Nguyễn Thống Thời gian Dân số Hiện tại, t 0 Ngoại suy MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước NGOAïI SUY TỪ ĐỒ THỊ SO SÁNH SỰ TĂNG TRƯỞNG DÂN SỐ TỪø NHIỀU TH
Trang 110/14/2010 1
Khoa KTXD - B ộ mơn KTTNN
E-mail: nthong56@gmail.com or nthong56@yahoo.fr
Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong
N Ộ I DUNG MƠN H Ọ C
Ch ươ ng 1 Ch ấ t l ượ ng, ht phân ph ố i n ướ c & thi ế t b ị
Ch ươ ng 2 Qu ả n lý cung - c ầ u trong c ấ p n ướ c.
Ch ươ ng 3 Mơ hình hố & thi ế t k ế ht c ấ p n ướ c.
Ch ươ ng 4: Phân tích m ạ ng l ướ i c ấ p n ướ c.
Ch ươ ng 5: N ướ c va trong đườ ng ố ng ch ả y cĩ áp.
Ch ươ ng 6 Quy ho ạ ch h ệ th ố ng thĩat n ướ c.
Ch ươ ng 7 Mơ hình hố & thi ế t k ế ht thốt n ướ c.
Ch ươ ng 8 Thốt n ướ c vùng tri ề u.
Ch ươ ng 9 Qu ả n lý v ậ n hành ht c ấ p và thốt n ướ c.
Ph ầ n m ề m SWMM & EPANET
NỘI DUNG
Th ự c hành 1: Mơ hình d ự báo nhu c ầ u
n ướ c dùng v ớ i p/p H ồ i quy tuy ế n tính
Th ự c hành 2: Mơ ph ỏ ng m ạ ng l ướ i c ấ p
n ướ c v ớ i EPANET.
Th ự c hành 3: Mơ ph ỏ ng m ạ ng l ướ i thốt
n ướ c v ớ i SWMM.
Th ự c hành 4: Mơ ph ỏ ng th ủ y l ự c v ớ i
HEC-RAS
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 1: Chất lượng, hệ thống phân phối & thiết bị
CHƯƠNG 2 QUẢN LÝ CUNG-CẦU TRONG CẤP NƯỚC Nội dung:
- Tính toán & dự báo dân số
- Dự báo nhu cầu sử dụng nước
- Quản lý cầu trong hệ thống cấp nước
- Quản lý cung trong hệ thống cấp nước.
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
TÍNH TOÁN & DỰ BÁO DÂN SỐ Để có thể ước lượng tốt sự biến đổi dân số vùng khảo sát, người kỹ sư có thể có các nguồn dữ liệu như sau:
- sự điều tra dân số trên quy mô toàn quốc;
- số liệu liên quan đến người nhập và xuất trên quy mô quốc gia và quy mô vùng;
- thống kê liên quan đến trẻ sơ sinh và chết;
- kế hoạch đô thị hóa, nhờ đó chúng ta biết được mật độ dân cư hiện tại và từ đó ước lượng mật độ dân cư có thể cho khu quy hoạch.
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
Trang 210/14/2010 7
MÔ PHỎNG SỰ GIA TĂNG DÂN SỐ
• Trong một môi trường hữu hạn, có kể đến
các điều kiện xã hội, kinh tế, thực phẩm sự
biến động của dân số c ĩ thể mô phỏng
tương tự như số lượng các vi trùng sống
trong một môi trường giam hãm ở đó nguồn
thực phẩm là giới hạn
• có thể sơ đồ hóa sự biến thiên như sau:
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
( a): chu kỳ ban đầu gia tăng gần như tuyến tính (b): chu kỳ gia tăng nhanh chóng
(c) : chu kỳ gia tăng chậm (d): chu kỳ giảm
PGS Dr Nguyễn Thống
(a) (b)
T
Dân số Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
T ươ ng t ự nh ư
Chu k ỳ s ố ng c ủ a
m ộ t s ả n ph ẩ m trong xã h ộ i !
