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生活和工业用水预测方法详解

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)生活需水预测方法生活需水分城镇居民和农村居民两类,可采用人均日用水量方法进行预测。有条件地区可对工业行业进一步细分后进行需水量预测。高用水工业和一般工业需水可采用万元增加值需水量法进行预测。在进行工业用水定额预测时,要充分考虑各种影响因素对用水定额的影响。工业用水定额预测方法包括重复利用率法、趋势法、规划定额法和多因子综合法等。

生活和工业用水预测方法详解

(一)生活需水预测方法

生活需水分城镇居民和农村居民两类,可采用人均日用水量方法进行预测。计算公式如下:

式中:i为用户分类序号,i=1为城镇,i=2为农村;t为规划水平年序号;L为第i用户第t水平年生活净需水量,万m3;P为第i用户第t水平年的用水人口,万人;L为第i用户第t年的生活用水净定额,L/(人·d);L为第i用户第t水平年生活毛需水量,万m3为第i用户第t水平年生活供水系统水利用系数(水利用系数=1-管网漏失率)。

根据经济社会发展水平、人均收入水平、水价水平、节水器具推广与普及情况,结合生活用水习惯,现状用水水平,参考国内外同类地区或城市生活用水定额水平,参照建设部门制定的居民生活用水定额标准,拟定不同需水方案下的各水平年城镇居民生活用水净定额;根据供水预测及节约用水规划的生活供水系统的水利用系数,结合用水人口预测成果,进行城镇生活净需水量和毛需水量的预测。农村居民生活不分净需水量和毛需水量,也不分需水方案,可直接采用用水定额计算其需水量。

生活需水量年内分配相对比较均匀,可按年内月平均需水量确定其年内需水量过程。对于年内用水量变幅较大的地区,可通过典型调查和用水量分析,确定生活需水月分配系数,进而确定生活需水的年内需水过程。

(二)工业需水预测方法

工业需水量预测要求按高用水工业、一般工业和火(核)电工业三类用户分别进行预测。有条件地区可对工业行业进一步细分后进行需水量预测。

高用水工业和一般工业需水可采用万元增加值需水量法进行预测。火(核)电工业分循环式、直流式两种冷却用水方式,采用单位装机容量(万k W)取水量法进行需水预测,并可以采用发电量单位(亿k W·h)取水量法进行复核。

有关部门和省(自治区、直辖市)已制定的工业用水定额标准,可作为近期工业用水定额预测的基础参考数据,并进行综合分析后确定。远期工业用水定额可参考目前经济比较发达、用水水平比较先进国家或地区现有的工业用水定额水平结合本地发展条件确定。在进行工业用水定额预测时,要充分考虑各种影响因素对用水定额的影响。这些影响因素主要有:①行业生产性质及产品结构;②用水水平、节水程度;③企业生产规模;④生产工艺、生产设备及技术水平;⑤用水管理与水价水平。

工业用水定额预测方法包括重复利用率法、趋势法、规划定额法和多因子综合法等。若采用重复利用率法计算,其计算公式为

式中:i为工业部门分类序号;I和I分别为第t 2和第t 1水平年第i工业部门的取水定额[万元增加值取水量,也可为单位产品(如装机容量)取水量];∂为综合影响因子,包括科技进步、产品结构等因素;分别为第t 2和第t 1水平年第i工业部门的用水重复利用率。

若采用趋势法预测,其计算公式为

式中:为第t 2和第t 1水平年第i工业部门取水定额年均递减率,%,其值可根据变化趋势分析后拟定;其他符号同前。

则工业净需水量和毛需水量的计算公式分别为

式中:I为第t水平年工业净需水总量;为第i工业部门第t水平年工业发展指标(如增加值、装机容量等);I为第t水平年工业毛需水总量;为第i工业部门第t水平年工业供水系统水利用系数(水利用系数=1-管网漏失率)。

