一、引盲

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類帶給自然的災(zāi)害也隨之加重.生態(tài)環(huán)境的平衡與人類的發(fā)展已日趨成為一對(duì)矛盾的對(duì)立體.保護(hù)生態(tài)平衡就必須放棄人類的部分發(fā)展;堅(jiān)持發(fā)展則勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞.要發(fā)展，同樣清楚放棄生態(tài)平衡會(huì)得到怎樣的報(bào)復(fù).尋找一條使人類發(fā)展與生態(tài)環(huán)境能夠相互平衡的可持續(xù)發(fā)展道路，成了當(dāng)今人類的當(dāng)務(wù)之急.水，作為生態(tài)環(huán)境中最重要的因素，對(duì)它的利用倍受世人關(guān)注.北京，中國(guó)的首都，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的代表與希望.這些決定著北京必須擁有一個(gè)好的水環(huán)境.然而眾所周知，這個(gè)擁有一千多萬人口的特大型城市卻是被世界公認(rèn)的嚴(yán)重缺水的城市，人均水資源擁有量?jī)H為世界平均水平的1/30.對(duì)水資源的科學(xué)利用就北京來說，有著它更重要的意義.作為一個(gè)北京人，我認(rèn)為我有義務(wù)去為北京的水資源思考.這里，我將就平谷縣馬坊鎮(zhèn)的水資源合理利用的問題，闡述一下尚不成熟的想法.

平谷縣馬坊初是北京市小城鎮(zhèn)建設(shè)試點(diǎn)，代表著在21世紀(jì)北京最具發(fā)展?jié)摿Φ倪h(yuǎn)郊小城鎮(zhèn)，它的水資源狀況也因此顯得十分重要.它地處平谷縣西南，轄區(qū)內(nèi)基本為平原地形.本次將選取馬坊鎮(zhèn)的初中心區(qū)進(jìn)行研究，討論水資源問題對(duì)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響.

馬坊鎮(zhèn)鎮(zhèn)中心面積為6平方千米，全部為平原地形，無河流過境，全部由地下水源供水.本次討論按規(guī)劃習(xí)慣，將水源消耗分為生活區(qū)包括商業(yè)服務(wù)區(qū))，工業(yè)區(qū)，農(nóng)業(yè)區(qū)三種用地類型.

二、解決問題

馬坊鎮(zhèn)鎮(zhèn)中心在實(shí)際自然條件下，最多可發(fā)展多大規(guī)模的工業(yè).

三、基本數(shù)據(jù)

1.由于工業(yè)發(fā)展多利用農(nóng)田地，與生活類用地矛盾不大，因此生活類用地為規(guī)劃目標(biāo)0.4平方千米.工業(yè)用地設(shè)為x平方千米，則農(nóng)業(yè)用地為6-0.4-x)平方千米.

2.三個(gè)基本用地類型的用水指標(biāo)依照現(xiàn)行的北京市城鎮(zhèn)用水標(biāo)準(zhǔn)依次為：

農(nóng)業(yè)每年500立方米/畝每日2升/ );

生活每日6升/ ;

工業(yè)每日10升/ .

3.井的出水量：按照中國(guó)的實(shí)際狀況，每口井每天工作8小時(shí)，出水120噸.但考慮到北京的實(shí)際情況以及使用習(xí)慣，北京市的井大都全天工作，因此本次討論中每口井每天出水360噸.

四、計(jì)算

每種用地類型每日的需水量;#p#分頁標(biāo)題#e#

生活：0.4× ×6升/ =2.4× 升;

工業(yè)：x× ×10升/ =x× 升;

農(nóng)業(yè)：5.6-x)· ×2升/ =11.2-2x)× 升;

總需水量=2.4× 升+x· 升+11.2-2x)× 升=13.6十8x)· 升.

∵m= ·V )，

∴總需水量=13.6+8x)· 噸.

若想滿足使用需要，則總用水量≤總出水量.

∵總用水量隨x的增加而增大單位面積每日的需水量工業(yè)最大)，

∴x的最大值決定于總出水量的最大值前提：總出水量≤地下水得到的補(bǔ)給量)若想提高總出水量，有2種方法： 1)改用大功率的抽水機(jī)，提高單口井的出水量.

本方法肯定會(huì)使井所在的局部地區(qū)地下水人不敷出，致使地下水位下降，甚至引起局部塌陷等嚴(yán)重后果.而無井地區(qū)的地下水資源卻還很豐富.#p#分頁標(biāo)題#e#

2)多建并

本方法可以使井的分布更加均勻合理，最大限度開發(fā)地下水資源.

∴應(yīng)選擇方法2)，且每口井的日出水量不大于360噸，否則會(huì)出現(xiàn)方法1)導(dǎo)致的后果.

那么，究竟該建幾口井，怎么建呢?

首先，井的位置應(yīng)均勻分布在轄區(qū)內(nèi).

其次，關(guān)于井的數(shù)量.根據(jù)北京市現(xiàn)行的規(guī)劃指標(biāo)，井的分布密度最高為每200畝一口井.否則分布過密，相鄰兩口井它們?cè)诘叵鲁榈乃畢s是一個(gè)區(qū)域的，這樣既使每口井的日出水量都不大于360噸，也會(huì)出現(xiàn)方法1)導(dǎo)致的后果.

∵井?dāng)?shù)= l畝≈666 ，馬坊鎮(zhèn)中心區(qū)現(xiàn)有20口井)，

∴總出水量max=360噸×45=16200噸.

∵總需水量≤總出水量，

∴最大需水量13.6+8x)×10 3 =16200噸).于是x=0.325.

五、結(jié)果

在不破壞自然生態(tài)的前提下，平谷縣馬坊鎮(zhèn)鎮(zhèn)中心區(qū)最多可以建設(shè)0.325平方千米的工業(yè)區(qū).

六、誤差分析及幾席說明

1.本次討論所應(yīng)用的數(shù)據(jù)均為規(guī)劃資料，與馬坊鎮(zhèn)中心區(qū)的實(shí)際情況之間會(huì)有些出人.

2.對(duì)于農(nóng)田的用水本次討論取了每天的平均值，然而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的需水量與季節(jié)有關(guān)，并非每日都一樣.

3.由于實(shí)際需要，每口井均24小時(shí)不間斷的出水而生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)的用水日間與夜間的差異卻很大，為彌補(bǔ)這個(gè)用水量在時(shí)間上的變化的缺陷，建議多建設(shè)一些營(yíng)水工程，把夜間抽出的水蓄起來以備日間使用，并把一些對(duì)時(shí)間要求不大的工廠改在夜間進(jìn)行生產(chǎn).

4.建井的位置與地下水資源的分布，地形的高低等有關(guān)，實(shí)際建設(shè)中不一定必須按200畝一口的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，且建設(shè)還受資金條件的影響.

5.以上結(jié)果為理論值，與實(shí)際應(yīng)用會(huì)有偏差.

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