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可用資源量怎麼算

發布時間: 2023-09-25 18:44:51

A. 地球上的可用資源還有多少

世界主要資源儲量:
1、石油的世界總儲量,悲觀地估計為2700億噸,樂觀地估計為6500億噸。在油砂和油頁岩中還有7000億噸。但能經濟地回採的約有1750億噸。按悲觀估計,回採量最少約1000億噸。世界年耗油量30億噸推算,可用130年左右。但是全世界已查明的石油可采儲量僅879億噸。如每年開采30億噸,不到30年就可用光。
2、天然氣儲量約1800億噸到4000億噸。全世界天然氣的可采儲量為70多億立方米。有一種看法是,全世界可開採的天然氣總儲量高達281億立方米,也只滿足170年的需求。
煤炭已證實的儲量為14000億噸。按全世界的耗煤量計算,可用500年。還有一種估計是,全世界煤儲量的預測量是10萬億噸,但可供採掘的只有約7000億噸。以每年開采量34億噸計算,只能維持200年。
3、鈾的可供作核燃料的礦產資源儲量為400萬噸。僅西方世界已證實有209萬噸。即使核技術迅速發展,這個儲量也要到快中子增殖反應堆迅速生產出比自身所消耗的還要多的核燃料之後很長一段時間才用完。
4、世界水力資源的理論蘊藏量38億千瓦,可開發的有11萬千瓦/小時。
但可用資源的總量是相對而言的,比如太陽能就是一種可用資源,但你能難定義它是否算是地球上的資源。又比如「硅」在宇宙中的儲量排在第八位。在地殼中,它是第二豐富的元素,構成地殼總質量的26.4%,僅次於第一位的氧(49.4%)。以前應用技術不發達時,都被當做垃圾。還比如「氟」,以前是個寶,但因為有破壞臭氧等危害,現在就是一種淘汰資源。

B. 可直接的利用水資源佔世界總量的多少

0.25%。

雖然地球70.8%的表面積是被海洋覆蓋,最深的海溝達到了10公里。但是,和半徑達到6378公里的地球相比,這片深邃的海洋就像蘋果上的蘋果皮一樣薄。

地球的水資源儲量達到了13.86億立方公里,然而,這其中絕大部分都是人類無法利用的資源,海水占據了96.5%,是人類可望而不可即的資源。

而其餘的3.5%之中,也不是完全就可以被人類利用的。這裡面,有68.6%的部分是冰川以及兩極的冰蓋,30.1%是地下水,僅有1.3%在地表。算上少部分可以被利用的地下水,可被人類利用的水資源僅佔全球水資源總儲量的0.25%。

(2)可用資源量怎麼算擴展閱讀

水資源匱乏原因

首先,人類用水量的持續增加,是導致水資源劇減的重要原因。根據科學家計算,人類上個世紀的用水量成長,已經超過了人口成長率的2倍。

另外,人類的活動也嚴重影響了水循環過程,導致水資源再生的困難。人類的建築、瀝青、混凝土,導致水的滲透變得更加困難。同時,沼澤、濕地等地形被破壞,導致降水提前結束,很大一部分直接流入大海,沒有來到陸地,無法被人類利用。

C. 水資源承載力指標體系

2.4.1 構建原則

水資源承載力研究是屬於評價、規劃與預測一體化性質的綜合研究,它以水資源評價為基礎,以水資源合理配置為前提,以水資源潛力和開發前景為核心,以水資源供需平衡為目的,以系統分析和動態分析為手段,以人口、資源、經濟和環境協調發展為最終目標。在對區域水資源承載力進行綜合評判時,首先必須要確定水資源承載力的綜合評價指標體系,要求擬定若干個代表性好、針對性強、易於量化、便於相互比較的指標。由於受到水資源條件、生態環境、社會發展水平、經濟技術條件和產業結構和模式等因素的影響,在選擇指標時要遵循以下原則:

(1)區域性原則

以區域為評價主體進行綜合評價。構建水資源承載力指標體系時既要遵循一般的區域共性特徵,又要考慮區域本身的特殊性。

(2)動態性原則

水資源承載力本身就具有動態性的特點,所以在構建其指標體系時要考慮具體的歷史發展階段下所獨具的特徵,所選取的指標也就具有動態變化的特點。

(3)戰略性原則

水資源承載力的研究必須是在可持續發展的框架下進行的,那麼一個地區的水資源承載力研究只有把近期和遠期結合起來,對遠期水資源承載力作出較為客觀的預測和評價,使水資源支持區域經濟社會可持續發展近期與遠期相協調,水資源的永續利用才能得以實現。

