城市給水工程規劃中總用水量預測方法的探索

王 偉

(重慶市市政設計研究院，重慶 400020)

城市總用水量是確定城市給水系統設計規模的重要依據，關系到城市給水工程規劃是否科學、合理。如果水量預測過高，將造成城市給水設施建設規模偏大，導致某些供水設施在很長一段時間內的閑置，還會造成建設投資的浪費和在規劃年限內不能回收建設資金，進而造成無法進行水價管理;而預測過低，則會使規劃建設的供水設施不能滿足經濟社會發展的需要，還會導致輸配水管網等供水設施的重復建設，造成浪費［1］。因此，對城市總用水量做出科學合理的預測對給水工程規劃具有重要的意義。

筆者結合自己工程實踐和學習總結，發現同一城市的總用水量和居民生活用水量之間存在相對比較穩定的比例關系，由此思想出發，擬建立總用水量與居民生活用水量之間的一種比例模型，用于城市總用水量的預測。

1 比例模型的建立與參數的確定

1.1 比例模型的建立

城市的總用水量與當地的城市規模、自然條件、產業結構比例、工業水平、第三產業的發展情況、居民生活水平、公共設施水平等多種因素有關。但是同一城市的總用水量往往與居民生活用水量存在相對比較穩定的比例關系。根據城市的用水分類以及歷年的供水數據，分析確定各類用水量與生活用水量的比例關系，建立如下城市總用水量預測模型:

其中，Q總為城市總用水量，m3/d;Q生活為城市生活用水量，m3/d;Ki為城市各類用水與生活用水量的比例系數，i的取值按城市用水分類情況確定。

1.2 Q生活的確定

城市居民生活用水量Q生活由城市居民生活用水量指標乘以規劃人口數確定，故準確確定城市居民生活用水量指標q生活是確定Q生活的關鍵。

1)城市居民用水量指標q生活的確定。

城市居民用水量指標q生活結合城市供水部門提供的供水數據和地方性用水定額標準確定。分析城市供水部門的供水數據可得出各年度該城市的居民生活用水量實際指標及其變化趨勢，再結合當地政府確定的地方性用水定額標準確定規劃期內的近、遠期用水量指標。需要指出的是由此得到的用水量指標是已經包含了管網漏損量及未預見用水量的。

2)各比例系數的確定。

依據當地供水部門統計的城市近年來的供水情況，分析城市各類用水量與生活用水量之間的比例關系以及其變化過程和趨勢，確定城市規劃期內各比例系數Ki的取值。

2 應用實例

以云南某縣城中心城區給水工程專項規劃(2009—2030)為例，用上述方法對該城市規劃期內近遠期總用水量作出預測。

2.1 城市供水情況統計表

該縣城中心城區供水普及率為100%，供水日變化系數為1.5。城區用水分為居民生活用水、工業用水、行政事業用水、經營服務用水、特種行業用水，其近5年供水情況如表1所示。

表1 城區近5年供水情況統計表 t

2.2 q生活的確定

通過對表1中數據分析，該縣城居民生活用水量指標呈逐年上升趨勢，但變化幅度不大，2005年居民平均日用水量為62 L/(人·d)，最高日用水量為93 L/(人·d)，到2009年當地居民平均日生活用水量為65 L/(人·d)，最高日用水量指標為97.5 L/(人·d)。隨著縣城的發展和人民生活水平的提高，縣城居民生活用水量還會有所提高。結合云南省2006年頒布的《云南省地方用水定額標準》規定，城鎮居民的最高日生活用水量指標為100 L/(人·d)～150 L/(人·d)，故建議在規劃期內最高日的q生活近期取110 L/(人·d)，遠期取130 L/(人·d)。

2.3 各比例系數的確定

分析該城市近5年的供水情況，得到該城市各類用水量與生活用水量的關系，如圖1所示。

圖1 云南某縣城各類用水量與生活用水量的關系

同樣根據該縣城中心城區總體規劃(2009年～2030年)的發展定位，該縣城中心城區將大力發展以經營服務為主的第三產業。結合圖1分析，經營服務用水量與生活用水量的比值(以K3表示)呈逐年上升趨勢。故規劃近期(2015年)K3的值取0.20，遠期(2030 年)取0.30。