! Xác đị nh giai đ ạ n phát tri ể n c ủ a khu v ự c
p/p d ự báo thích h ợ p
PGS Dr Nguyễn Thống
Thời gian Dân số
Hiện tại, t 0
Ngoại suy
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
NGOAïI SUY TỪ ĐỒ THỊ
SO SÁNH SỰ TĂNG TRƯỞNG DÂN SỐ TỪø NHIỀU THÀNH PHỐ
• Với phương pháp này, chúng ta sẽ so sánh đường
cong biểu thị sự gia tăng dân số cho thành phố mà chúng ta muốn ứớc lượng số dân cư trong tương lai với dân cư của các thành phố khác đã có dân cư tương tự trong quá khứ
phải bảo đảm rằng tất cả các thành phố dùng để
so sánh phải có các đặc tính về kinh tế, xã hội tương tự trong chu kỳ ở đó dân số tương ứng với dân số cho thành phố đang nghiên cứu.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
So sánh với các Thành phố tương tự
PGS Dr Nguyễn Thống
Dân số
t 0 +5
t 0 +10 t 0 +15
Dự báo
Tp Y: 65,70,75,80
Tp Z: 75,80,85,90
Tp Z: 75,80,85,90
Hiện tại
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
ƯỚC LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ GIA TĂNG SỐ HOïC (Giai đoạn đầu) Gia tăng dân số số học P khi suất gia tăng, dP/dt,
của dân số nghiên cứu là hằng số
P: dân số ; t: thời gian; Ka: hằng số tăng trưởng PGS Dr Nguyễn Thống
hs K dt
dP
a =
1 2
1
t t a P
( 2 1)
1
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Trang 310/14/2010 13
ƯỚC LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ
GIA TĂNG SỐ HOïC
Hằng số tăng trưởng Kasẽ được xác định nhờ
vào các số liệu quan trắc trong quá khứ
Dự báo:
Pn= P2+ Ka(tn-t2)
trong đó:
• tn : thời điểm chúng ta muốn ước lượng dân
số;
PGS Dr Nguyễn Thống
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
• Pn: dân số ước lượng cho thời điểm tn;
• P2: dân số tại thời điểm t2.
Sự ước lượng dân số theo phương pháp này
thích hợp với các thành phố đã phát triển ổn định
Thông thường đây là trường hợp của các khu nằm trong môi trường nông nghiệp.
PGS Dr Nguyễn Thống Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
ƯỚC LƯỢNG DÂN SỐ TRÊN CƠ SỞ GIA
TĂNG THEO CẤP SỐ NHÂN
• Gia tăng dân số theo cấp số nhân P khi suất gia
tăng, dP/dt, của dân số nghiên cứu sẽ tỷ lệ với dân
số
•
• K g : hằng số tăng trưởng theo cấp số nhân.
PGS Dr Nguyễn Thống
P K
dt
dP
g
1 2
1
t t g P
P
dP
( 2 1)
1
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Ước lượng dân số tại thời điểm t n sẽ được tính từ công thức:
Ngoài ra, chúng ta cũng có thể trình bày sự gia tăng dân số trong trường hợp này nhờ vào phương trình dưới dạng lũy thừa như sau:
n: số chu kỳ (năm) trong đó sự gia tăng dân số theo cấp số nhân; r: suất gia tăng của mỗi chu kỳ;
• P 1 : dân số tại thời điểm t 1 PGS Dr Nguyễn Thống
2) ( ) ( P Ln P K t t
P = 11 +
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Ví dụ: Giả sử tốc độ gia tăng dân số của thành
phố X có 25000 dân tại thời điểm t0, tuân
theo cấp số nhân Cho biết suất gia tăng dân
số là r=5%/ năm.
a Trong bao nhiêu năm dân số này sẽ đạt đến
50000 dân;
b So sánh các giá trị của r và Kg.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Do chúng ta biết dân số tại 2 thời điểm khác nhau ta có:
n = 14.2 năm
Với lưu ý là n = t n -t 1
ngoài ra:
so sánh 2 phương trình trên cho ta:
PGS Dr Nguyễn Thống
( )n
05 0 1 25000
( )n
P
P
+
= 1
1
( 1)
1
t t K P
P
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Trang 410/14/2010 19
Hay:
với r=5% ta có Kg = 0.049
Ngoài ra, ta còn có thể tính suất gia tăng r
nhờ vào quan hệ sau đây:
PGS Dr Nguyễn Thống
( 1 r ) K ( t t1)
( r ) Kg
Ln 1 + =
1
/ 1
1
−
=
n n
P
P r
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Bài tập: Giả sử tốc độ gia tăng dân số của thành phố X có100000 dân, tuân theo cấp số nhân Cho biết suất gia tăng dân số là 3%/
năm.
a Trong bao nhiêu năm dân số này sẽ đạt đến
120000 dân;
b So sánh các giá trị của r và Kg.