(4)生態性原則

生態環境是影響水資源承載力的重要因素之一。岩溶生態環境的脆弱性對承載力產生了一定的副作用。岩溶地區的地表水極易通過裂隙、管道、溶洞等轉為地下水。地表水和地下水之間轉換頻繁,地下水也易受到污染。在構建指標體系時,要考慮這種生態環境的特殊性。

(5)整體性原則

水資源承載力研究不僅涉及承載主體——水資源系統,還涉及承載客體——經濟社會系統和環境系統,在選擇指標體系時,要整體地、全面地考慮,不僅要反映各子系統的特徵,更要體現水資源系統與其他系統之間的關系,能夠最大限度地反映指標體系的完備。

(6)可操作性原則

建立的指標體系往往在理論上反映較好,但實踐性不強。因此選擇指標時,不能脫離指標相關資料信息條件的實際,盡量選擇那些關鍵性的具有綜合性的指標,而且所選擇的指標含義要明確,具有可量化性,數據要規范,使得建立的指標體系簡潔明確,易於計算和分析,對於所設計的模型要具有可操作性。

2.4.2 構建指標體系

水資源承載力評價指標的建立是水資源承載力研究的一個關鍵性問題。影響水資源承載力的因素很多,涉及「水資源-經濟-社會-環境」系統的各個方面,所以指標的選取應該從多方面、多角度、多層次考慮,從眾多的因素中選取能夠反映問題本質的因素,並除去重復因素的作用。現根據建立水資源承載力評價指標體系的原則,從不同方面、不同層面客觀地反映區域水資源條件、開發利用狀況、供需關系、生態環境、經濟水平及社會狀況等方面[12~14],擬建水資源承載力評價指標體系如圖2.7所示,將水資源承載力評價指標體系分為4個層次,即1個目標層、3個准則層、9個領域層、34項基本指標層。

圖2.7 水資源承載力綜合評價指標體系框圖

2.4.3 參考指標的分析

(1)目標層:水資源承載力

水資源承載力研究的最終目標是使水資源系統在供需兩方面總體上達到平衡,以實現水資源的持續利用和經濟社會及生態環境系統的可持續發展,也反映了水資源系統與社會經濟系統及生態環境系統之間相互聯系、相互影響、相互制約的一種關系。

(2)准則層1:水資源系統水平指數

在水資源-社會經濟-環境復合系統中,水資源處於核心地位,水資源系統水平指數體現了水資源系統的運行結果,或者說是它的發展水平,主要用狀態指標來描述,水資源系統水平指數主要包括水資源條件、開發利用程度和供水水平3個領域層。

1)領域層:水資源條件。水資源條件是由當地的氣候因素和地域環境特點所決定的,是自然支撐能力指標。水資源條件由水量和水質兩部分構成,它是決定一個地區水資源緊張程度的重要因素之一。

a.水資源總量(m3)。水資源總量的確定是水資源承載力研究的基礎,是決定區域水資源承載力的關鍵因素之一。水資源量是指某一區域內,當地降水形成的地表和地下的產水量。根據降水、地表水、地下水的轉化和平衡關系,水資源總量可用下式計算:

W=P-ES

式中:W為水資源總量;P為降水量;ES為地表蒸散發量。

b.人均水資源量(m3/人)。

人均水資源量=水資源總量/人口總數

人均水資源量可綜合反映區域發展的水資源條件。世界氣象組織和聯合國教科文組織等機構認為,對於一個國家和地區,可按人均年擁有淡水量的多少來衡量其水資源的緊缺程度。因此,人均水資源量是判斷區域水資源條件最具代表性的指標,是直觀判斷缺水程度的指標。

c.地表徑流模數(104m3/km2·a)。

地表徑流模數=徑流量/土地面積

地表徑流模數是反映區域內地表水資源量的一個衡量指標。

d.地下水補給模數(104m3/km2·a)。

地下水補給模數=地下水補給出量/土地面積

地下水補給模數的大小直接影響到區域地下水資源的豐富程度及可更新恢復能力,它是衡量地下水資源豐歉的指標。

e.地表水水質等級。地表水水質等級(河流)判斷地表水質量,主要根據我國地表水水環境質量標准(GHZB1—1999)獲得,這個標准適用於我國江、河、湖泊、水庫等具有使用功能的地表水水域,地表水五類(Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類)水域的水質根據特定的要求執行。地表水水質等級反映了地表水水質狀況,也從一定程度上反映了地表水受污染的情況。

f.礦化度(mg/L)。礦化度反映了區域地下水資源可利用性大小,是體現地下水水質狀況的指標,一般來講,礦化度越小,說明區域地下水資源的可利用性越大(除去特殊用途),反之亦然。

