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人口特征对中国经济社会需水影响及峰值预测
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作者 何国华 赵勇 +4 位作者 王浩 何凡 李海红 秦长海 朱翰林 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期220-231,共12页
人口规模结构是决定水资源需求的关键因子,在人口总量负增长的重大变化背景下,中国经济社会需水如何演变直接关系到水资源管理宏观决策。本文通过分析中国人口城乡结构、年龄结构对经济社会需水的影响规律,构建了基于人口特征的需水变... 人口规模结构是决定水资源需求的关键因子,在人口总量负增长的重大变化背景下,中国经济社会需水如何演变直接关系到水资源管理宏观决策。本文通过分析中国人口城乡结构、年龄结构对经济社会需水的影响规律,构建了基于人口特征的需水变化曲线,并在此基础上预测了经济社会需水演变态势及峰值时点。研究结果表明:中国经济社会需水峰值可能出现在2042年,达峰规模约为7300亿m^(3);2050年之前,城镇地区需水总量将会持续增加,农村地区需水峰值将于2030年左右出现。经济社会需水规模是决定区域用水特征的边界条件,研究认为在中国经济社会需水还未到达拐点、国际贸易环境动荡加剧的背景下,未来中国供水保障还应该保持一定的弹性和韧性。 展开更多
关键词 需水峰值 人口负增长 城乡结构 年龄结构 需水变化曲线
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龙江河谷灌区需水预测分析
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作者 罗晓丽 刘东 雷丹妮 《广西水利水电》 2024年第3期47-51,共5页
龙江河谷灌区开发任务为农业灌溉及城乡供水,打造龙江清水廊道,保障区域粮食生产安全和人饮供水安全,为少数民族地区巩固拓展脱贫攻坚成果、促进乡村振兴创造条件。本文对灌区内的农业灌溉、城区、村镇用水进行预测,预测成果可为灌区工... 龙江河谷灌区开发任务为农业灌溉及城乡供水,打造龙江清水廊道,保障区域粮食生产安全和人饮供水安全,为少数民族地区巩固拓展脱贫攻坚成果、促进乡村振兴创造条件。本文对灌区内的农业灌溉、城区、村镇用水进行预测,预测成果可为灌区工程规模、水资源优化配置和供水决策提供依据。 展开更多
关键词 农业灌溉 城区供水 村镇供水 需水预测 龙江河谷灌区
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水量供需平衡视角下城市绿地布局优化研究进展
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作者 赵宇桑 詹雨尘 《广东园林》 2024年第1期61-68,共8页
在城市绿地规模与品质需求提高、水资源短缺的背景下,基于水量供需平衡的城市绿地布局优化研究对缓解水绿矛盾具有重要意义。利用CiteSpace对国内外相关研究展开分析,阐明城市绿地水量供需平衡内涵与相关研究热点,对水量供需评价内容、... 在城市绿地规模与品质需求提高、水资源短缺的背景下,基于水量供需平衡的城市绿地布局优化研究对缓解水绿矛盾具有重要意义。利用CiteSpace对国内外相关研究展开分析,阐明城市绿地水量供需平衡内涵与相关研究热点,对水量供需评价内容、方法和绿地布局优化方法进行综述。研究发现:城市绿地供需水量平衡识别、测度及空间化的系统性研究较少;研究内容聚焦在水量供给侧的雨水资源化利用,水量需求侧的植物和水景需水量评估较少;供需评估研究方法有生态模型法、参与调查法和经验统计法;绿地布局优化模型有概念模型、数学模型和计算机空间模型。未来研究应从构建完善城市绿地水量供需平衡评价体系和研究框架,厘清不同时间和空间尺度下绿地水量供需之间的关联和作用机制,加大园林用水管理方面监管力度3个方面进一步深入。 展开更多
关键词 水量供需平衡 城市绿地布局 以水定绿
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供需平衡下的城市供水管网升级改造
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作者 陈妍颖 《云南水力发电》 2024年第7期10-14,共5页
随着城市化发展,城市供水管网作为城市基础设施的重要组成部分,在关埠镇等地区进行升级改造是当地城市发展与解决用水问题的必要举措。以关埠镇为例,从供需平衡的角度出发,全面分析城市供水管网升级改造的相关问题,旨在解决当地用水问... 随着城市化发展,城市供水管网作为城市基础设施的重要组成部分,在关埠镇等地区进行升级改造是当地城市发展与解决用水问题的必要举措。以关埠镇为例,从供需平衡的角度出发,全面分析城市供水管网升级改造的相关问题,旨在解决当地用水问题、完善供水设施、加快经济发展和提升居民生活质量。 展开更多
关键词 供需平衡 市政管网 升级改造 城市供水
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京津冀城市群需水量预测与供水工程建设措施研究 被引量:1
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作者 双晴 赵瑞婷 《人民长江》 北大核心 2023年第3期96-103,共8页
京津冀城市群属于严重缺水地区,对其需水量进行科学合理预测是水务部门规划建设未来供水工程项目的前提和基础。针对京津冀城市群需水量开展预测研究,确定与经济、社会、用水和资源可用性相关的解释变量,利用京津冀城市群2004~2020年数... 京津冀城市群属于严重缺水地区,对其需水量进行科学合理预测是水务部门规划建设未来供水工程项目的前提和基础。针对京津冀城市群需水量开展预测研究,确定与经济、社会、用水和资源可用性相关的解释变量,利用京津冀城市群2004~2020年数据,建立了6种机器学习需水量预测模型,构建预测情景以寻求最优预测模型;根据京津冀城市群可供水量数据,测算出2021~2025年供需差。结果表明:XGBoost模型性能最好,误差最低,预测准确率达99.98%;预测京津冀城市群2021~2025年年均需水量较往年略有下降,在250.6亿m 3左右波动;2021~2025年供水工程供需缺口总量预计约6亿m 3。针对京津冀城市群供水工程规划建设,建议从持续推进南水北调工程建设、统筹协调绿色节水型城市建设和不断优化城市群供水管网建设等方面开展。 展开更多