PGS Dr Nguyễn Thống Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
• Trong một vài trường hợp, chúng ta muốn
xác định thời gian cần thiết để dân số tăng
gấp đôi trong trường hợp mức tăng trưởng
theo dạng cấp số nhân
Ví dụ trong một quốc gia đang phát triển, có
mức độ tăng dân số theo quy luật cấp số
nhân với tỷ suất là r=3.4%/năm
• Thời gian để dân số tăng gấp đôi sẽ vào
khoảng 21 năm, với điều kiện xu thế này sẽ
không thay đổi trong suốt chu kỳ này.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Giải : Thật vậy, để dân số gia tăng gấp đôi ta có phương trình sau đây:
• từ đó n = 20.7 năm
PGS Dr Nguyễn Thống
P = 1 1 +
r P
P = 1 +
2
034 0 1 1
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Chú ý :
Trong thực tế, ta sẽ gặp trường hợp gia tăng
dân số cho một thành phố khi yếu tố kinh tế
giữ một vai trò quan trọng.
Đó là trường hợp nhiều Công ty, Xí nghiệp
được xây dựng ở đây sự gia tăng dân số
do nhiều công nhân mới, cũng như gia đình
của họ đến nơi này
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Lưu ý là sự gia tăng dân số theo cấp số nhân thường chỉ xảy ra trong một chu kỳ ngắn.
nếu ta sử dụng phương pháp này để dự báo dân số cho trường hợp dài hạn sẽ có nguy cơ dẫn đến sự ước lượng quá cao , không có trong thực tế.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Trang 510/14/2010 25
ƯỚC LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ
SUẤT GIA TĂNG GIẢM
• Ta có nhận xét, trong cuối chu kỳ thứ 3 (giai đoạn
c) của đường cong biểu thị thay đổi dân số nó sẽ
đạt đến giá trị lớn nhất mà ta gọi là dân số bão
hòa, S Chúng ta có thể mô phỏng sự biến đổi
trong chu kỳ này với giả thiết là suất gia tăng phụ
thuộc vào sự cách biệt giữa dân số bão hòa S và
dân số hiện có P , điều này có nghĩa là:
PGS Dr Nguyễn Thống
) ( S P K dt
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
∫
−
2
1
2
1
t
t
P
P S
dP
) ( 2 1
2
P S
P S
−
−
1 2
t t K e P S P
( 2) [ 1 ( 2) ]
2
t t K n
n
e P S P
Tổng quát:
( ) [ 1 (2 1)] 1
1 2
t t K e P S P
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Với phương pháp ước lượng này cho phép áp dụng
khá chính xác trong các vùng ở đó dân số ở lân cận
vùng giới hạn bão hòa
PGS Dr Nguyễn Thống
T
Dân số Dân số bão hòa, S
Dự báo
P 1 , t 1 P 2 , t 2
P n , t n
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
S
Ví dụ : Sự gia tăng dân số của Thành phố Z có tỷ suất giảm Dân số Thành phố cách đây 10 năm là 65145 người và hiện tại là 70000 người Biết rằng dân số cuối cùng sẽ đạt đến là 100000 người.
a Tính suất gia tăng năm K;
b Ước lượng dân số trong vòng 12 năm đến.
Giải:
a Tính suất gia tăng năm K Để xác định K ta áp dụng công thức sau đây:
PGS Dr Nguyễn Thống
( 2) [ 1 ( 2)] 2
t t K n
n
e P S P
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
do đó K = 0.015 (1/năm)
b Ước lượng dân số trong vòng 12 năm đến
Chúng ta xác định dân số theo công thức sau:
74942 người
PGS Dr Nguyễn Thống
( ) [ ( )10 ]
1 65145 100000
65145
( 2) [ 1 ( 2)] 2
t t K n
n
e P S P
( ) [ 0 015( )12 ]
1 70000 100000
Pn
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
ƯỚC LƯỢNG TRÊN CƠ SỞ GIA TĂNG DÂN SỐ TUÂN THEO HÀM LOGISTIQUE
Đây là phương pháp cho phép ước lượng dài hạn dân số.