根据当地供水水源、供水条件、供水系统等实际情况,结合供水规划和节水规划成果,综合分析并合理拟定各类工业部门水利用系数。

工业需水年内分配相对均匀,仅对年内需水变幅较大的地区,通过典型调查进行用水过程分析,计算工业需水量月分配系数,确定工业年内需水过程。

(三)建筑业和第三产业需水预测方法

建筑业和第三产业需水量预测方法可参照工业需水量预测方法。建筑业需水预测可采用建筑业万元增加值需水量法,也可采用单位建筑面积需水量法。第三产业需水可采用万元增加值需水量法进行预测,也可参考城市建设部门分类口径及其预测方法,进行复核。根据这些产业发展规划成果,结合用水现状分析,预测各规划水平年的净需水定额和水利用系数,进行净需水量和毛需水量的预测。

建筑业和第三产业需水量年内分配相对比较均匀,仅对年内用水量变幅较大的地区,通过典型调查进行用水量分析,计算需水月分配系数,确定用水量的年内需水过程。

(四)农业需水预测方法(www.xing528.com)

农业需水包括农田灌溉需水和林牧渔畜需水。

1.农田灌溉需水

农田灌溉需水量包括农田灌溉净需水量和农田灌溉毛需水量,可采用灌溉定额与灌溉水利用系数方法进行预测。

农作物灌溉定额可分为充分灌溉和非充分灌溉两种类型。各地通过多年的灌溉实践,已基本摸索出了当地农作物非充分灌溉技术及其非充分灌溉定额的经验值。对于水资源比较丰富的地区,一般采用充分灌溉定额;而对于水资源比较紧缺的地区,一般应采用非充分灌溉定额。

有关部门或研究单位大量的灌溉试验所取得的有关成果,可作为确定灌溉定额的基本依据。若采用典型年方法,则应分别提出降水频率为50%、75%和90%的灌溉定额。有条件地区可采用彭曼公式计算农作物蒸腾蒸发量、扣除有效降雨的方法计算农作物灌溉净需水量。

根据农作物种植结构,按式(5-8)计算综合灌溉净定额:

式中:AQn综合灌溉净定额,m3/亩;AQi为第i种农作物灌溉净定额,m3/亩;Ai为第i种作物种植比例,%。

根据综合灌溉净定额,按式(5-9)计算农田灌溉净需水量:

式中:A为第t水平年农田灌溉净需水量,万m3;j为灌区类型,即分别为渠灌区、井灌区和井渠结合灌区;为第t水平年第j类灌溉面积,万亩;其他符号同前。

结合田间水利用系数和斗口以下渠系水利用系数,计算斗口(井口)灌溉需水量的公式为

式中:A为第t水平年农田斗(井)口灌溉需水量,万m3为第t水平年田间灌溉水利用系数;为第t水平年斗(井)口以下渠系水综合利用系数,其值为农渠、毛渠和斗渠三级渠道水利用系数乘积;其他符号同前。

根据农田灌溉斗(井)口需水量,结合斗口以上渠系(包括干渠和支渠)水利用系数规划成果,计算农田灌溉毛需水量的公式如下:

式中:A为第t水平年农田灌溉毛需水量,万m3为第t水平年灌区斗口以上渠系水利用系数,对于井灌区其值等于1;其他符号意义同前。

在预测灌溉毛需水量时,田间灌溉水利用系数和各级渠系水利用系数,应结合有关农业节水规划成果,分别合理拟定不同需水预测方案的取用值。

2.林牧渔畜需水

林牧渔业需水量包括林果地灌溉、草场灌溉、鱼塘补水和牲畜用水等四项。灌溉林果地和灌溉草场需水量预测采用灌溉定额预测方法,其计算步骤类似于农田灌溉需水量。

根据当地试验资料或现状典型调查,分别确定林果地和草场灌溉净定额;根据灌溉水源和供水系统,分别确定田间水利用系数和各级渠系水利用系数;结合林果地与草场发展面积预测指标,预测林地和草场灌溉净需水量和毛需水量。

鱼塘补水量为维持鱼塘一定水面面积和相应水深所需要补充的水量,采用亩均补水定额方法计算,亩均补水定额可根据鱼塘渗漏量及水面蒸发量与降水量的差值加以确定。

3.农业需水量月分配系数

农业需水具有季节性特点,为了反映农业需水量的年内分配过程,要求提出各分区农业需水量的月分配系数。农业需水量月分配应根据种植结构、灌溉制度及典型调查加以综合确定。

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