一、引盲

隨著經濟的發展，人類帶給自然的災害也隨之加重.生態環境的平衡與人類的發展已日趨成為一對矛盾的對立體.保護生態平衡就必須放棄人類的部分發展;堅持發展則勢必會對環境造成破壞.要發展，同樣清楚放棄生態平衡會得到怎樣的報復.尋找一條使人類發展與生態環境能夠相互平衡的可持續發展道路，成了當今人類的當務之急.水，作為生態環境中最重要的因素，對它的利用倍受世人關注.北京，中國的首都，中國經濟發展的代表與希望.這些決定著北京必須擁有一個好的水環境.然而眾所周知，這個擁有一千多萬人口的特大型城市卻是被世界公認的嚴重缺水的城市，人均水資源擁有量僅為世界平均水平的1/30.對水資源的科學利用就北京來說，有著它更重要的意義.作為一個北京人，我認為我有義務去為北京的水資源思考.這里，我將就平谷縣馬坊鎮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建設試點，代表著在21世紀北京最具發展潛力的遠郊小城鎮，它的水資源狀況也因此顯得十分重要.它地處平谷縣西南，轄區內基本為平原地形.本次將選取馬坊鎮的初中心區進行研究，討論水資源問題對其經濟發展的影響.

馬坊鎮鎮中心面積為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.本次討論按規劃習慣，將水源消耗分為生活區包括商業服務區)，工業區，農業區三種用地類型.

二、解決問題

馬坊鎮鎮中心在實際自然條件下，最多可發展多大規模的工業.

三、基本數據

1.由于工業發展多利用農田地，與生活類用地矛盾不大，因此生活類用地為規劃目標0.4平方千米.工業用地設為x平方千米，則農業用地為6-0.4-x)平方千米.

2.三個基本用地類型的用水指標依照現行的北京市城鎮用水標準依次為：

農業每年500立方米/畝每日2升/ );

生活每日6升/ ;

工業每日10升/ .

3.井的出水量：按照中國的實際狀況，每口井每天工作8小時，出水120噸.但考慮到北京的實際情況以及使用習慣，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、計算

每種用地類型每日的需水量;#p#分頁標題#e#

生活：0.4× ×6升/ =2.4× 升;

工業：x× ×10升/ =x× 升;

農業：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，提高單口井的出水量.

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

2)多建并

本方法可以使井的分布更加均勻合理，最大限度開發地下水資源.

∴應選擇方法2)，且每口井的日出水量不大于360噸，否則會出現方法1)導致的后果.

那么，究竟該建幾口井，怎么建呢?

首先，井的位置應均勻分布在轄區內.

其次，關于井的數量.根據北京市現行的規劃指標，井的分布密度最高為每200畝一口井.否則分布過密，相鄰兩口井它們在地下抽的水卻是一個區域的，這樣既使每口井的日出水量都不大于360噸，也會出現方法1)導致的后果.

∵井數= l畝≈666 ，馬坊鎮中心區現有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、結果

在不破壞自然生態的前提下，平谷縣馬坊鎮鎮中心區最多可以建設0.325平方千米的工業區.

六、誤差分析及幾席說明

1.本次討論所應用的數據均為規劃資料，與馬坊鎮中心區的實際情況之間會有些出人.

2.對于農田的用水本次討論取了每天的平均值，然而農業生產實際的需水量與季節有關，并非每日都一樣.

3.由于實際需要，每口井均24小時不間斷的出水而生活、農業、工業的用水日間與夜間的差異卻很大，為彌補這個用水量在時間上的變化的缺陷，建議多建設一些營水工程，把夜間抽出的水蓄起來以備日間使用，并把一些對時間要求不大的工廠改在夜間進行生產.

4.建井的位置與地下水資源的分布，地形的高低等有關，實際建設中不一定必須按200畝一口的標準建設，且建設還受資金條件的影響.

5.以上結果為理論值，與實際應用會有偏差.

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