Sự gia tăng dân số sẽ trải qua 3 giai đoạn:
* khởi đầu gia tăng tương đối chậm;
* tiếp theo là một chu kỳ tăng trưởng nhanh;
* kết thúc bởi một sự gia tăng càng lúc càng chậm và kết thúc sẽ đạt đến giá trị cực đại
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Trang 610/14/2010 31
Phương trình sau đây biểu thị hàm số logistique:
S: giá trị bão hòa của y a, b các thông số (b < 0)
PGS Dr Nguyễn Thống
bt
ae 1
S y
+
=
T
Dân số
Bão hòa S
P 1 ,t 1
P 2 ,t 2 P 3 ,t 3 Dự báo Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Giai đ ạ n t ă ng nhanh
Giai đ ạ n t ă ng ch ậ m
Giai đ ạ n t ă ng ch ậ m
• Phương pháp này sẽ được nghiên cứu áp dụng khi chúng ta đã biết dân số của vùng nghiên cứu trong nhiều năm.
• Chúng ta sẽ chọn 3 giá trị dân số P1, P2,
P3tương ứng với các thời đoạn như nhau:
• t2- t1 = t3 - t2 = n
PGS Dr Nguyễn Thống Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Trong đó :
P1tương ứng với dân số trong thời kỳ
tăng trưởng chậm
P2tương ứng với dân số trong thời kỳ
tăng trưởng nhanh.
P3tương ứng với dân số trong thời kỳ
tăng trưởng có suất tăng trưởng giảm.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
• Chúng ta tính dân số P n tại thời điểm t nhờ vào phương trình sau đây:
với phương pháp gần đúng cho ta các phương trình xác định các thông số như sau:
PGS Dr Nguyễn Thống
bt n
ae
S P
+
=
1
2 2 3 1
3 1 2 2 3 2 1
2
P P P
P P P P P P S
−
+
−
−
=
1
1
log
P
P S a
−
−
=
1 2
2 1
log 1
P S P
P S P n b
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Ví dụ Giả thiết gia tăng dân số cho Thành phố Z
tuân theo phương trình logistique Theo số liệu
trong quá khứ cho thấy dân số vào các năm 1920,
1940, 1960 lần lượt là 10000 (P1), 50000 (P2), 80000
(P3) người Tính dân số vào năm 1980.
Giải :
PGS Dr Nguyễn Thống
P P P
P P P P P
P
2 3 1
3 1 2 2 3 2
−
+
−
=
88 , 0 10000
10000 85294
=
a
( ) 0 , 05 10000
50000
50000 10000
log 20
1
−
=
−
−
=
S
S b
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
và n = 1960-1940=1940-1920=20 năm
PGS Dr Nguyễn Thống
nguoi e
ae
S
88 0 1
85284
1 0.05*20 =
+
= +
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Trang 710/14/2010 37
BÀI TẬP Bài 1 Dân số của Thành phố Z gia tăng với một tỷ
suất giảm dần là 1.5% năm Dân số hiện tại là
70000 người Theo kế hoạch đô thị hóa, dân số tối
đa sẽ là 100000 dân Đánh giá dân số trong vòng 10
năm đến.
ĐS: 74179 người
Bài 2 Với một thành phố «trẻ» trong giai đoạn phát
triển nhanh, theo Anh (Chị) phương pháp nào
thích hợp để ước lượng dân số ngắn hạn (ví dụ 5
năm).
Hướng dẫn: Gia tăng cấp số nhân
PGS Dr Nguyễn Thống
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Bài 3 Sự gia tăng dân số của Thành phố X theo dạng lũy thừa và đổi từ 20000 dân lên 25000 dân trong vòng 10 năm Trong chu kỳ này, tính suất gia tăng năm của dân số Tính hằng số gia tăng lũy thừa.
ĐS: r=0.0226; Kg=0.0223 Bài 4 Trong vòng 10 năm, dân số của Thành phố A gia tăng theo quy luật sau:
- 1/1/1979: 12100 người
- 1/1/1984: 15078 người
- 1/1/1989: 18790 người Quy luật gia tăng? Ước lượng dân số vào 1/1/1999
Tính suất gia tăng năm cho quy luật này.