2)領域層:開發利用程度。由於水資源在時間和空間上存在不均衡性和隨機特性的原有分布狀況,已不能滿足人類的需要,那麼人類只有對水資源進行調節控制和再分配,才能滿足人類生活、社會經濟活動和環境對水資源競爭性需求的行為。開發利用程度不僅體現了一個地區的社會經濟發展水平、科技實力,更加反映了這個地區水資源的開發潛力的承載力,以及它的開發難易程度。開發利用程度包括地表水開發利用程度、地下水開發利用程度、水資源利用率和人均水資源可利用量4項指標。

a.地表水開發利用程度(%)。

地表水開發利用程度=地表水年供水量/地表水總量

反映地區地表水的開發程度,以及可利用的潛力。

b.地下水開發利用程度(%)。

地下水開發利用程度=地下水供水量/地下水可供水量

地下水開采程度不同的大小直接反映了地下水資源開發潛力的大小。

c.水資源利用率(%)。

水資源利用率=需水量/可供水資源量

d.人均水資源可利用量(m3/人)。

人均水資源可利用量=可供水資源量/人口總數

3)領域層:供水水平。對水資源進行開發的目的之一就是供水。供水能力的大小直接影響了社會經濟的發展水平。同時,供水能力也是當地水資源條件、經濟技術水平、供水工程建設的反映。評價供水能力主要有地表水控制率、地下水開采能力、供水量模數和人均可供水量4項指標。

a.地表水控制率(%)。

地表水控制率=地表水蓄水工程年入庫水量/地表水資源量

它反映地表水的調蓄能力,在一定程度上反映地表水供水能力和抗洪防禦能力大小的指標。

b.地下水開采能力(%)。

地下水開采能力=地下水可供水量/地下水資源量

反映地下水可供開采水量的大小,若超過其開采能力,則會導致環境地質問題。

c.供水量模數(104m3/km2)。

供水量模數=供水量/土地面積

供水模數在一定程度上反映出一個地區供水工程基礎設施對區域社會經濟發展的支撐能力。

d.人均可供水量(m3/人)。

人均可供水量=實際供水量/人口總數

人均供水量反映水資源供水系統的供水能力和水資源對區域發展的支撐能力,同時也反映了區域的用水水平。

(3)准則層2:經濟社會系統水平指數

在水資源的開發和利用過程中,始終離不開社會背景和經濟支持。水與社會的關系主要是水能否滿足人類的用水需求,以及人類對水資源系統的有效管理。隨著人口的增長,城市化進程的加快,社會對水量和水質的要求越來越高。同樣,社會也肩負著管理、保護水資源的責任。經濟發展與水也不是單純的表面供需關系,而是要把水資源開發利用決策同經濟發展的戰略決策綜合起來考慮,即要統一考慮需求結構(經濟結構)與供水結構,又要統一考慮水投資與其他經濟部門的投資,還要統一考慮供水能力不足時經濟結構調整與經濟發展所導致的水增加。在綜合考慮水與經濟社會的協調發展方面,選取了社會水平、經濟水平、用水水平、用水效益和用水效率5個方面作為經濟社會系統的評價指標。

1)領域層:社會水平。區域人口的多少,增長狀況,人口的素質,人均收入等,這些對水資源的開發與利用有很大關系,人口危機往往引發水的危機,這種危機一旦處理不好將直接危及社會的安定和政局的穩定。「社會狀況」與水相關的因素有人口總數、人口增長率、城市化率。

a.人口總數。人口的數量反映對水需求的程度,人口越多的地方,對水的需求就越多,對水的壓力就越大。

b.人口增長率(人/km2)。人口的增長同時也意味著需水的增長,而區域的水資源是有限的。因此,人口的增長應控制在水資源的承載力范圍之內,應嚴格控制人口快速增長。

c.城市化率(%)。

城市化率=城鎮人口/總人口

城市化率取決於農業發展水平、工業化程度及第三產業的發達狀況,另一方面,城市化率又是衡量社會經濟發展水平的標志,城市化率的提高,則無論是對水質還是對水量都會提出更高的要求,與此同時,城鎮人口急劇增長所帶來的城市廢水也是不容忽視的問題。