特種行業用水指的是以水為原料的生產企業用水，如賓館(飯店)、洗浴(桑拿)、游泳池、足浴、美容美發、茶樓、洗車行業，飲料、礦泉水(純凈水)、啤酒等特種行業。根據當地水資源緊缺的現實情況，特種行業的發展受到客觀的抑制，結合圖1分析確定，規劃近期特種行業用水量與生活用水量的比值(以K4表示)取0.10，隨著規劃遠期內水資源緊缺情況的改善(遠期規劃新建一座水廠)，特種行業也會有所發展，故遠期內K4取0.20。

2.4 城市近遠期總用水量的預測

該縣城中心城區近期的規劃人口數為18.5萬人，遠期為26萬人，供水普及率為100%。將分析確定的近遠期居民生活用水定額以及各比例系數代入式(1)，得出規劃近期內的總用水量為30 525 m3/d，人均綜合用水量為165 L/(人·d);規劃遠期內的總用水量為57 460 m3/d，人均綜合用水量為221 L/(人·d)。

2.5 結果分析

由以上計算所得，近期人均綜合用水量為165 L/(人·d)，遠期為204 L/(人·d)。而如果按照GB 50282-98城市給水工程規劃規范中規定［2］，該縣城屬于一區的中、小城市，人均綜合用水量指標為0.4m3/(人·d)～0.8m3/(人·d)，由此計算得出該縣城規劃期內的總用水量在74 000 m3/d～208 000 m3/d之間，此值遠遠大于我們的預測值，究其原因主要有以下幾點:

1)GB 50282-98城市給水工程規劃規范是國家標準，需考慮各城市的規模、經濟水平以及生活習慣等因素，所以規定的用水量指標范圍較寬。各地有必要根據當地的實際情況制定符合當地用水特點和實際情況的用水量指標，以促進城市基礎設施建設，推動城鎮化的進程和節約型社會的建設。

2)GB 50282-98城市給水工程規劃規范編制時主要是依據1991年～1994年的統計資料，該時期正處于用水高速增長期，并按照逐年增長的概念來測算的。近年來由于水資源緊缺，節水措施的加強、高耗水工業的更新換代和工廠外遷等因素，城市供水量增長緩慢，有些城市還有所下降，使GB 50282-98城市給水工程規劃規范中的指標偏大［4，5］。

3)在城市總體規劃中，規劃人口包括了暫住人口和流動人口，而在GB 50282-98城市給水工程規劃規范的表2.2.3-1中，給出的城市單位人口綜合用水量指標的人口基數卻沒有包括這兩部分人口，但其用水已經包括在城市用水中，因此該表反映出來的指標值偏大［5］。

3 結語

在城市給水工程規劃中，合理確定城市的總用水量是非常重要的，直接關系到城市給水系統建設規模。由于GB 50282-98城市給水工程規劃規范中規定的各項指標值偏大，如果簡單套用規范，勢必會使預測值偏大，繼而影響整個城市給水系統的建設。

本文中使用比例系數法，分析城市歷年的供水情況及變化趨勢，建立總用水量與生活用水量的比例模型，結合當地的實際情況及發展定位，綜合確定模型中的各個參數，所得出的城市總用水量的數值更符合當地的實際情況和發展趨勢，能夠更好的指導城市給水系統設施的建設。

［1］王阿華.區域供水規劃中用水量指標取值探討［A］.中國土木工程學會水工業分會給水委員會第八次年會［C］.2001.

［2］傅金祥，馬興冠.水資源需求預測及存在的主要問題探討［J］.中國給水排水，2002(18):27-29.

［3］GB 50282-98，城市給水工程規劃規范［S］.

［4］吳光申，皇甫佳群，金家明.城市給排水工程規劃水量規模的確定［J］.給水排水，2003，29(4):29-31.

［5］黃繼軍，王紅艷.城市需水量預測需注意的幾個問題［J］.城市規劃，2004，28(5):80-82.