ĐS: Gia tăng cấp số nhân; r=0.045; P1999=29180 người
PGS Dr Nguyễn Thống Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Bài 5 Giả thiết gia tăng dân số của Thành phố
B tuân theo quy luật cấp số nhân trong chu
kỳ khảo sát với suất gia tăng r=3% năm
Dân số hiện tại là 50000 người.
a Xác định dân số trong 10 năm đến;
b Trong bao nhiêu năm dân số sẽ gấp đôi hiện
tại.
c Xác định hằng số tăng trưởng Kg
ĐS 67196 người; 23.45 năm; 2.95%
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Bài 6 Khảo sát biến động dân số cho Thành phố X cho thấy trong giai đoạn có tỷ suất giảm Dân số cách đây 5 năm là 25000 người và hiện tại là 27500 người
Theo quy hoạch được biết dân số ổn định cuối cùng sẽ là 45000 người Tính suất gia tăng K và ước lượng dân số trong vòng 10 năm đến
Giả thiết sự biến đổi dân số tuân theo cùng quy luật trong 10 năm đến.
ĐS K=2.67%; 31600 người PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Bài 7 Số liệu ghi nhận sự gia tăng dân số ở Thành
phố A trong quá khứ như sau:
- 100000 vào năm 1975
- 300000 vào năm 1985
- 400000 vào năm 1995
Hãy xác định dân số bão hòa S và dân số Thành phố
vào năm 2005 với phương pháp logistique.
Bài 8 Dân số Thành phố A trong 3 năm cuối liên
tiếp ghi nhận như sau: 50000 người; 51000 người;
52020 người Anh (Chị) cho biết quy luật tăng
trưởng Giả sử sự tăng trưởng giữ nguyên quy luật,
ước lượng dân số Thành phố cho 5 năm đến.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
DỰ BÁO NHU CẦU
DÙNG NƯỚC
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
Trang 810/14/2010 43
Dự báo nhu cầu dùng nước là một quá trình ra quyết
định về sử dụng nước trong tương lai trên cơ sở kiến
thức về cách thức dùng nước trong quá khứ và hiện
tại.
Dự báo để trả lời:
- Cách thức dùng nước hợp lý ?
- Lưu lượng nước cấp yêu cầu ?
- Quy mô trạm xử lý ?
- Aûnh hưởng thời tiết ?
- Cách đánh giá hiệu quả c/trình tiết kiệm nước ?
- Tác nhân làm giảm lượng nước cấp bán được ?
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
CÁC LOẠI DỰ BÁO & ỨNG DỤNG Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
Cấp nước thô
> [7-10] năm Dài hạn
Dự án đầu tư trạm xử lý, phân phối, xác lập mức độ tiêu thụ, ch./trình tiết kiệm
[1-2][7-10]
năm Trung hạn
Dự báo vận hành, doanh
thu 1 2 năm
Ngắn hạn
Ứng dụng Phạm vi thời
gian
Loại dự báo
NHỮNG YẾU TỐ XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
Nhiệt độ & mưa Kiểu không gian đô thị Mật độ nhà
Hiệu quả sử dụng nước Quy mô & t/phần g/đình Phí cấp & thoát nước Sản phẩm công nghiệp
Tỷ lệ sinh tự nhiên
Nhập cư
Tỷ lệ lập gia đình
Khả năng cung cấp nhà
Tăng trưởng kinh tế
Tỷ lệ tham gia lao động
Chính sách p/triển đô thị
Yếu tố xác định định mức sử dụng trung bình Yếu tố xác định số người
XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC MỘT HỘ DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP HỒI QUY TUYẾN TÍNH Dạng cơ bản của p/trình hồi quy:
Q lưu lượng nước dùng, ββββi các hằng số hồi quy được ước lượng từ số liệu quan sát.
εεεε Sai số mô hình
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
ε + β
+ β
+
β + β
+ β
+ β
=
Size Income
ice Temp
Rain Q
5 4
3 2
1
VÍ DỤ (Xem Q_ho_tieu_thu.xls)
Kết quả hồi quy từ một mẫu 24 quan sát như sau:
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
24 Observations
1.20 Standard Error
0.55 Adjusted R Square
0.65
R Square
0.81 Multiple R
Regression Statistics
SUMMARY OUTPUT
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
73.98 23 Total
1.44 25.90 18 Residual
0.00 6.68
9.62 48.08 5 Regression
Significance F F
MS SS df
ANOVA
Trang 910/14/2010 49
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
0.07 1.92 0.23
0.44
Size (nguoi)
0.01 3.04 0.06
0.18
Income
(tr./thang)
0.00 -4.56 0.01
-0.03
Price (VND/m**3)
0.06 1.99 0.10
0.19
Temp (oC)
0.72 0.36 0.02
0.01
Rain (mm/thang)
0.00 4.46 4.32
19.28
Intercept
P-value
t Stat Standard Error Coefficien
ts
KẾT QUẢ HỒI QUY
Giải thích ý nghĩa của các hệ số !!!!!