关键词 京津冀城市群 需水量预测 机器学习 供水工程
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灰狼优化算法在城市需水预测模型中的应用 被引量:3
6
作者 陈永政 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第2期97-100,126,共5页
城市需水预测是城市水资源规划、管理、决策的重要依据。为提升需水预测的准确性,提出一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的非线性预测模型。针对灰狼优化算法(GWO)寻优过程易陷入局部最优的问题,采用一般性反向学习与非线性控制参数对... 城市需水预测是城市水资源规划、管理、决策的重要依据。为提升需水预测的准确性,提出一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的非线性预测模型。针对灰狼优化算法(GWO)寻优过程易陷入局部最优的问题,采用一般性反向学习与非线性控制参数对其进行改进,以提升全局优化性能。改进后的GWO算法更适合应用于非线性模型参数的拟合,因此将其引入LSSVM需水预测模型,用来拟合模型的超参数。采用上海市近年来城市供水数据来检验模型,仿真结果表明提出的城市需水预测模型平均相对误差为0.78%,最大相对误差为1.37%,具有良好的泛化能力,可作为需水预测的一种有效方法。 展开更多
关键词 水资源 灰狼优化算法 城市需水预测 最小二乘支持向量机
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基于LSTM-NeuralProphet模型的城市需水预测方法研究
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作者 范怡静 刘真 +1 位作者 苑佳 刘心 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第9期35-45,53,共12页
城市水资源规划和管理是确保城市可持续发展和居民生活基本需求得到满足的关键环节,城市短期需水预测是城市水资源规划和管理的基础。由于气温、降水量和蒸发量等随季节变化明显,直接影响不同季节的用水峰值、高峰期,导致传统基于时间... 城市水资源规划和管理是确保城市可持续发展和居民生活基本需求得到满足的关键环节,城市短期需水预测是城市水资源规划和管理的基础。由于气温、降水量和蒸发量等随季节变化明显,直接影响不同季节的用水峰值、高峰期,导致传统基于时间序列算法的固定时隙预测无法适应时隙的变化,从而不能保证预测精度。针对固定时隙预测精度低的问题,研究了基于四季24 h时间分辨率和夏季15 min时间分辨率的双时间尺度城市短期需水预测模型。该模型使用Anomaly-Transformer模型进行异常值检测,并通过分段曲线拟合对异常值校正,采用主成分分析法对城市短期需水影响因子进行分析提取主成分,在AutoML的标准模型分析中选取三个效果最好的模型作为Stacking模型的基学习器再结合长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)和Optune框架超参数优化后的NeuralProphet模型对双时间尺度的城市短期需水量进行预测,同时加入安全网机制,以保证LSTM-NeuralProphet模型的精确度。与其他模型(LSTM模型、NeuralProphet模型、BP神经网络模型)相比,LSTM-NeuralProphet模型的平均绝对误差在四季24 h时间分辨率的数据集上降低了0.18%~1.96%,在夏季15 min时间分辨率的数据集上降低了0.45%~11.90%。实验结果表明,LSTM-NeuralProphet模型具有更好的拟合效果和更高的预测精度,能较准确地预测双时间尺度下的城市需水量,可以较好地应用于城市短期需水预测研究中。 展开更多
关键词 双时间尺度 城市需水预测 长短期记忆网络 NeuralProphet模型 LSTM-NeuralProphet模型
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Optimization research on supply and demand system for water resources in the Chang-Zhu-Tan urban agglomeration 被引量:3
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作者 XIONG Ying LI Jingzhi JIANG Dingling 《Journal of Geographical Sciences》 SCIE CSCD 2015年第11期1357-1376,共20页
Using system analysis theory and methods, a dynamic model of a water resource supply and demand system was built to simulate trends in the supply and demand of water in the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan (Chang-Zhu-Tan) ... Using system analysis theory and methods, a dynamic model of a water resource supply and demand system was built to simulate trends in the supply and demand of water in the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan (Chang-Zhu-Tan) urban agglomeration for the period 2012 to 2030. Four scenarios