2)領域層:經濟水平。一個地區的經濟發展水平、產業結構、經濟發展速度和規模等與水有直接聯系。經濟發展一方面要求水的供給,經濟發展變化則對水要求也會相應變化,同時它的工業廢污水排泄也會給水造成壓力;另一方面經濟發展水平也決定了水資源的開發利用水平。「經濟水平」包括人均GDP、工業產值模數、人均糧食產量和第三產業總產值4項指標。

a.人均GDP(元/a)。人均GDP最直接反映區域經濟發展水平、人民生活水平和收入水平。

b.工業產值模數(元/km2)。工業產值模數反映區域工業化程度,即生產力水平。

c.人均糧食產量(kg/a)。人均糧食產量反映農業生產比重,也反映水對農業生產的支持程度。

3)領域層:用水水平。隨著社會水平和物質文化水平的不斷提高,人們對水的要求進一步提高,但是人們的用水水平受水資源本身條件、人口分布、供水系統的供水能力等因素影響。「用水水平」包括生活用水定額、工業用水定額、農業灌溉用水定額、缺水率和需水量模數等5項指標。

a.生活用水定額。生活用水定額是指單位時間內,人均生活所需要的用水量。包括居民在日常生活中每天需消耗的水量,在農村還應包括大小牲畜用水量,又稱人畜用水定額。因此,城市和農村居民應規定一個合理的生活用水定額,單位為L/人·d。

b.工業用水定額。工業用水定額是指為提供一單位數量的工業產品而規定的必需的用水量,也就是在工業生產中,每完成單位產品所需要的用水量。不同行業,不同產品所需的用水定額相差很大,即使是同一種產品,因設備狀況、工藝水平等因素的影響,用水定額也會有較大差別。

c.農業灌溉用水定額。農業灌溉用水定額是指某一種作物在單位面積上,各次灌水定額的總和,即在播種前以及全生育期內單位面積的總灌水量,通常以m3/hm2來表示。灌溉用水定額是指導農田灌水工作的重要依據,也是制定灌區水利規劃、設計灌溉工程、編制灌區用水計劃的基本資料。

d.缺水率(%)。

缺水率=缺水量/總需水量

缺水率綜合衡量一個地區的缺水程度。

e.需水量模數(104m3/km2)。

需水量模數=需水量與土地面積之比

4)領域層:用水效益。用水效益是衡量水資源可持續利用的標志之一,反映水資源利用效率,是體現水資源可持續利用的一個「質」的飛躍。「用水效益」包括萬元工業產值用水量和耕地灌溉率兩項指標。

a.萬元工業產值用水量(104m3/萬元)。

萬元工業產值用水量=工業需水量與工業總產值之比

該量反映工業綜合用水效率、節水程度和產業結構狀況。

b.耕地灌溉率(%)。

耕地灌溉率=灌溉面積與耕地面積之比

5)領域層:用水效率。用水效率的高低反映水資源利用與管理程度的高低,用水效率越高,則反映水資源利用過程中的無效耗用與損失越小,反之亦然。用水效率的高低,主要取決於用水的自然條件、工程狀況、工藝水平和管理水平等,用工業用水重復利用率、渠系水利用系數、工業用水損失率和農業用水保證率等4項指標來表示。

a.工業用水重復利用率(%)。

工業用水重復利用率=重復利用水量/(生產中取用的新水量+重復利用水量)

指在一定的計量時間(年)內,生產過程中使用的重復利用水量與總用水量之比,反映工業用水效率、工業的科技含量和工業節水潛力。

b.渠系水利用系數(%)。

渠系水利用系數=凈用水量/毛用水量

該系數反映了從渠首到農渠的各級輸配水渠道的輸水損失,表示整個渠系水的利用效率,反映了渠道工作狀況和灌溉管理水平,是衡量灌區管理水平的重要指標。

(4)准則層3:環境系統水平指數

領域層:生態環境。生態環境是區域實行可持續發展的基礎,反映了水資源的開發利用對生態環境的影響。主要表現在區域由於供水不足,為了保持國民經濟的高速發展,解決城市生活及工業用水需求,只能依靠現有工程設施超標准運行,擠占農業用水和減少生活環境用水來維持,致使部分地區生態環境惡化。因此,治理、保護環境成為實施水資源可持續利用決策之一。

a.BOD濃度(mg/L)。生化耗氧量 BOD普遍使用於描述城市污水排放量和污水治理的關系,以及河流水質情況。因此,選取 BOD濃度作為水環境污染負荷指標是合理的。

