1τ2…τnτChCsFfFsEMYX最初投入調入m1m2

…mnm非競爭型調入：即區域內沒有相應商品，但在生產中又需要；