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
ε + +
− +
=
Size Income
ice Temp
Q
44 0 18
0
Pr 03 0 19
0 28 19
ε
+
+
−
=
Income 18
0
ice Pr 03 0 28 19 Q
DỰ BÁO NHU CẦU NGẮN HẠN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH CHUỖI THỜI GIAN
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
PGS Dr Nguyễn Thống
PHÂN TÍCH CHU Ỗ I TH Ờ I GIAN
(PH ƯƠ NG PHÁP PHÂN RÃ)
t 1 t 2 t 3 t 4 t
5 t 6 t 7 t 8
Y 5
Y 0
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
1 PHÂN TÍCH XU TH Ế : ð ây là m ộ t phân tích liên
quan đế n chu ỗ i nhi ề u n ă m, do đ ĩ ta s ẽ s ử d ng
s ố li u hàng n ă m để phân tích M ộ t cách t ổ ng
quát ta c ầ n ph ả i cĩ m ộ t chu ỗ i dài ít ra là 1015
n ă m.
t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 8
Y 0
Xu thế tuyến tính
Y=a+bt
∆Y 3
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
ð ây là ph ươ ng pháp cho phép xác đị nh đượ c
đườ ng cong (th ẳ ng) ho ặ c m ặ t ph ẳ ng (siêu
m ặ t ph ẳ ng), gi ớ i thi ệ u "t ố t nh ấ t" s ố li u trong quá kh ứ Trong tr ườ ng h ợ p cá bi ệ t khi
nh ậ n th ấ y xu th ế c ủ a bi ế n kh ả o sát trong
th ờ i gian dài là tuy ế n tính, ph ươ ng trình s ẽ
xác đị nh b ở i:
Y = a + bt trong đ ĩ t bi ể u th ị th ờ i gian (n ă m) và a, b ch ỉ
các thơng s ố đượ c xác đị nh đườ ng th ẳ ng tính đượ c t ừ ph ươ ng pháp BPTT.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Trang 1010/14/2010 55
• Gọi∆∆∆∆y i là khoảng cách thẳng đứng từ điểm quan
sát (ti,yi) đến đường thẳng cần xác định Ta định
nghĩa hàm mục tiêu:
• ðây là một hàm 2 biến a và b, để cho D cực trị (với
ý nghĩa vật lý của bài tốn ta biết đĩ là cực tiểu) ta
phải cĩ:
2
1 1
∆
=
=
N
i
i i
N
i
Y D
∂
∂
∂
∂
D a D b
=
=
0
0
PGS Dr Nguyễn Thống
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Từ đó:
Giải hệ phương trình trên ta cĩ:
i
i
2 y (a bt ) 0
2 y (a bt ) t 0
∑
∑
i
2 2
i
t y n t y b
−
=
−
∑
∑
PGS Dr Nguyễn Thống
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
XÁC ĐỊNH a & b TRONG EXCEL
Y =a + bt
a = Intercept (ti,Yi)
b = Linest (ti,Yi)
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
Chú ý : Trong trường hợp xu thế khơng phải
là tuyến tính, ta cĩ thể xét đến dạng đường cong hàm mũ y = abthoặc dạng parabol y =
a + bt + ct2
Các thơng số a, b, c vẫn xác định dựa vào khái niệm bình phương tối thiểu mà ta vừa nghiên cứu trên.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
ðể nh ậ n bi ế t ả nh h ưở ng c ủ a thành ph ầ n mùa
lên chu ỗ i th ờ i gian kh ả o sát ta dùng thơng
s ố g i là ch ỉ s ố mùa
• Ch ỉ s ố mùa is *đượ c tính nh ư sau:
is,t=giá tr quan tr c / giá tr cho b i y=[a+bt]t
Ta cĩ:
- N ế u s ố li u theo tháng, ta cĩ 12 giá tr ị s.
- N ế u s ố li u theo qúy, ta cĩ 4 giá tr ị s.
- N ế u giá tr ị tính theo 6 tháng, ta cĩ 2 giá tr ị s.
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
XÁC ðỊ NH i s,t :V í d ụ : is,3=AC/AB >1
Y
t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 8
Y 5
Y 0
PGS Dr Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC
Chương 2: Quản lý cung - cầu trong cấp nước
A B C