were examined; namely, a traditional development model, an economic development model, a water-saving model, and a coordinated development model. (i) The problem of balancing water resource supply and demand is becoming increasingly conspicuous with a growing population and a rapidly developing economy. (ii) By 2030, water demand is set to reach a total of 105.1 × 10^8 m^3, with a water supply of 5.4 × 10^8 m^3. A coordinated development model for water resource supply could meet the growing demands of socio-economic development, and generate huge comprehensive benefits. This will be the best solution for the development and utilization of a water resource supply and demand system in the Chang-Zhu-Tan urban agglomeration. (iii) We should accelerate the construction of water conservation projects, strengthen the management of water conservation, optimize economic structures, enhance our awareness of the importance of protecting water resources, hasten the recycling of waste water and environmental improvement, and promote utilization efficiency, and support the capabilities of water resources to meet our expectations. 展开更多
关键词 water resource supply and demand system analog simulation optimization decision-making system dynamics Chang-Zhu-Tan (Changsha-Zhozhoa-Xiangtan) urban agglomeration
原文传递
基于生物算法优化人工神经网络的城市需水预测模型构建 被引量:2
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作者 康静雯 《科学技术创新》 2023年第21期60-63,共4页
为得出城市需水量最优预测模型,缓解城市用水问题,本文以人工神经网络模型(ANN)为基础,基于哈里斯鹰算法(HHO)、蝙蝠算法(BA)和鸽群算法(PIO)共3种生物算法,构建了3种优化ANN模型,并将模型结果与实测值进行了对比,结果表明:HHO-ANN模型... 为得出城市需水量最优预测模型,缓解城市用水问题,本文以人工神经网络模型(ANN)为基础,基于哈里斯鹰算法(HHO)、蝙蝠算法(BA)和鸽群算法(PIO)共3种生物算法,构建了3种优化ANN模型,并将模型结果与实测值进行了对比,结果表明:HHO-ANN模型模拟值与实测值变化趋势最为接近,同时该模型模拟值的误差最低,一致性最高,可推荐用于估算城市需水量。 展开更多
关键词 城市需水量 人工神经网络 哈里斯鹰算法 生物算法
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基于SCS模型的西安市主城区雨水资源化利用分析
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作者 赵雪婷 程龙 +2 位作者 张高锋 莫淑红 甄晓彤 《西北水电》 2023年第6期1-6,共6页
雨水作为一种可收集利用的非常规水资源,其资源化利用可以缓解城市内涝与水资源短缺问题。通过综合分析1932—2020年降雨数据,结合土地利用、土壤类型和DEM数据构建的SCS模型,估算了西安市主城区在不同降雨频率下的雨水资源化潜力,分析... 雨水作为一种可收集利用的非常规水资源,其资源化利用可以缓解城市内涝与水资源短缺问题。通过综合分析1932—2020年降雨数据,结合土地利用、土壤类型和DEM数据构建的SCS模型,估算了西安市主城区在不同降雨频率下的雨水资源化潜力,分析了雨水潜在用户需水量,并量化雨水效益。结果表明:不同设计水平年雨水资源化潜力为0.91亿~2.09亿m^(3);雨水潜在用户需求量为8 237.9万m^(3);不同设计水平年效益为4.21亿~5.71亿元;建议在透水地面、水系、道路、建筑和小区等区域采取下凹式绿地、透水铺装、生态滞留池和绿色屋顶等工程措施,结合西安市出台的政策体系,合理利用雨水资源,推动西安市未来发展。 展开更多
关键词 SCS模型 西安市主城区 雨水资源化潜力 需水量 效益分析
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灰色新陈代谢GM(1,1)模型在中长期城市需水量预测中的应用研究 被引量:55
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作者 王弘宇 马放 +1 位作者 杨开 吕斌 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期32-35,共4页
研究了基于灰色系统理论的中长期城市需水量预测方法.针对常规GM(1,1)模型存在的不足,建立了灰色新陈代谢GM(1,1)需水量预测模型,并利用此模型对北方某缺水城市未来10年的需水量进行了预测.结果表明:模型精度较高,预测误差较小.