b.污徑比。污徑比即一定水體內認為排放的污水流量與河流徑流量的比值。一般的,河流的污徑比越小,稀釋能力越強,稀釋容量越大,水質不易被污染;反之則水質易受污染。

c.水體自凈能力。水體自凈能力的定義有廣義和狹義兩種。廣義定義指受污染的水體經物理、化學與生物作用,使污染的濃度降低,並恢復到污染前的水平;狹義定義是指水體中的氧化物分解有機污染物而使水體得以凈化的過程。

d.產水模數(104m3/km2)。產水模數是指單位面積上的產水量,反映了水資源對生態環境的保障能力。

e.生態環境用水率(%)。生態環境用水率是指生態環境需水量與水資源總量的比值。

2.4.4 參考指標的選取

在綜合分析水資源承載力的各影響因素的基礎上,參照全國水資源供需分析中的指標體系和一些關於水資源評價指標體系的研究成果,在充分考慮岩溶區水資源自然賦存量的差異以及開發利用方式不同的基礎上,選取了以下8個相對性評價指標:

1)人均水資源可利用量U1(m3/人):可供水資源量與人口總數之比。

2)水資源利用率U2(%):需水量與可供水資源量之比。

3)人均供水量U3(m3/人):實際供水量與人口總數之比。

4)需水量模數U4(104m3/km2):需水量與土地面積之比。

5)生活用水定額U5(L/人·d):生活需水總量與人口總數之比。

6)工業萬元產值用水量U6(104m3/萬元):工業需水量與工業總產值之比。

7)耕地灌溉率U7(%):灌溉面積與耕地面積之比。

8)生態環境用水率U8(%):生態環境需水量與水資源總量之比。

D. 如何解決資源分配問題

廣義上的資源角度來說:使用的數量<=可獲得的數量。

解決資源分配問題的第一步是明確活動和資源,對每一個活動,需要作出活動數量的決策,也就是要確定活動水平。它包含了生產分配和財務問題。以下三類數據是必須的:

  • 每種資源的可供量;

  • 每一種活動所需要的各種資源的數量,對於每一種資源與活動的組合,單位活動所消耗的資源量必須首先估計出來;

  • 每一種活動對總的績效測度的單位貢獻。

  • 建模步驟

  • 首先確認問題的活動類型,問題的決策也就是決定各種活動的水平;

  • 明確合適的績效測度以求解問題;

  • 估計每一種活動對於總績效測度的單位貢獻;

  • 明確分配給各種活動的有限資源;

  • 對於每一種資源,明確可獲得的數量以及各種活動的單位使用量;

  • 建立使用的資源數量<=可用的資源數量的線性規劃約束進行計算。

  • 實際操作

    可以用EXCEL對資源分配問題進行計算,將數據輸入電子表格,可以在活動欄與可獲得的資源欄之間要保留兩個空欄的參數表,指定可變單元格來顯示活動水平的決策量,左邊一欄做為輸出單元格的總數欄,右邊一欄為所有的資源輸入<=符號,使用SUMPRODUCT函數,指派目標單元格以顯示總的績效測度,也使SUMPRODUCT函數。

    應用

    作為線性規劃問題常見的類型之一,資源分配問題在現實生活得到的廣泛的應用。例如,在多項目環境下,項目與項目之間存在著資源競爭、共享以及沖突。解決各個項目間的資源分配問題將關系著新產品研發項目成敗。在多項目環境下,新產品開發項目工期、項目進度安排、項目資源分配這三者之間有著密切的關系。首先,項目資源分配是影響項目時間(工期)的關鍵因素,有效的項目資源分配將可以使得產品研發項目工期最小,從而縮短新產品研發項目的周期,使其能夠更早的投入市場,佔領市場,取得利潤最大化。其次,項目進度安排和資源分配是相互聯系,不可分割的。資源分配是項目進度安排的非常重要的一部分,項目進度安排常常需要考慮時間節奏和稀缺資源的用度等問題。項目進度安排在一定程度上可以說也是一個項目資源分配的問題,即將項目的資源分配到各個項目的每一項活動中,得出哪一個活動需要多少資源,在哪個時間內完成,以達到最佳的資源配置,使新產品研發項目工期最短。因此在多項目環境下新產品研發項目的資源分配問題,即怎樣有效地優化多個新產品研發項目同時進行情況下資源分配以縮短項目工期的問題的解決在現實生活中有很大的意義