关键词 城市需水量 灰色预测 新陈代谢模型
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等维新息径向基神经网络模型在需水预测中的应用 被引量:4
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作者 许银山 吕孙云 +1 位作者 梅亚东 熊莹 《水资源保护》 CAS 2012年第2期8-11,16,共5页
针对现有需水预测模型进行多周期预测时存在误差随预测周期延长而累积、抗随机因素干扰能力不足等问题,提出动态等维新息径向基神经网络模型,采用聚类方法进行网络学习,并将其应用于东莞市年需水量预测中。结果表明:动态等维新息径向基... 针对现有需水预测模型进行多周期预测时存在误差随预测周期延长而累积、抗随机因素干扰能力不足等问题,提出动态等维新息径向基神经网络模型,采用聚类方法进行网络学习,并将其应用于东莞市年需水量预测中。结果表明:动态等维新息径向基神经网络模型相对于基本径向基神经网络模型具有更高的预测精度,并且预测误差不会随着预测周期的延长而累积。 展开更多
关键词 城市需水量 预测 动态等维新息径向基 神经网络模型
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城市生态用水核算方法及应用 被引量:17
13
作者 魏彦昌 苗鸿 +2 位作者 欧阳志云 史俊通 王效科 《城市环境与城市生态》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2003年第S1期18-20,共3页
采用面积定额法和水面蒸发法对海河流域25个城市的生态用水量进行了核算,比较了不同类型城市的生态用水率,并对城市生态用水量与城市人口、建成区面积和国内生产总值等国民经济指标之间的关系进行了分析。结果表明:海河流域城市生态用... 采用面积定额法和水面蒸发法对海河流域25个城市的生态用水量进行了核算,比较了不同类型城市的生态用水率,并对城市生态用水量与城市人口、建成区面积和国内生产总值等国民经济指标之间的关系进行了分析。结果表明:海河流域城市生态用水总量为10.83×108m3/a,其中城市绿地用水4.32×108m3/a,城市水面用水6.51×108m3/a。城市人口、城市建成区面积和国内生产总值与城市生态用水呈显著正相关关系。城市生态用水在水资源中配额的确定,特别是大城市生态用水率的提高,是今后城市生态用水研究的重点。 展开更多
关键词 海河流域 城市生态用水 核算
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城市水生态足迹研究——以北京市为例 被引量:41
14
作者 周文华 张克锋 王如松 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1524-1531,共8页
以“水”为要素评价城市资源利用的可持续性,并以水资源短缺的北京市为案例城市进行剖析.探讨了城市水生态足迹的内涵和4种典型城市水生态足迹的发展轨迹,提出了基于城市生态需水量的水生态足迹的核算方法.对案例城市北京的研究结果表明... 以“水”为要素评价城市资源利用的可持续性,并以水资源短缺的北京市为案例城市进行剖析.探讨了城市水生态足迹的内涵和4种典型城市水生态足迹的发展轨迹,提出了基于城市生态需水量的水生态足迹的核算方法.对案例城市北京的研究结果表明(1)北京城市河湖多年平均生态需水量为10.45×108m3,地下水多年平均生态需水量为26.34×108m3;(2)北京市多年平均的水生态足迹为1.42.以上结果表明北京的水资源利用是不可持续的. 展开更多
关键词 水生态足迹 最小生态需水 城市水资源 北京
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城市需水量预测方法及应用研究——以哈尔滨需水量预测为例 被引量:18
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作者 孙增峰 孔彦鸿 +3 位作者 姜立晖 程小文 朱玲 陈利群 《水利科技与经济》 2011年第9期60-62,共3页
通过几种常用需水量预测方法的分析研究,根据其各自特点得出在城市规划中通常采用人均综合用水量指标法、分类用水指标法和年增长率法进行需水量预测。并以哈尔滨需水量预测为例说明各种预测方法的应用,为其它城市进行城市需水量预测时... 通过几种常用需水量预测方法的分析研究,根据其各自特点得出在城市规划中通常采用人均综合用水量指标法、分类用水指标法和年增长率法进行需水量预测。并以哈尔滨需水量预测为例说明各种预测方法的应用,为其它城市进行城市需水量预测时提供参考。 展开更多
关键词 城市规划 城市需水量 需水量预测方法
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系统动力学模型用于城市需水量预测 被引量:45
16
作者 刘俊良 臧景红 何延青 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期31-34,共4页
将系统动力学方法运用于城市需水量预测,其建立的模型可以全面地考虑各种主要因素对城市需水量的影响,较好地解决社会及经济发展水平等影响城市需水量预测所产生的误差问题。结果表明,应用系统动力学模型预测城市需水量,系统性强,预测... 将系统动力学方法运用于城市需水量预测,其建立的模型可以全面地考虑各种主要因素对城市需水量的影响,较好地解决社会及经济发展水平等影响城市需水量预测所产生的误差问题。结果表明,应用系统动力学模型预测城市需水量,系统性强,预测结果准确度高。 展开更多
关键词 系统动力学 城市需水量 预测模型
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城市湖泊生态环境需水量计算——以北京市六海为例 被引量:34
17
作者 肖芳 刘静玲 杨志峰 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期781-786,共6页
城市湖泊生态环境需水量包括:城市湖泊蒸发需水量、城市湖泊自身存在的需水量、生物栖息地的需水量、城市湖泊净化需水量、湖泊渗漏需水量、景观、娱乐需水量。需水量计算在遵循生态优先原则、兼容性原则、最大值原则和等级制原则的基础... 城市湖泊生态环境需水量包括:城市湖泊蒸发需水量、城市湖泊自身存在的需水量、生物栖息地的需水量、城市湖泊净化需水量、湖泊渗漏需水量、景观、娱乐需水量。需水量计算在遵循生态优先原则、兼容性原则、最大值原则和等级制原则的基础上,还应充分考虑时间性原则。计算了北京市六海各季节(冬季除外)生态环境需水量,结果表明:北京六海春、夏、秋及全年的最小生态环境需水量分别为:296 82、643 94、474 59和1415 35万m3,其中净化需水量分别占35 87%、71 23%、70 08%和63 42%。根据研究和计算结果,对改善六海生态环境提出了建议。 展开更多
关键词 城市湖泊 生态环境 需水量 计算原则 北京
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城市生态环境需水量的计算方法 被引量:40
18
作者 姜翠玲 范晓秋 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期14-17,共4页
将城市作为一个以人为主体的典型人工生态系统,论述了其生态环境需水量的特征.分别从生活需水、工业需水和自然环境需水3个方面分析了城市生态环境需水量的计算方法.
关键词 城市环境 生态环境 需水量 人工生态系统 水资源
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重庆城市化过程与水资源环境变化关系研究 被引量:15
19
作者 刘金萍 李为科 郭跃 《重庆师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第1期86-90,共5页
首先对城市化进程与水资源环境变化关系的国内研究现状进行了较为详细的综述,进而对重庆市的水资源环境现状特征进行了分析,同时通过重庆市工业化过程、城镇化过程,与水环境的演变规律对重庆市城市化进程与水资源环境的耦合关系进行了... 首先对城市化进程与水资源环境变化关系的国内研究现状进行了较为详细的综述,进而对重庆市的水资源环境现状特征进行了分析,同时通过重庆市工业化过程、城镇化过程,与水环境的演变规律对重庆市城市化进程与水资源环境的耦合关系进行了深入剖析,指出工业结构性矛盾突出、能源结构差、城镇用地迅速扩张等是重庆水环境恶化的主要成因。最后,根据重庆市环境保护“十一五”规划纲要提供的资料,预测出2030年全市总需水量为145.53亿m3,2010年废水排放总量将达到25.3亿m3。 展开更多
关键词 水资源 水环境 工业化 城市化 供需预测 重庆
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我国城镇居民家庭生活需水函数的推求及分析 被引量:33
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作者 沈大军 杨小柳 +2 位作者 王浩 汪党献 马静 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第12期6-10,共5页
通过对我国全国及6 个区域的城镇居民家庭生活需水函数的建立, 分析了在我国进行此类研究的困难,研究了水价、职工平均工资和供水人口对城镇居民家庭生活需水的影响程度. 研究结果表明, 对需水影响最大的是供水人口, 职工平均工... 通过对我国全国及6 个区域的城镇居民家庭生活需水函数的建立, 分析了在我国进行此类研究的困难,研究了水价、职工平均工资和供水人口对城镇居民家庭生活需水的影响程度. 研究结果表明, 对需水影响最大的是供水人口, 职工平均工资的增长对需水的增加也产生重要的影响. 价格对需水的影响并不显著, 但在现阶段, 价格仍然可以作为一个抑制需求的有效手段. 展开更多
关键词 居民 生活用水 需水函数 中国 城市供水
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